争省智意操矿倉质量吹展獭決矗-----陕北矿业张家節公司智能化煤矿建设纪实 □本刊记者朱定华通讯员李潇洋
坐在地面分控中心轻点按键，采煤工作面各系统“闻”令而动，乌金滚滚；调度室大屏幕上，井下人员定位信息精准显示；井下胶带机智能巡检机器人实现360。实时监测……在陕北矿业张家甜公司，智能化应用越来越普及，工作环境越来越安全，劳动强度越来越减弱，日常管理越来越省心，幸福指数越变越提升……公司实现了“五越”发展。 随着大数据、云计算、物联网、5G技术的快速发展，新一轮科技革命与产业革命加速演进，为煤矿智能化建设铺平了道路。张家昴矿业公司全面践行习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略和来陕考察重要讲话精神，根据国家《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》、陕煤集团“智能矿井、智能矿区、一流企业”的战略布局及陕北矿业“二优三商三打造”的建设目标，靶盯“构建具备人、机、环、管多系统信息感知融合、动态辨识、有效预警、智能决策、协同控制的智能煤矿综合系统，打造世界一流智能化示范矿井”目标，立足煤炭行业全面对标学习，多方调研考察，全面研讨论证，大力开展全方位、多单位智能煤矿建设项目合作研发和技术攻关，优化完善智能煤矿建设总体方案，经过了一年多的探索和实践，已初步建成智能通风、快速掘进、智慧中心、融合通讯、智能运输系统智慧煤矿建设28个子系统，实现了生产全系统一键启动、一键智能测风、多系统信息融合感知，极大地推动了“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的落地，
有效降低了工人劳动强度，改善提高
了井下安全生产作业环境，智能化建
设的强势起步，为企业高质量发展注
入新鲜活力。
“一键启动”实现
智能工厂化作业
“现在准备全生产系统一键启
动，请各分控中心进行系统启动前设
备自检及安全确认。”“报告总控中
心，供电供排水自检完毕，系统完好
正常，具备开机条件……”在公司调
度指挥中心，“一键启动”的智能化
操控实力让记着者为之震撼和兴奋。
目前，公司依托“互联网+煤
炭”的管理模式，建成了张家昴智能
煤矿生态链开采系统，该项目深度融
合了多个数据标准、多个厂家建设下
的众多采、机、运、通、洗、销方面
的自动化子系统，涵盖了井下供电供
排水、全矿井通风系统、井下综采工
作面、主运输系统一段、井下煤仓转
运环节、主运输系统二段、地面原煤
仓转运环节、洗选加工、地面产品煤
仓转运环节、装车发运等全生产系统
各个环节，共涉及供电供排水系统各
设备、通风系统各设备及常见的采煤
机、刮板机、破碎机、转载机、胶带
输送机、给煤机、煤仓、浅槽分选
机、板框压滤机等831台设备，实现
了沿线生产环节的全过程自动化，同
时，系统融合了安全环境监测信息，
为生产调度指挥提供了创新的管控模
式。“一键启停”，彻底解决了原煤
主运输系统启车运行费时的制约，使
得黑“长龙”随时能够在煤海中奔
腾前涌。
经了解，该系统将常态化沿线生
产环节的每班生产人员由69人减至
26人，并且通过井下煤流的顺煤流启
动，每年可节约电费160万元，实现
了智慧煤矿减人安全节能的目标。
智能开采“硬核”来袭
“终于一键可以出煤了！”从
“指望经验”到“依靠数据”，这种
采煤方式的改变，给张家昴人带来了
不一样的体验。他们的心情是激动
的，是自豪的！在谈到这些新技术的
运行效果时，公司党委书记、董事长
张戦说：“我们基于’ZQIkS联网+大
数据’技术，深度融合了’云+智慧
矿山，的物联网移动管理平台，管理者
随时随地都能在PC端、网页、手
机、平板等移动设备对矿井生产、各
系统设备的工况实时监测，并进行高
效调度管理和决策指挥。”
在公司14301智能化综采工作
面，现在仅需5人就能完成以前14人
的工作量，通过地面分控中心就可以
操控采煤机和支架，智能化设备的应
用已成为公司采掘作业的常态。但
是，以前14301薄煤层智能化工作面
倾向长度235米，不利于掘进的推
进，工作面技术人员通过3项研发创
新，9个技术方面的突破，满足了巷
道与工作面1.4米以上大落差的技术
要求，实现了1.1-1.3米坚硬薄煤层
的安全高效开采新技术模式突破。同
时，通过采煤机记忆割煤、自动跟机
拉架直、工作面全要素监控、地面
一键启停控制、电缆自动张紧、地质
系统构建等功能，使工作面自动化开
