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智能采煤技术哪家强?中国企业亮了手绝活——

2019年10月30日,第十八届中国国际煤炭开采技术交流与设备展览会在北京国家展览中心(新大楼)隆重开幕 本次展览的主题是“智能制造,引领未来”。此次展会吸引了来自世界19个国家和地区的近400家企业参展。重点展示了近两年来国内外煤炭生产领域的新设备、新技术和新计划。

记者进入60,000平方米的展览场地,目睹珠海航展各种重量级武器装备“大战”的记者们仍为眼前的景象所震惊。然而,他们可以看到像“巨无霸”(Big Mac)(技术上称为“超大采高智能综采工作面”)这样的大型采煤设备站在各个企业展台最显眼的位置,就像一个装备齐全的“变形金刚”聚力等待订单,这让他们对现代技术感到敬畏。

快速参观后,记者被神东煤业集团(隶属于国家能源集团)和天马公司开发的独立智能采煤技术示范平台吸引,停下来观看。

神东集团独立智能远程割煤控制台-1

在传统认知中,煤炭开采总是被贴上“坚硬”、“危险”和“恶劣环境”的标签。然而,迎接记者的是两个穿着干净整洁的工具和头盔的工人,他们坐在自己的座位上,面对着几个大大小小的高清彩色液晶显示屏,像民航飞行员一样,监视着800多公里外的煤矿作业

神东集团自主智能采煤遥控站-2

煤矿能这么“酷”吗?既然据说是“独立智能采煤”,机器怎么知道哪里有煤?记者带着种种疑虑,现场采访了神东集团余家梁煤矿机械二队副队长赵云菲。

据他介绍,自主智能采煤技术是由神东集团在世界上率先开发的。主要解决智能采煤岩石长期无法识别的难题。其主要特点是“无人跟随机器,有人巡逻,独立采煤为主,远程干预为辅” 余家梁煤矿工作面经过一年多的探索和实践(长351米,煤层厚度1.0-1.7米,设计采高1.4米),基本达到了预期目标。

神东集团独立智能割煤远程控制台-3

赵云菲告诉记者,通过采集矿井地质勘探钻孔、割煤、回采巷道、两条巷道、顶板与底板煤岩层边界千米定向钻孔勘探、工作面顶板与底板日常测量等6个方面的数据,可以绘制出一个可以动态自优化的准确的工作面三维地质模型,精度为0.2m

在他的指导下,记者从现场大屏幕上看到,通过将工作面的三维地质模型与实际测量的扫描模型(由轨道机器人激光扫描完成)进行对比,综合分析煤层变化趋势、工作面平整度、采煤机上下截割条件等大数据, 该系统可以通过优化算法制定下10个采煤机的割煤策略,实时调整采煤机下一个滚筒的调整曲线,实现自主智能割煤

赵云菲表示,由于采用了自主智能采煤技术,所需工人数量从63人减少到49人(3个生产队+1个维护队+其他人员),而月产量较前一水平提高了约30%,达到最高15万吨。

作为一名工作了8年的煤矿一线技术经理,赵云菲在谈到“猎枪交换”时期时仍然有很多感触。 他说,开始时,工人们对新技术有些抵触,因为这意味着他们需要放弃传统的工作方法,尽快学习和掌握大量与信息技术有关的设备参数、操作方法、安全预防措施和操作程序,才能在考试合格后恢复工作。 然而,一旦他们熟悉并适应了智能采煤技术,在每个人都“尝到了好处”之后,从思想到行动都发生了明显的变化,他们不愿意回到旧的生产模式。

赵云菲还给记者举了个例子:工作面有206个架子。过去,工人们必须用手指用力按压每个架子,以至于每个人的手都长满老茧(他戏称之为练习“两指禅”),并且需要创可贴来缓解疼痛。 但是,随着自动化系统的采用,上述工作由机器独立完成,大大降低了工人的劳动强度,只有一名工人需要进入支持覆盖区巡逻才能正常完成所有生产作业。

