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智能采煤技術哪家強?中國企業亮了手絕活
作者: 佚名 時間:2019-11-2文章來源:新浪網訪問量:427

原標題:智能采煤技術哪家強?中國企業亮了手絕活 來源:綜合

2019年10月30日,第十八屆中國國際煤炭采礦技術交流及設備展覽會在北京國展中心(新館)隆重開幕。本屆展會以“智能制造、引領未來”為主題,吸引了全球19個國家和地區的近400家企業參展,集中展示海內外近兩年在煤炭生產領域的新裝備、新技術、新方案。

步入6萬平方米的展會現場,也曾見識過珠海航展各式重量級武器裝備“大陣仗”的記者,仍不禁被眼前的景象所震撼——但見一臺臺如“巨無霸”般的大型采煤設備(專業術語叫“超大采高智能綜采工作面”)矗立在各家企業展臺的最醒目位置,宛如一支整裝待發的“變形金剛”部隊在集結待命,令人油然而生對現代科技的敬畏感。

走馬觀花轉了一圈后,記者被神東煤炭集團(隸屬于國家能源集團)與天瑪公司合作開發的自主智能割煤技術演示臺所吸引,停下來駐足觀看。

神東集團自主智能割煤遠程控制臺-1

在傳統認知里,采煤總是被貼上“艱苦”“危險”“環境差”等標簽,可是映入記者眼簾的卻是2名身著干凈整潔的工裝、頭戴安全帽的工人師傅,正坐在座椅上,像民航飛行員那樣面對著大大小小好幾臺高清彩色液晶屏監控著800多公里外的采煤作業情況。

神東集團自主智能割煤遠程控制臺-2

采煤也能這么“酷炫”?既然說是“自主智能割煤”,機器又如何知曉哪有煤呢?帶著種種疑惑,記者走訪了現場的神東集團榆家梁煤機綜采二隊機電副隊長趙云飛。

據他介紹,自主智能割煤技術由神東集團在國際上首創,重點解決了長期困擾智能化開采煤巖無法識別的難題,主要特點是“無人跟機,有人巡視,自主割煤為主,遠程干預為輔”。經過在榆家梁煤礦43101工作面(長351米,煤層厚度1.0至1.7米,設計采高1.4米)1年多的探索和實踐,已基本達到預期目標。

神東集團自主智能割煤遠程控制臺-3

趙云飛告訴記者,通過匯總礦井地質勘探鉆孔、切眼、回撤通道、兩順槽巷道、千米定向鉆勘探頂底板煤巖分界線,以及每天實測的工作面頂底板等6方面數據,就能繪制出可動態自優化的工作面精確三維地質模型,精度達0.2米。

在他指引下,記者從現場大屏幕上看到,通過對比工作面三維地質模型和實測掃描模型(軌道激光掃描完成),并綜合分析煤層變化趨勢、工作面平直度、采煤機割頂底情況等大數據,系統即可通過優化算法制定未來10刀的割煤策略,并實時調整采煤機下一刀滾筒調整曲線,從而實現自主智能割煤。

趙云飛表示,由于采用了自主智能割煤技術,所需工人數量由63人減至49人(3個生產班+1個檢修班+其他人員),月產量則比從前提高約30%,最高可達15萬噸。

作為已有8年工齡的采煤一線技術管理人員,趙云飛談起那段“鳥槍換炮”的時光仍頗有感觸。他說,剛開始,工人們面對新技術心里多少都有些抵觸,因為這意味著他們需要摒棄傳統工作方式,轉而盡快學習、掌握大量涉及信息技術的設備參數、操作方法、安全注意事項、作業規程,并考核通過才能重新上崗。可是,一旦熟悉、適應了智能割煤技術,大伙“嘗到甜頭”后,從思想到行動都產生了明顯轉變,再不愿回到舊有的生產模式。

趙云飛還給記者舉了個例子——工作面上有206個架子,過去每個架子都需要工人們用指頭使勁摁,以至于每人手上都磨出老繭(他戲稱為練就“二指禪”功夫),需要纏上創可貼來減輕疼痛。而采用自動化系統后,上述工作改為機器自主進行,大大降低了工人勞動強度,日常僅需1名工人進入支架覆蓋區巡視即可常態化完成全部生產作業。

