近日，神東煤炭集團首個(gè)綜采成套智能化系統在柳塔煤礦22104綜采工作面成功應用，為綜采開(kāi)采方式由智能化向無(wú)人化發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。消息傳出，群情振奮。

那么，該系統有什么特點(diǎn)？

安裝調試期間克服了哪些困難？

工作面常態(tài)化運行以來(lái)又取得了哪些成果？

走進(jìn)神東柳塔煤礦，“綜采成套智能化系統”是由常州聯(lián)力科技有限公司針對柳塔煤礦的特殊地質(zhì)構造及生產(chǎn)接續情況，專(zhuān)門(mén)打造的一套高集成綜采智能化系統。在常州聯(lián)力項目負責人的辦公室里，透過(guò)一個(gè)65英寸的液晶屏幕，可以全覽井下工作面各種設備的實(shí)時(shí)數據。

“柳塔煤礦地質(zhì)條件復雜，且只有一個(gè)綜采隊，為了穩產(chǎn)保供，我們的智能化建設步伐只能稍晚于公司其他礦井。”該礦機電信息中心副主任唐俊飛向記者介紹起柳塔煤礦的智能化建設背景：“我們一直在和公司一起尋求最符合礦井實(shí)際的智能化建設方法。最需要確保的就是在智能化建設的同時(shí)保障工作面的穩定運行。”

在長(cháng)期的實(shí)踐過(guò)程中，由于綜采工作面的設備種類(lèi)和制造廠(chǎng)商眾多，通信協(xié)議很難統一，導致在智能化建設初期影響正常生產(chǎn)，只有采用相對成熟的成套智能化系統才能解決這個(gè)問(wèn)題。

在乘車(chē)前往22104工作面的途中，全程參與了“綜采成套智能化系統”建設的常州聯(lián)力駐礦工程師向華介紹：“在充分了解到礦方需求和綜合研判井下的實(shí)際情況后，我們集中力量和精力利用工作面安裝調試的時(shí)機，對設備進(jìn)行智能化改造，改造項目涉及支架電液控制系統、煤機電控系統、視頻監測系統、人員接近防護系統和工作面集控中心等。期間，我們還依托Wi-Fi6技術(shù)（第六代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)）實(shí)現了工作面高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )全覆蓋，解決了網(wǎng)絡(luò )擁堵的問(wèn)題，也為后期搭建工作面物聯(lián)網(wǎng)提供了技術(shù)保障。”

來(lái)到22104工作面順槽，向華帶記者來(lái)到集控中心旁，指著(zhù)兩臺印有聯(lián)力科技標識的服務(wù)器主機說(shuō)：“它倆就是整個(gè)工作面的大腦，操控著(zhù)所有設備終端。”

說(shuō)起來(lái)，記者之前去過(guò)的智能化綜采工作面也不少，但像這樣僅依靠?jì)膳_主機就能操控工作面數百臺設備，同時(shí)還能實(shí)現自動(dòng)割煤的，還是頭一回見(jiàn)。不免對“綜采成套智能化系統”的科技含量感到吃驚。

“因為只有單一的廠(chǎng)家對工作面設備進(jìn)行智能化改造，通訊協(xié)議壁壘更容易打通，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更加快捷、精準地實(shí)現集控，設備投入量相較其他智能化工作面要少很多，這是應用‘綜采成套智能化系統’最顯著(zhù)的優(yōu)勢。”綜采隊副隊長(cháng)張澤一句話(huà)道出了22104工作面的與眾不同之處。

在22104工作面調試初期，由于設備為直搬，沒(méi)有經(jīng)過(guò)大修或項修，整體狀態(tài)比較差，有的得傳感器缺失，有的失靈，除了無(wú)法準確反饋設備動(dòng)作參數外，還會(huì )降低煤機定位精度，一時(shí)間成為掣肘自動(dòng)割煤的最大難題。

“就像支架原帶的紅外傳感接收器，定位精度只能達到一臺支架的寬度，如果再有幾個(gè)壞的，就會(huì )導致煤機定位不準確，在生產(chǎn)過(guò)程中出現跳架、丟架現象，跟機拉架被迫中斷，根本無(wú)法自動(dòng)生產(chǎn)。”張澤說(shuō)，恢復這些設備上的傳感器要投入大量的人力物力，而且后期維護成本也很大。

當時(shí)，廠(chǎng)家技術(shù)人員也注意到了這一問(wèn)題，在與礦方積極溝通探討后，他們決定優(yōu)化算法后的采用UWB精確定位技術(shù)，利用煤機自身的編碼器將煤機位置、運行速度、運動(dòng)方向、截割高度和自動(dòng)化工步等信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)共享給支架控制器，從而實(shí)現支架自動(dòng)跟機拉架，徹底擺脫了對紅外傳感器的依賴(lài)。不僅如此，該技術(shù)還將煤機的定位精度提高到了0.1個(gè)支架寬度，自動(dòng)拉架距離可設置在0.1至0.5個(gè)步距范圍內，加快了自動(dòng)跟機拉架的速度，也一并解決了無(wú)法自動(dòng)拉超前架和漏矸時(shí)不能實(shí)現支架自動(dòng)化的行業(yè)難題。通過(guò)在調試期間的測算，22104工作面在自動(dòng)割煤時(shí)的平均跟機拉架速度可以達到每分鐘8至12米，遠遠超過(guò)進(jìn)口設備的跟機速度。

進(jìn)入工作面，每間隔一段距離，支架頂梁上就安裝著(zhù)一個(gè)攝像頭。雖然在其他智能化工作面也經(jīng)常見(jiàn)到類(lèi)似裝置，但它們在22104工作面卻另有妙用。

向華對記者說(shuō)：“目前，工作面大量采用基于人工智能的圖像識別技術(shù)，共分布有38臺智能攝像頭，既可以自動(dòng)追蹤采煤機，也可以自動(dòng)識別運輸機堵塞和支架護幫板收打狀態(tài)，并且能夠發(fā)出預警，成功將攝像頭轉化為多功能傳感器，實(shí)現各種基于視頻圖像的檢測與保護功能。真正做到一物多用、一物多能，極大提高了設備使用效率。”

在抵達采煤機停放位置后，張澤介紹：“這臺煤機自從改造完電控系統后，一直沒(méi)有出現過(guò)大的故障，隊里一直保持常態(tài)化維護檢修，可靠度非常高，并且在沒(méi)有應用成套智能化系統之前，像這樣條件的工作面，一個(gè)生產(chǎn)班至少要配9到11個(gè)人，但是現在一個(gè)班只用3個(gè)人入井，而且他們也只是在過(guò)特殊構造段時(shí)才需要遠程干預，勞動(dòng)強度較之前降低了很多。”

作為副隊長(cháng)，張澤對現在工作面的改變深感欣喜，他說(shuō)：“員工們之前就對打造智能化工作面充滿(mǎn)期待，如今22104工作面不僅實(shí)現了大家的夢(mèng)想，還更加堅定了大家持之以恒走智能化發(fā)展之路的決心。”