近日，2024全国煤矿采煤工作面智能创新大赛结果公布。在厚煤层智能综采赛道，国家能源集团宁夏煤业公司金凤矿011817工作面被评为特等级。近日，笔者来到金凤矿了解其煤炭开采情况。
仿真模拟现场，生产自动化
金凤矿实现了地面远程操作、井下少人辅助采煤，井下员工只负责巡视和临时性干预。
这是怎么做到的呢？关键是实现了透明地质，通过数字孪生技术，1∶1仿真模拟井下生产现场，员工在智慧生产平台集控仓就可以远程割煤。
他们是如何使井下煤层变“透明”的呢？这是一系列科技创新技术成功应用的结果。
首先，进行地质建模，利用钻孔雷达、槽波勘探等技术建立三维地质模型，相当于给煤层做CT，清晰展示煤层、巷道实时状态。其次，通过设备上的传感器，实时采集设备状态信息，通过测量机器人、采煤机惯性导航等装备，基于精确坐标的定位及位置服务，实时跟踪并确定采煤机、人员位置。最后，在5G（第五代移动通信）技术的加持下，实时生成工作面1∶1数字孪生系统。它高度逼真，能让井下生产变“透明”。
金凤矿信息监测中心员工王晓介绍说：“井下采煤机跟机司机只能看到视力所及的范围。但在地面集控仓，集控员可以查看煤层、工作面、设备等信息，以及甲烷、一氧化碳浓度等环境信息，比井下看到的信息更多，能下发更加精准的指令。”
同时，集控员可以根据当前采煤机位置、历史截割轨迹，预测未来几刀的截割路线，在地面集控仓下发指令，实现工作面自动采煤。
如今，金凤矿已实现智能生产常态化，回采期间每班远程自适应割煤4刀，综合自动化率保持在95%以上，人工干预率保持在5%以下，单班生产人员减少8人。
2023年8月，金凤矿“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目通过中国煤炭工业协会组织的专家鉴定，成果达到国际领先水平，已获得4项发明专利授权。2023年，应用该技术的011815综采工作面获评全国采煤工作面智能创新大赛一等级。2024年11月，该项目获得2024年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。
辅助系统无人化，效率大提升
“煤矿智能化，好处太多了，能够大幅提高生产效率，保证安全生产，降低员工劳动强度。”金凤矿矿长陈自新说。
在该矿生产调度指挥中心，智能综合管控平台设有智能生产、智能安监、智能巡检、智慧园区、协同联控等模块，让煤矿工作、生活更加智能。
智能安监模块将井上井下视频监控、井下安全监测、人员定位等系统融合，建成完整的网络安全防护系统，提升了安全防控能力。
金凤矿井上井下共有十大辅助系统32个固定岗位，加上电力监测系统、局部通风系统，可谓点多面广战线长，以往由160多人负责运行管理。
47岁的郑月芳曾是其中一员。4年前，她在机电队负责井下水泵房、地面压风等工作。
推行智能化建设后，金凤矿主运输、供电、排水、通风、压风等辅助系统全部实现无人值守、远程集中控制，不再需要岗位值班人员。
郑月芳被调整到信息监测中心，和另外3名女工一起承担全矿辅助系统运行远程控制工作。利用智能综合管控平台，她每天只需点击鼠标就可以完成监控和操作。
其他员工也转为巡检员和集控员，大家从繁重的体力劳动中被解放了出来。
从安全生产和减轻员工劳动强度的角度考虑，宁夏煤业公司要求，各矿在倾角超过16度或人员不易到达的主运输皮带巷等场景推广使用巡检机器人。
金凤矿率先在北翼胶带运输巷应用皮带巡检机器人。它可以自定义巡检路线，自动生成巡检报告。
在金凤矿井下，繁重的清仓工作也实现了少人化作业，由清仓机器人完成。
金凤矿建设了智能选矸系统，应用TDS智能选矸机器人，实现无人自主化排矸。12名捡矸工全部转岗。
近年来，金凤矿先后培训转岗400余人，全员工效提升25%。目前，金凤矿实现生产辅助系统100%无人化、远程化控制。
金凤矿正一步一个脚印地向着智能矿井建设“六化”目标迈进，即每一项重复体力劳动都要考虑机械化、每一项单系统作业都要考虑自动化、每一个单岗作业点都要考虑无人化、每一组复合多系统作业都要考虑智能化、每一组设备运行数据都要考虑数字化、每一项固化的管理项目都要考虑信息化。
2023年3月，金凤矿通过国家首批智能化示范煤矿验收，达到国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿水平，计划2025年建成高级智能化煤矿。
来源：中国煤炭报
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