據悉,在神東集團率先推廣、應用智能割煤新技術的綜采隊,大專以上學歷的新一代采煤工人占比超過60%。他們還采取“樹立先進榜樣”“年輕幫助年長”等方式,帶動整個集體共同邁向自動化采煤新時代。

目前,神東集團已建成萬兆環形以太網,井下也在鋪設無線網絡設備,并預留了5g接口。進入5g時代,遠程控制臺將從井下搬到地上。而展望未來的采煤作業,也將擺脫繁重的體力勞動與滿身粉塵、危險氣體,真正轉變為一個人員可以西裝革履坐在敞亮的地面控制臺前進行操作的高技術工種。

航天重工礦用防爆電動物料運輸車

了解完自主智能割煤技術,記者又來到航天科工集團旗下的航天重型工程裝備有限公司(以下簡稱航天重工)展區,同樣大開眼界。針對傳統礦山柴油車的高噪音、高污染(尾氣排放會加大巷道或礦井一氧化碳濃度)、高油耗等“痼疾”,航天重工自主研發出多型礦用防爆鋰電無軌運輸車,不僅堅固安全,而且功能多樣、駕乘舒適。

據該公司工作人員介紹,以現場展示的人員運輸車為例,一次最多能搭載19人,綜合工況續航達80公里,其讓工人下礦作業不必再靠“11路車”(雙腿)走到10公里外的工作面,既緩解了人員疲勞,又節能環保,安全系數(車體加固)也顯著提高。

根據客戶的不同需求(比如巷道寬窄、積水深度),航空重工還可在通用底盤基礎上為前者量身定制專用電動車。而該公司研發的礦用防爆電動物料運輸車,載重達5噸,能將巷道掘進鋪路、架線所需的沙子、木頭、工具等各種物料高效、快捷、安全地運抵目的地,這在國內也屬首創。

相比航天重工的輕量化巷道礦用車,推出的skt90e純電動無人寬體自卸車(保留駕駛室用于人工調試、檢修),則是一款適用于露天礦山開采及石料、冶金、水利、水泥、建筑等行業物料運輸的“大塊頭”。從現場目測來看,該車比2名成年男子還高一頭,真正是外形威猛、氣勢逼人,難怪三一重工給它起了個“綠色猛獸”(green monster)的綽號。

三一重工skt90e純電動無人寬體自卸車

三一重工技術人員告訴記者,skt90e采用磷酸鐵鋰電池提供動力,載重60噸的情況下續航為60至80公里。其相比傳統燃油車不僅速度更快,而且節能可達80%。根據車輛損耗程度(礦區工作環境惡劣)和電池壽命估算,在5年使用期內單車就能節約成本(油耗、人工費)近200萬元。

值得一提的是,skt90e在礦區實際作業已實現5g聯網,應用這一通信新技術后,遠程控制從原來的最多操縱5臺車變為不限量。由于自動化程度高,skt90e組成的車隊每天可連續運行長達22小時,僅這一項又能提高工作效率10%。

的7.8米超大采高智能綜采工作面(局部)

除上述3家企業外,鄭煤機的7.8米超大采高智能綜采工作面、景隆重工具有國際領先水平的智能錨桿機器人、北方交通推出的智能型遠程操控掘進機、凌天裝備集團基于軍工警用技術研發的“天龍”系列應急救援機器人、貝克電氣的井下輔助運輸系統、中車株洲電機有限公司打造的長續航(可達120公里)礦用電動車、中豪機械的液壓支架/油缸,也都各具特色,令觀者耳目一新。

景隆重工研發的智能錨桿機器人

貝克電氣的井下輔助運輸系統

雖然采訪和參觀時間只有短短1天,但讓記者感到喜悅和振奮的是——本屆展會上亮相的這些“高大上”煤炭采礦裝備,不僅踐行了電動化、智能化、無人化、互聯化、共享化等先進理念與技術,而且國產化率和行業領先水平也相當高。以此為縮影,人們有理由相信中國的高端裝備制造業必將前景光明、大有可為。

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