山东能源金鸡滩煤矿智能化建设侧记

日前，山东能源集团兖矿能源金鸡滩煤矿在中国煤炭工业协会主办、国家能源集团协办的2023全国采煤工作面智能创新大赛决赛综合答辩会上顺利入围决赛答辩，申报的113智能化综放工作面综合答辩成绩在综放赛道27家参赛煤矿中排名第三。

此外，金鸡滩煤矿还被评为2023年煤炭行业标杆煤矿，其经验做法得到了中国煤炭工业协会的大力推广。

智能升级是基础，管理创新是突破。近年来，金鸡滩矿成功应用世界首套8.2米超大采高成套装备和世界首套7米超大采高综放成套装备，分别获得中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖和特等奖。2023年2月17日，该矿顺利通过国家首批智能化示范建设煤矿现场验收，成为国家首批智能化示范建设矿井。

智慧化管理，夯基固本，保障本质安全

“通过事故场景再现，提前打‘预防针’，让职工重返现场，亲历事故一般，真正触及灵魂，真切感受到违章作业和事故的危害。”金鸡滩矿安监科副科长兼技术主管夏成林介绍，该矿建成了智能VR培训室，实现了让职工安全培训“身临其境”。

针对巡检岗位逐步增多、职工安全监管难度大的现状，该矿安全保障系统动态实时化，安装“5G+AI”身份识别闭锁系统、人员接近保护系统，提升重要岗点、重要环节的安全保障能力。利用智能穿戴设备实时监测工作面作业人员心率、血氧等健康指标并生成健康档案，将体检数据异常人员推送至监控平台，实时掌握工作面作业人员健康状况，实现班前排查预警、班中实时报警、班后数据分析，保障职工健康、安全作业。

随着智能化建设的不断推进，金鸡滩矿主煤流运输、通风、压风、排水、供电、选煤等系统全面取消固定岗点，实现无人值守。“通过运行数据采集、机器人群组巡检，设备运行状态实时监测预警、状态诊断、故障分析，实现智能化和自动化协同运行。”该矿机电科副科长杨硕说。

据介绍，该矿在驱动电机、滚筒轴承安装在线振动温度传感器，运输巷道内敷设测振，均安装烟雾、粉尘、温度等环境监测传感器，运用AI视频智能算法识别运输皮带中大块煤矸石、金属铁器等，防止刮伤或撕裂皮带。同时，升级现有智能煤流均衡系统，增加地面运输系统和综采转载设备的调速功能，通过激光煤流传感器实时检测煤量信息，并根据综采工作面采煤量进行胶带群调速，实现了运输系统“煤多快跑、煤少慢跑”，达到“以采定运”的目的。

此外，该矿通过设置连采机扭矩补偿值解决截割偏航问题，自动截割率提升至50%以上，真正实现常态应用，让司机完全脱离危险环境，实现监控作业，提升工作面安全保障能力。

智能化升级，减人提效，实现开采稳产高产

“工作面生产期间人数由原来的11人减少至5人。全面建成山东能源集团规定的矿井单班入井不超100人，工作面不超5人的‘155’矿井，真正实现用人少、效率高、安全高效生产。”金鸡滩煤矿综采工区区长陈元祯表示。

据悉，该矿以西部矿区9-13m特厚坚硬煤层开采为背景，探究坚硬特厚煤层覆岩破断及运移规律，制定合理采放工艺，研究超大采高综放工作面支护设备关键技术，优化工作面设备配套总体参数及联合支护方案，集成应用智能化综放开采技术，实现特厚坚硬煤层条件下高产高效。

在智能综采113综放工作面，一位采煤机司机师傅说：“原来，我们采煤工作面这个岗位是2个操作工，每人拿着采煤机遥控器，手是不能离开操作的，还要时刻紧盯采煤机运行。自从用上智能化记忆截割程序，现在变成1人巡检，减掉1人，降低了我们的劳动强度，也保证了截割质量。”

据了解，该矿西翼使用8.2米超大采高整套装备、东翼使用7.0米综放整套装备，智能采煤工作面重点抓好采煤机程序截割、液压支架自动跟机移架、三角煤截割、多机协同控制等基础智能化功能应用。割煤程序先后进行五版升级，简化三角煤截割程序折返点，截割步骤由36步减少为24步，三角煤截割稳定运行，记忆截割率在95%以上。

据了解，通过严格控制供水质量、加大供液管路管径、增加自动反冲洗阀流量等措施，移架速度压缩10秒以上，与程序截割速度相匹配，自动跟机移架率在98%以上。综采、综放工作面参与生产人数减少至5人。同时，在掘进工作面，建成以“连采机程序截割+自动支护钻机群+辅助作业机械化”为主的智能掘进系统，通过工作面大数据分析、设备全生命周期管理、设备自动润滑、智能AI识别等系统为辅助，采掘工作面实现了全系统智能少人化开采。

和采掘工作面一样，该矿选煤厂也进行了智能化改造升级。选煤厂聚焦3D可视化透明选煤厂，着力打造智能化管理决策平台，对重介分选、粗煤泥分选、浓缩、压滤、装车、停送电等环节进行智能控制，推进生产、机电、技术、节能、协同等智能管理，实现生产情况分析、工艺效果评价、生产指标预测、产品结构优化、经济效益预测、设备健康评价、设备运行智能决策一体化运行。

智慧应用高效赋能，创新优化便捷

“一部手机即可完成全流程操控，极大缩短了运煤车辆厂区等待时间，提高了发运效率。”杨硕介绍。煤炭发运中心结合实际开发应用了客户端派车手机APP，将派车业务由线下迁移到线上，实现了煤炭发运派车终端化、精准化。

据了解，该矿煤炭发运中心应用智慧管理的项目还有很多。譬如，他们将原矩阵称重计量系统进出厂、过磅、装车站等环节人工刷卡升级为车牌智能自动识别，提高了运煤车辆运行速度，实现司机不停车信息保存，车辆过道闸由原来4秒提高到现在2秒；将矿磅单打印系统集成到磅秤控制柜，实现司机不下车自动打票，在车辆过磅的同时实现取票，提高随车票据打印效率，解决了制约发运效率的瓶颈问题。

“固定装车岗位司机改为运维巡检人员，实现了由传统工人操作向‘无人操作、有人巡检’的跨越。”该矿选煤中心副主任兼技术主管韩二宁说。该矿选煤厂通过对4个装车系统智能化升级，实现了无人操作、智能装车，常规汽运半挂车只需42秒即可完成放煤、装车，降低了基层区队工作劳动强度，提高了运行效率。

近期捷报频传，该矿被中国煤炭工业协会评为2020-2021年度原煤工效超100吨/工安全高效煤矿，综采工区被评为安全高效煤矿千万吨采煤队，连采工区被评为安全高效煤矿千米掘进队等荣誉称号，以实际行动为煤炭行业的发展做出了积极贡献。

该矿安全监察处处长、安全总监佟朋说：“下一步我们将持续推进矿井智能化建设，按照‘探索一项、成熟一项、推广一项’的建设思路，全面开展岗位整合优化，实施机械化换人、自动化减人、智能化少人，全面实现矿井安全、绿色、智能、高效开采，为公司高质量转型发展作出积极的贡献。”

(通讯员 杜长芬)