“‘郭屯-彭莊’透明化工作面智能開采模式主要關(guān)鍵技術(shù)和平臺都實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,不但符合國家自主可控的產(chǎn)業(yè)政策,還能為真正實(shí)現(xiàn)智能智慧礦山少人化、無人化的目標(biāo)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)?!?月6日,山東能源臨礦集團(tuán)菏澤煤電公司黨委書記、董事長、總經(jīng)理李存祿表示。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,“該公司正在攻關(guān)的透明化工作面智能開采模式,代表了中國煤礦智能化開采的新方向,是真正意義上的煤礦智能化開采”。
“采掘工作面在煤礦涉及設(shè)備最多、生產(chǎn)最復(fù)雜,運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)字化控制手段,實(shí)現(xiàn)自動化、智能化、少人化、無人化,是煤炭工業(yè)技術(shù)革命的重要目標(biāo)?!惫兔旱V透明化工作面智能開采攻關(guān)小組組長,北京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師毛善君向記者介紹。
毛善君認(rèn)為,“在智能化發(fā)展方面山東煤礦走在了全國前列,而郭屯礦的透明化工作面走在了山東的前列?!眹鴥?nèi)煤礦的智能化開采大部分處在1.0時代, 2.0時代主要依托國外技術(shù),但還沒有普及。但這兩種模式都缺乏基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺,無法實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一坐標(biāo)的驅(qū)動、三維地質(zhì)模型和透明化工作面的自適應(yīng)割煤,信息化、自動化和智能化的集成度不高,實(shí)用性受到較大制約。
李存祿在生產(chǎn)管理實(shí)踐中也意識到了這個問題和行業(yè)的趨勢,“煤炭開采不能再隔皮猜瓜”,透明化工作面智能化開采技術(shù)將會成為未來煤炭工業(yè)智能開采的方向。于是,菏澤煤電公司聯(lián)合北京龍軟科技公司、北京大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等7家單位組建高水平研究團(tuán)隊(duì),依托郭屯煤礦3301智能化工作面,聯(lián)合攻關(guān)透明化工作面智能化開采技術(shù)。
“‘郭屯-彭莊’模式的核心技術(shù)主要集中在包括三維地質(zhì)模型在內(nèi)的透明化工作面動態(tài)構(gòu)建、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺和智能化開采與透明化工作面的融合等方面,這也是攻堅團(tuán)隊(duì)需要攻克的重大技術(shù)難題?!泵凭寡?。前期煤層地質(zhì)條件鉆探、物探數(shù)據(jù),煤巖層空間信息不精準(zhǔn)不能滿足建模需求;無實(shí)時高精度感知定位方法和手段,不能精準(zhǔn)控制設(shè)備動作;現(xiàn)有綜采裝備控制與煤層信息不關(guān)聯(lián)等,都成為透明化工作面項(xiàng)目攻關(guān)的“攔路虎”。
“我們僅在3301工作面兩個順槽就重新布設(shè)了700余個觀測點(diǎn),每天下井作業(yè)12個小時以上,盡快建立起精準(zhǔn)翔實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫?!痹擁?xiàng)目測量小組組長王金正介紹。最終,原計劃60天的工期僅用了32天就全部完成,并于2019年3月31日建成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)與井下設(shè)備位置的融合是透明化工作面動態(tài)修正最重要的一環(huán)。高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)在井下復(fù)雜開采環(huán)境下,其實(shí)用性、穩(wěn)定性受到很大影響。為此,攻關(guān)團(tuán)隊(duì)按照各自分工,全力以赴投入到高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)的研究驗(yàn)證,并通過井下密集試驗(yàn)和核心技術(shù)攻關(guān),現(xiàn)已成功應(yīng)用于采煤機(jī)等設(shè)備,定位精度達(dá)到了設(shè)計要求。
“目前,我們已完成了三維地質(zhì)模型的動態(tài)構(gòu)建和可視化、三維透明化工作面、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的二三維‘一張圖’管控平臺、管控平臺遠(yuǎn)程操控和基于‘一張圖’的信息共享大數(shù)據(jù)分析平臺六項(xiàng)技術(shù),將使我國煤炭工業(yè)智能化開采技術(shù)一舉邁入3.0時代?!泵凭牢康卣f。
據(jù)悉,下一步該項(xiàng)目將進(jìn)入5G工程的施工和調(diào)試,主要是利用中國移動5G核心網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)井下視頻交互、監(jiān)控視頻智能識別和監(jiān)控數(shù)據(jù)處理等功能。
“6月底,我們將完成透明化工作面智能開采系統(tǒng)與5G、大地坐標(biāo)傳導(dǎo)、高精度導(dǎo)航定位、地質(zhì)模型和三機(jī)設(shè)備等系統(tǒng)的聯(lián)調(diào),最終實(shí)現(xiàn)透明化工作面技術(shù)的高度集成和實(shí)用化。該模式完成后,我們還將繼續(xù)攻關(guān)建設(shè)透明化礦井和礦山,打造煤炭工業(yè)‘新基建’的‘郭屯-彭莊’模式。”臨礦集團(tuán)黨委書記、董事長劉孝孔說。