塔山煤矿:解读数学公式的智能建筑

张行

塔山矿是晋能控股煤业集团千万吨级智能化示范矿井2020年被评为山西省智能化示范煤矿，入选全国首批智能化示范建设煤矿名单塔山煤矿根据自身生产实践，用数学公式×阐述了在煤矿智能化建设方面的探索与实践

×中的1是指一个平台，2指两个中心，3是指三个网络基础，X指各种专业系统，也指智能化发展的未来，M代表工作面，也代表开采它时刻提醒我们，煤矿的智能化建设不能流于形式，其本质是为了更好地服务于安全和生产T代表掘进，其内涵一般也指技术和技术人才，因为煤矿智能化建设的核心是各种技术的应用和创新没有足够的技术人才储备，再聪明也是空中楼阁

铺高速公路

提高矿业智能化水平

智能矿井建设是一项系统工程，需要通风，地质，运输，掘进，采煤等系统的协调配合，从而对生产进行全过程控制为此，我们一方面对涵盖采，掘，机，运，运，地质，防治水，洗地运输十大系统的27个专业子系统进行了智能化建设改造另一方面，我们建立了矿井云图智能决策平台和数据中心，智能调度指挥中心两个中心，将各专业系统的实时数据接入平台整合井下生产环节，井下环境安全，人员位置，设备运行等安全生产实时数据数据中心和智能调度指挥中心用于对各类数据进行科学分析，处理和决策通过现代通信技术和控制技术，实现安全生产全过程的远程协同自动控制

塔山煤矿对工业环网进行了万兆升级，实现了万兆网络设备级联和千兆传感终端接入的网络连接，率先投入使用多模基站，实现了矿井地面和井下5G无线网络全覆盖，为全矿井系统实现智能控制和全面传感铺就了一条高速通道。

伴随着各系统的智能化升级和一平台两中心的应用，塔山煤矿井下综采工作面的智能化程度有了质的飞跃目前已成功建成7个智能化综采工作面，均实现了远程放煤一键启动通过在线感知顶煤厚度和采场环境，自动匹配工艺策略，实时监测煤机位置，输送机负载和放煤口姿态，动态调整工艺参数，实现精确放煤和协调开采特别是国家重点研发计划千万吨特厚煤层智能化综放开采关键技术与示范项目顺利通过科技部组织的中期验收，年产量超过1500万吨，顶煤回收率达到90%，矸石混入率低于10%，实现了我国特厚煤层的安全，高效，智能化开采

在不断提升综采工作面智能化水平的同时，按照采掘并举，先行的工作思路，在晋能控股煤业集团率先建成了首个智能化掘进工作面工作面首次采用3D激光扫描仪和惯性导航技术，主动检测掘进机实时位姿信息，实时采集工作面视频和掘进机工作状态，通过5G网络将数据传输到井下操作室和地面控制平台，实现设备远程操作和断面形状定义根据设备的当前位置，动态调整掘进机的各个动作，完成断面的自动精确成型在巷道形成过程中，具有多种安全保护功能，如工作区域防撞预警，人员闯入预警，掘进工作面越界预警等，确保安全驾驶

使用各种机器人

很多地下岗位无人值守。

发展智能矿山建设的出发点和落脚点是不断降低工人的劳动强度，提高生产经营的安全系数我们率先在主运输系统和水泵房应用了四套轨道检查机器人通过对采集的数据，音频和视频的深入分析，实现了对井下环境，设施异常情况和设备运行故障的提前预测同时，所有井下分站的监控子系统与全矿监控系统共享信息，通过利用大数据存储和归档，使每台设备实现数字化，可视化和远程控制，所有井下分站已经具备无人值守条件

2019年至今，塔山矿已建成大平台，十大系统，27个子系统，12个无人值守场所，应用开发了井下皮带，泵房，变电站巡检，智能矸石探测，应急救援等机器人很多地下岗位已经无人值守，减少操作人员108人，每年减少人工成本数千万元

下一步，塔山矿将继续加强与国内外高校，科研院所和先进矿山设备R&D及厂家的合作，特别是在智能放煤，准确识别矸石等方面，不断引进新技术，新设备，形成完整的特厚煤层智能综放开采技术体系。

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