隨著操控員袁曾曾輕點鼠標，陜煤集團黃陵礦業(yè)公司一號煤礦810智能化工作面的采煤設備依次開始推架、移溜、切割、運輸……滾滾烏金嘩嘩落下，被傳送帶源源不斷地送往地面。而該礦搭建的大數(shù)據(jù)智能分析決策平臺實時展現(xiàn)工作面三維動態(tài)地質模型、設備運行工況數(shù)據(jù)和姿態(tài)、生產(chǎn)揭露地質構造等情況，并對數(shù)據(jù)進行自主分析和智能決策，實時修正，自動給出最優(yōu)的生產(chǎn)決策信息和自動調整控制信息。

這是該礦應用基于動態(tài)地質模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開采技術后的畫面，也讓該礦形成了全工作面內無人干預截割的全新的智能生產(chǎn)模式。

操控員在地面控制井下工作面采煤

不斷探索更加透明的智慧技術

2014年，智能化無人開采技術在一號煤礦1001工作面成功運行。2015年10月，該礦完成了首個中厚煤層智能化工作面的調試工作，達到了預期目標，形成了在地面監(jiān)控中心和順槽監(jiān)控中心遠程操控采煤作業(yè)的常態(tài)化，實現(xiàn)了采煤安全高效、設備穩(wěn)定運行。

“我們礦在行業(yè)內率先實現(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，我們礦在生產(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)融合應用率低等關鍵技術難題。”該礦機電副礦長符大利坦言。

為此，一號煤礦結合自身實際，聯(lián)合西安煤礦機械有限公司、中國煤炭科工集團西安研究院、西安合智宇信息科技有限公司，圍繞透明地質模型建立、裝備精準控制、大數(shù)據(jù)智能分析決策、工作面自動找直等技術進行探索，開展了基于動態(tài)地質模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開采技術研究。

開技術研討會是解決問題的好方法

將出現(xiàn)的問題列成清單一一解決

技術研究、設備安裝等工作陸續(xù)完成。但是，在設備安裝調試期間，難題一個接著一個出現(xiàn)：電液控自動補架、精準控制規(guī)劃截割算法驗證及優(yōu)化等理論上成立的技術方案在水文地質條件復雜的井下環(huán)境中卻變成了困擾此項目推進的難題。

為了解決這些難題，一號煤礦的干部職工擰成一股繩，所有項目組成員主動放棄節(jié)假日休息，將問題列成清單一一解決。他們先后攻克了大數(shù)據(jù)決策平臺網(wǎng)絡地址數(shù)量受限、數(shù)據(jù)算法難度大等技術難題。

“此項目主要根據(jù)地質寫實、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)地質模型;研發(fā)了隱式迭代建模、動態(tài)更新算法，實現(xiàn)了對靜態(tài)地質模型的動態(tài)更新;應用慣性導航、激光雷達等儀器實時監(jiān)測，融合迭代規(guī)劃控制策略，研發(fā)了可預測、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)分析決策技術實時修正截割參數(shù);首創(chuàng)了基于地質模型 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，指導采煤機工作;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，形成了工作面內無人干預截割的生產(chǎn)模式……”今年9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介紹說。同時，該項目順利通過了中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技成果鑒定，其科技成果達到國際領先水平。

在解放勞動力的同時效率提升30%

高斌是一號煤礦綜采一隊井下的巡檢工?，F(xiàn)在，他再也不需要到井下工作面巡檢了。

“自從引進這項智能開采技術，我們不用在機器轟鳴的工作面來回巡檢了。”高斌高興地說。

據(jù)介紹，一號煤礦應用這項技術后，智能化綜采工作面更安全了，其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益更加顯著。該礦經(jīng)營副礦長米廣欣為筆者算了一筆賬：“現(xiàn)在，我們生產(chǎn)過程中無需人工干預截割，解放勞動力的同時，生產(chǎn)效率提升了約30%，每年可多產(chǎn)煤炭90萬噸，年增加產(chǎn)值達4.5億元。”

談到減員增效時，該礦綜采一隊隊長楊曉勇興奮地告訴筆者：“此項技術成功應用后，我們的工作面實現(xiàn)了無人開采，井下監(jiān)控中心無需安排人員進行遠程監(jiān)視和干預，徹底將工作面的巡檢人員和井下遠程監(jiān)控人員解放出來，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。”

“我們礦著力構建了一種全新的智能生產(chǎn)模式，進一步實現(xiàn)現(xiàn)場無人化、操控集約化、管理智慧化，建立了智能識別、智能控制、少人操作、無人值守等一系列新模式。我們有信心將煤礦建設成為行業(yè)內具有示范引領作用的智慧礦山標桿礦井。”一號煤礦礦長薛國華說。(倪小紅 趙朋)