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机率达到了91.7%，工作面智能化的应用大幅度降低了工作面作业人员劳动强度，提高了安全保障并提升了产出效益。其中，位于工作面设备列车“太空舱”中的“综采自动化系统”，经由薄煤层高效记忆截割和惯导技术；薄煤层人员识别系统、智能煤流负荷控制技术、有线和无线双网通信技术；薄煤层精小化设备应用技术；远程故障诊断、全生命周期管理、全新薄煤层专用井下智能控制系统；采煤机电缆自动张紧系统这六大关键技术的支持，再加上贯穿综采工作面的千兆工业以太网及百兆无线通信网络，实现了通过井
下“太空舱”对综采设
备的一键启停和远程控
制，达到了“无人跟机
作业，有人安全巡检”
的智能化控制新水平。
5G网络井下全覆盖
2019年12月，公司
携手中国联通在厂区率
先开通了5G网络，并完
成了井下安装测试，获
得了下载速率712兆，上
传速率130兆，延时小于
21毫秒的良好数据。该
系统的建成很好地推动了张家昴智能化矿山建设，具有重要的里程碑意义。
5G网络具有的高速率、低延时、广连接三大特性与煤矿智能化建设对网络的需求高度契合。依托该特性，可以传输4K高清图像，每台可接入15_20路视频，在工作面低照度环境下也可以传输逼真的画面，高清晰度的图像在后期可用于智能视频分析，如人员行为分析、煤岩识别，皮带损伤检测等。目前，公司已实现井下掘进工作面局部通风机5G远程控制，通过5G的大宽带、低延时的特点，利用无线高清摄像机进行实时视频监控，然后通过新型矿用5G工业网关，将原来的有线控制改
为无线控制，实现5G远程控制局扇
的启停。此外，在井下部署了甲烷、
一氧化碳、二氧化碳、温度等环境类
传感器，这些传感器部署简单、功耗
低，有效解决了有线传感器数据组网
复杂、数据传输容易丢失等问题。wifi文件传输
“黑科技”让安检更智慧
下午四时，机电队副队长贺建军
来到井口信息站，轻轻弯下腰，智能
安检系统自动对其进行虹膜识别、信
息录入、智能检身，这一系列检测前
后不到五秒钟，就可以实现智慧“无
感”入井。
经安检员惠航介绍，知道这是公
司井口智能安检系统，它们包括远距
离虹膜识别测温一体机、远程控制移
动式安检互动机器人、多功能智能闸
机、多区金属检测门、数字广播系统
及集成、管理分析系统等，涵盖装规
范识别、酒精检测、人脸识别、虹膜
识别、金属探测、违禁品检测、机器
人互动、数据分析等多种“黑科技”
功能，可自动记录井下人数、出入井
时间、工作时长、井下超时、事故报
警等入井人员信息。
智能运输让矿井"经络”更通畅
为了让智能运输矿井各路“经
络”更通畅，张家昴矿业公司以物联
网技术为基础，以“万兆环网核心骨
干、千兆分支智能接入”为架构，建
成了立体化智能调度系统。该系统可
辟谷丹实现车辆精准定位、实时测速、红绿
灯控制、区间闭锁、井口道闸控制、
到站提醒、弯道预警等功能。同时，
结合智能车载、手机APP等终端，可完
成车辆的申请、派车、行车调度、行
车记录与监控、车辆任务管理、行驶
里程与维护保养、市场化运行管理、
家用沼气池分析等智能化管理功能，可全方位提
升无轨胶轮车的运输安全与效率。
通过智能化技术提升，公司车辆
调度可实现用车申请、审核管理、车
辆检验、派车管理、还车管理，对车
辆从申请到归还形成完整
的闭环管理，提高了派车
效率，实现了车辆调度管
理的智能化。轨迹回放功
能可根据时间区间、车辆
编号对车辆入井轨迹进行
查询回放，并且可根据需
要选择轨迹回放时的速
度，快速查询所需信息，
实现车辆运行备忘录功
能；设备实时状态功能可
以对井下传输分站、红绿
灯控制器、定位分站的工
作状态进行实时査询；综
合调度功能可以对井下的LED显示
屏、红绿灯、行车路线、区间闭锁的
规则进行远程控制，如：给井下的
LED显示屏临时下发显示内容，远程
控制井下红绿灯的颜状态，对特殊
车辆的行车路线进行设定并下发一路
绿灯的指令等。
智能巡检机器人“减人提效”
“2_2煤皮带巷温度25七、皮带
运行温度正常，无超载……”近日，
井下智能巡检机器人清晰地播报声在
2-2煤大巷胶带输送机机头碉室一亮
相变开始了“认真工作”，第一时间
就全面掌握了井下巷道环境及皮带运
行情况，并实现同步传送巡查信息。
“智慧启停不是梦，巡检机器人
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来助力。”据了解，智能巡检机器人利用先进的无线移动通讯技术，多传感器实时传输，自动充电、多级分析预警、高清晰拾音器及送话麦克，双向对讲，远程控制、360°云台实时视频监控，一键快速定向巡检，可以实时采集巡检现场的图像、声音、红外热像及温度数据、烟雾、多种气体浓度参数等信息，不仅模拟实现巡检工巡检作业时的“望、闻、问、切”，而且将传统的无法复现记录和不能准确量化对比的人工感官现象，以数字化的图像、声音和准确的数据实时归类存储，便于故障问题的查询复现。对于现在这样好环境，机运队皮带巡检工张震玉有深切体会，他高兴地对记者说：“以前到2-2煤皮带安全巡检是我每天必作的'功课'。巷道又黑又湿，工作难度大，巡视一趟要走1个小时，汗水能把工作服打透，而且光线不好，有一定的安全风险。现在有了机器人，真是既轻松又安全。”
