
隨著操控員焦飛輕輕點擊鼠標,810智能化工作面的“鋼鐵巨獸”被喚醒,采煤機像遙控玩具一般聽從操控員指揮,推架、移溜、切割、運輸……“烏金”嘩嘩落下,被傳送帶源源不斷地送往地面。地層深處近500米的井下的三機、煤機、液壓支架等各設備運行姿態(tài)及參數(shù),通過搭建的大數(shù)據(jù)智能分析決策平臺對三維透明地質(zhì)模型、實時采集的設備數(shù)據(jù)姿態(tài)、生產(chǎn)揭露地質(zhì)構造情況及歷史數(shù)據(jù)等信息進行綜合智能分析并決策,整個工作面宛如透明。
這是黃陵礦業(yè)一號煤礦810智能化工作面作業(yè)的場景。采煤機按照大數(shù)據(jù)智能分析決策中心下發(fā)的規(guī)劃截割模型進行自主截割、自動拉架、自動干預放煤,對截割參數(shù)實時修正,形成了工作面內(nèi)無人干預截割的生產(chǎn)模式。
該礦礦長薛國華介紹一號煤礦在行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了國產(chǎn)裝備較薄、中厚煤層智能化工作面遠程操控采煤的常態(tài)化作業(yè),這些技術當時都達到了國際領先水平。但是在生產(chǎn)實踐中依然存在著記憶截割技術無法常態(tài)化精準應用和遠程干預頻繁、綜采工作面大數(shù)據(jù)融合應用率低、煤巖識別等關鍵技術難題尚未攻克。

問題是創(chuàng)新的起點和動力源。一號煤礦結合自身實際,跳出傳統(tǒng)思維,聯(lián)合西安重裝集團西安煤礦機械有限公司、中煤科工集團西安研究院,圍繞透明地質(zhì)模型建立、裝備精準控制、工作面自動找直等技術難題進行探索攻關,開展了“基于動態(tài)地質(zhì)模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開采技術”研究。
任何一項新技術的應用都是系統(tǒng)工程,都會出現(xiàn)設計與實際情況不符而產(chǎn)生的新問題,基于動態(tài)地質(zhì)模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開采技術也不例外,在設備安裝調(diào)試期間,問題還是一個接一個的出現(xiàn):電液控自動補架、精準控制規(guī)劃截割算法驗證及優(yōu)化等很多理論上成立的技術方案在水文地質(zhì)復雜的井下環(huán)境中就變成了困擾項目推進的難題。
“科學有險阻,苦戰(zhàn)能過關。”成功的道路上總是充滿荊棘,為了解決這些“卡脖子”難題,一號煤礦再次拿出了當年攻克智能化技術的決心和信心,全礦從礦領導到區(qū)隊大家都擰成一股勁,所有項目組成員都主動放棄節(jié)假日休息時間、埋頭苦干,先后攻克了大數(shù)據(jù)決策平臺網(wǎng)絡地址數(shù)量受限、結合慣導數(shù)據(jù)采高數(shù)據(jù)井下切眼實測數(shù)據(jù)對模型更新等多項技術難題。

“該項科技成果利用地質(zhì)寫實、鉆孔雷達探測、槽波地震勘探的數(shù)據(jù),構建綜采工作面靜態(tài)地質(zhì)模型;研發(fā)了隱式迭代建模、動態(tài)更新算法,實現(xiàn)對靜態(tài)地質(zhì)模型的動態(tài)更新;應用動態(tài)地質(zhì)信息、慣性導航和激光雷達等實時監(jiān)測數(shù)據(jù),融合迭代規(guī)劃控制策略,研發(fā)了一套可‘預測、預判、預控’的綜采大數(shù)據(jù)智能決策平臺,利用大數(shù)據(jù)分析決策技術對截割參數(shù)實時修正;首創(chuàng)了基于地質(zhì)模型‘CT’切片技術的精準控制方法,根據(jù)生產(chǎn)進程進行實時切片,生成截割曲線,指導采煤機生產(chǎn);采煤機按照大數(shù)據(jù)智能分析決策中心下發(fā)的規(guī)劃截割模型進行自主截割,形成了工作面內(nèi)無人干預截割的生產(chǎn)模式。該科技成果對推動煤炭行業(yè)智能化開采技術進步具有重要意義?!?月15日,在北京召開的科技成果鑒定會上,中國工程院院士王國法如實的說道。此項目順利通過中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技成果鑒定,科技成果達到國際領先水平,一號煤礦再一次的走進了智能化領軍隊伍的最前列。

高斌是一號煤礦綜采一隊井下的巡檢工,現(xiàn)在上班他再也不需要到暗黑的工作面巡檢了。“自從引進基于動態(tài)地質(zhì)模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開采技術后,巡檢工不用在機器轟鳴的環(huán)境工作,也不用在工作面往返行走,遠離了煤機割煤時煤塊彈射造成的傷害,避免了噴霧水淋濕衣服濕癢難受的苦惱,真正體會到了高級藍領的滋味,感受到了快樂工作的幸福。”高斌眉開眼笑,樂得合不攏嘴說道。
一號煤礦智能化綜采工作面安全系數(shù)高,產(chǎn)生的經(jīng)濟和社會效益十分明顯。該礦經(jīng)營副礦長米廣欣為筆者算了一筆賬:“采用該技術后,生產(chǎn)過程中大大減少了干預控制和調(diào)整作業(yè)時間,生產(chǎn)效率提升約30%左右,每年可多產(chǎn)煤炭90萬噸,按照目前煤炭價格500元/噸,年增加產(chǎn)值45000萬元。
談到減員增效時,綜采一隊隊長楊曉勇興奮的告訴筆者:“此項技術成功應用后,工作面實現(xiàn)了無人開采,井下監(jiān)控中心無需設人進行遠程監(jiān)視和干預,徹底將工作面的巡檢人員和遠程監(jiān)控員解放出來,綜采隊可減少配置生產(chǎn)作業(yè)人員6人,每年可節(jié)約人工成本費用180萬元。 ”
智慧時代,未來已來。一號煤礦正融入新一輪礦山行業(yè)科技革命,著力構建一種新的智能模式,進一步實現(xiàn)現(xiàn)場無人化、操控集約化、管理智慧化,形成智能識別、智能控制、少人操作、無人值守等一系列新模式變革,將一號煤礦建設成為行業(yè)內(nèi)具有示范引領作用的“智慧礦山”標桿礦井。

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