据悉,在率先推广应用新型智能采煤技术的神东集团综采队伍中,60%以上的新一代煤矿工人具有大专以上学历。 他们还采用了“树立先进榜样”和“帮助年轻人帮助老年人”等方法,将整个集体推向自动化采煤的新时代。

目前,神东集团已建成万兆以太环网,无线网络设备正在地下铺设,预留5G接口。 进入5G时代,远程控制台将从地下转移到地面。 展望未来,煤矿作业也将摆脱繁重的体力劳动、灰尘和危险气体,真正成为一种高科技类型的工作,可以由一个人穿着西装打着领带坐在空旷的地面控制台上操作。

航空航天重工矿业防爆电气材料运输车

了解自主智能采煤技术后,记者还来到了CASIC旗下的航空航天重工设备有限公司(以下简称航空航天重工)展区,这也是一个大开眼界。 针对传统矿用柴油车的高噪声、高污染(尾气排放会增加道路或矿井中一氧化碳的浓度)和高油耗等“慢性病”,航天重工自主研发了多类型矿用防爆锂无轨运输车,不仅坚固安全,而且驾驶和乘坐通用舒适。

据公司员工介绍,以展出的人员运输车为例,在综合工作条件下,一次最多可搭载19人,续航能力可达80公里,使得工人无需乘坐“11号车”(两条腿)步行到10公里以外的工作面,不仅减轻了人员的疲劳,而且节能环保,显着提高了安全系数(车身加固)

根据客户的不同要求(如巷道宽度和积水深度),杭钢空重工也可以在通用底盘的基础上为前者量身定制专用电动车。 该公司开发的矿用防爆电动物料运输车,载重5吨,可高效、快速、安全地运输道路挖掘、铺砌、架线所需的砂、木、工具等各种物料,在国内尚属首创。

与航天重工的轻型隧道采矿车相比,SANY重工的SKT90E全电动无人宽体自卸车(驾驶室预留用于人工调试和维护)是一款适合石材、冶金、水利、水泥、建筑等行业露天开采和物料运输的“大家伙”。 从现场目测判断,这辆车比两个成年男子高一个头。它在外观和气势上都非常强大。难怪三一重工称其为“绿色怪物”

三一重工SKT90E纯电动无人宽翻斗车

三一重工的技术人员告诉记者,SKT90E由磷酸铁锂电池供电,负载60吨,可行驶60至80公里。 与传统燃油汽车相比,它不仅速度更快,而且节能达80% 根据车辆磨损程度(矿区恶劣的工作环境)和电池寿命的估计,一辆车在5年的使用寿命中可节省近200万元(油耗和人工成本)。

值得一提的是,SKT90E在矿区实际运行中实现了5G联网。在应用了这种新的通信技术后,遥控器已经从最初最多5辆车变成了无限制的。 由于自动化程度高,SKT90E车队每天可以连续运行22小时,仅这一项就可以提高工作效率10%

郑煤机7.8m超高智能综采工作面(本地)

除上述三家企业外,梅铮7.8m超高智能综采工作面、京切隆重工具还包括国际领先的智能锚杆机器人、北方交通引入的智能遥控掘进机、田玲装备集团基于军警技术开发的“天龙”系列应急救援机器人、贝克电气地下辅助运输系统, 中车株洲电力有限公司生产的长续航时间(长达120公里)的矿用电动车和中豪机械的液压支架/油缸都有自己的特点,让观众耳目一新。

智能锚泊机器人

贝克电气由京广开发的地下辅助运输系统

虽然采访和参观只持续了一天,但令记者欣喜和兴奋的是,在展会上展出的“高台上”煤矿设备不仅实践了电气、智能、无人、互联共享等先进理念和技术,而且具有较高的本地化率和行业领先水平。 以此为缩影,人们有理由相信中国高端装备制造业将会有光明的前景和充满希望的前景。

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