智能“小矿灯”发挥“大作用”
“时景涛，请继续前进50米，查看巷道有无积水，注意好安全。”日前，在公司调度指挥中心内，调度员李玉龙通过智能穿戴系统，发现掘进工作面的技术员时景涛，并利用无线通信系统进行调度指挥。
经了解，这种智能化矿灯具有定位芯片、视频、无线通信、环境监测 等功能，能够实现井下人员精确定位，自动、准确掌握井下作业人员区域分布和实时活动轨迹，实现动态定位精度小于1米。通过移动通信技术，连接井下的智能穿戴与井上的远程指挥人员，地面人员可直接查看井下视频、环境参数
、位置信息，真正做到井下的一切人员由电脑全自动记录，把多种功能汇集于矿灯上，减少作业人员携带多种设备的工作强度，极大提高工人的工作效率。通过该系统，可以准确查询到井下作业人员当前所处的区域和活动轨迹，在工作中
遇到紧急事件时，可以按下紧急求救
吸音降噪
按钮，调度指挥中心立即会收到求救
人员的信息，在第一时间组织人员进
行精准救护，最大限度降低安全生产
过程中的风险。在采访机电队矿灯管
理员孙艳丽时，她介绍说：“我们在
系统平台中接入智能矿灯管理系统，
在系统中每个矿灯都与佩带员工的资
料信息相对应，如姓名，工号，职
务，岗位等，结合人员定位系统，做
出更为精确的考勤信息，并可在计算
机上进行查询，实现了矿灯“智能
化、超市化、无人化”管理。职工再
也不用担心，钥匙丢了打不开灯柜，
可以直接刷虹膜开灯柜。”
“党建云”打造
党建工作“妙锦囊”
宽敞明亮的党员活动室内，既没
有资料柜，也没有文件盒，取而代之
的是四面墙壁上设计新颖、图文并茂
的简约展板，内容丰富、摆放整齐的
学习书籍，外表萌蠢、“内心”强大
的党建机器人“小萌”。这是记者走
进公司党员活动室看到的一幕。
近年来，张家昴矿业公司紧跟新
技术趋势，打造更智能、更完善、定
制化的“党建云”一一智慧党建大数
据平台。该平台分手机应用端、
PC管理端、APP端3个端口，可以支
持随时随地开展党建工作，彻底改变
了以往考核工作仅通过听取汇报、查
阅资料进行评价工作的传统手段，使
耐高温润滑油
考核工作更加科学准确。
引线框架
提及智慧党建工作，公司党委工
作部负责人介绍说：“别看咱们这个
党员活动室空间有限，但却为我们党
员教育开辟了一条信息化、智能化、
便捷化的新路子。”过去，公司半年
一次的政工检查需要政工部门全体人
员深入基层单位近一周时间才能完
成。现在，通过大数据平台只需要相
关业务人员、一天的时间就可以完
成。目前，张家昴矿业公司党委已将
28个党支部、345名在职党员全部纳
入平台管理。通过智慧党建大数据平
台建立了党组织和党员数据库，运用
线上+线下双管齐下模式，使党建工
作精细化管理、流程化管控、全过程
纪实，远程“面对面”的管理沟通，
着力实现了“信息多跑路、党少跑
腿”，助力企业党建工作与生产经营
同频共振、同向而行，从“有机结
合”转为“深度融合”。
此外，公司利用全球最先进的
AR互动展示软件系统，创新开发了
“智慧党建AR/VR项目”o目前“智
慧党建VR项目”加载了虚拟党史体
验馆、习近平总书记重要讲话馆、建
党100周年馆、历史情景体验等多个
模块。除了VR技术外，还实施引进
AR技术，通过实时将数字信息、三
维虚拟模型精确地叠加显示到实景，
以高互动性的学习方式让党员们学习
党建内容。记者在体验中发现，只需
佩戴AR眼镜注视3秒，即可将宣传展
板、图书页面的内容实时拓展，增加
模型、3D动画、音视频等丰富内
容，使传统平面内容立体化，大大提
高了党建学习的趣味性。
时光荏苒，岁月更替。2020年，
面对突如其来的新冠肺炎疫情，公司
坚持疫情防控和生产保供两手抓，全
力保障电煤需求和能源供应；这一
年，矿井安全生产周期超过4200天，
实现了历史性的跨越；这一年，
15212快速掘进工作面创出日进尺
120米、月进尺2702米的历史纪录，
达到国内领先水平；这一年，智慧煤
矿建设全面铺开、如火如荼，智能化
综采工作面“太空舱”、巡检机器
人、5G+VR全景宜播、全生产链
键启动”等众多智能化项目惊艳亮相
2020煤炭行业两化深度融合推进现场
会；在这一年，公司抓安全、强管
理、增效益、谋创新，不断跑出公司
智慧煤矿高质量发展“加速度”……
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