菏澤煤電硬核推進“透明化”開采

□ 通訊員 崔鑫 王鳳斌

初夏的魯西南大地百花爭艷、牡丹飄香，一派生機勃勃景象。

4 月30 日，國家煤礦安監局副局長桂來保在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦督導調研時，對該公司正在攻關的透明化工作面智能開采“郭屯－彭莊”模式贊不絕口：“‘郭屯－彭莊’模式代表了中國煤礦智能化開采的新方向，是真正意義上的中國煤礦智能化開采?！?/p>

是什么讓桂來保給予如此高的評價？帶著疑問，筆者于近日來到鄆城縣一探究竟。

最強戰隊，“C 位”出擊

“采掘工作面在煤礦涉及設備最多、生產最復雜，運用先進的信息技術和數字化控制手段，實現自動化、智能化、少人化、無人化，是煤炭工業技術革命的重要目標。”在郭屯煤礦智能化研究工作室內，北京大學教授、博士生導師毛善君向筆者介紹。

毛善君認為，在智能化發展方面，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全省前列?！爸袊旱V的智能化開采大部分處在1.0時代，即電液閥控制、記憶截割、一鍵啟停；2.0時代引進澳大利亞的慣導技術，但還沒有普及?！钡@兩種模式都缺乏基于地理信息系統的可視化管控平臺，無法實現基于統一坐標的驅動、三維地質模型和透明化工作面的自適應割煤，信息化、自動化和智能化的集成度不高，實用性受到較大制約。

2018 年下半年，臨礦集團與北京龍軟科技公司合作完成安全生產共享平臺建設，實現了基礎地理空間數據的綜合集成管理和深度挖掘應用。菏澤煤電公司黨委書記、董事長、總經理李存祿敏銳地意識到，龍軟公司提出的透明化工作面智能化開采技術設想，將會成為未來煤炭工業智能開采的方向。

郭屯煤礦3301智能化工作面采煤機（攝影／孔慶玉）

隨即，菏澤煤電公司與北京龍軟科技公司、北京大學、中國礦業大學等8 家單位組建高水平研究團隊，利用郭屯煤礦3301 智能化工作面，聯合攻關透明化工作面智能化開采技術。該項目集最新通訊、控制、信息、大數據和工業物聯網之大成，形成了基于“5G+高精度導航定位+龍軟科技‘一張圖’透明化管控平臺+3D 動態地質模型自適應割煤”的智能化開采“郭屯－彭莊”模式，將使我國煤炭工業智能化開采技術一舉邁入3.0 版。

“‘郭屯－彭莊’模式主要關鍵技術和平臺都實現了國產化，不但符合國家自主可控的產業政策，還能為真正實現智能智慧礦山少人化、無人化的目標奠定堅實基礎?！崩畲娴摫硎?。

好漢城里的“拼命三郎”

郭屯煤礦所在的鄆城縣，曾是梁山好漢聚首的地方。如今，郭屯正上演著新時代煤礦工人“新基建”智能開采的“重頭戲”。

“郭屯－彭莊”模式的核心技術，主要集中在包括3D 地質模型在內的透明化工作面動態構建、高精度導航定位、基于地理信息系統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，這也是攻堅團隊需要攻克的重大技術難題。

“剛開始也預想了這個項目攻關的難度，但實際操作起來，遇到的困難超出了想象?！泵凭寡?。

煤層地質條件前期鉆探、物探總體不能滿足建模需求，局部范圍內變化較大；煤巖層空間信息不精準；無實時高精度感知定位方法和手段，不能精準控制設備動作；現有綜采裝備控制與煤層信息不關聯等，都成為透明化工作面項目攻關的“攔路虎”。

為早日攻克難關，盡快建立起精準詳實的基礎數據庫，研究團隊測量小組組長王金正帶領隊員們，僅在3301 工作面兩個順槽就重新布設了700 余個觀測點。每天下井作業時間為12 個多小時，一上午需定點調線50 余次。由于每次定點調線都必須爬到架子上，很多人腳上磨起了泡，腿上掛了彩，全身酸疼。但他們沒有喊累叫苦，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 日建成了基礎數據庫。

姜子天是該公司機電管理部主任。從煤機的智能化改造到支架傳感器的安裝，他天天盯靠在現場，不下“火線”，被譽為“拼命三郎”。在解決支架推移千斤頂傳感器問題時，為保證底座位置準確性，他一次次趴在滿是煤泥水的底板上，測量、調整、分析，再測量、再調整、再分析，工裝被浸透，整個人像從墨汁里爬出來的一樣。經過反復測量、調整和對比分析，終于實現了智能管控平臺與三機設備的高度融合。

做好高精度導航定位系統與井下設備位置的融合，是透明化工作面動態修正最重要的一環。高精度導航定位系統是軍民融合技術，在井下復雜開采環境中，其實用性、穩定性受到很大影響。為了熟練掌握這種科技含量較高的技術，研究團隊按照各自分工，全力以赴投入高精度導航定位系統的研究中，并通過井下密集試驗和核心技術攻關，現已成功安裝在采煤機上，定位精度達到了設計要求。

“硬核”擔當，贏在未來

“新時代智能智慧礦山建設，郭屯煤礦要做好示范?！惫饋肀＜挠韬裢?/p>

“這是鼓勵，更是擔當！”李存祿語氣堅定。

“目前，我們已完成了3D 地質模型的動態構建和可視化、3D 透明化工作面、高精度導航定位、基于地理信息系統的二三維‘一張圖’管控平臺、管控平臺遠程操控和基于‘一張圖’的信息共享大數據分析平臺六項技術。”毛善君欣慰地說。

據悉，下一步該項目將進入5G 工程的施工和調試，主要是利用中國移動5G 核心網絡，實現井下視頻交互、監控視頻智能識別和監控數據處理等功能。

“6 月底，我們將完成透明化工作面智能開采系統與5G、大地坐標傳導、高精度導航定位、地質模型和三機設備等系統的聯調，最終實現透明化工作面技術的高度集成和實用化。該模式完成后，我們還將繼續攻關建設透明化礦井和礦山，打造煤炭工業‘新基建’的‘郭屯－彭莊’模式?！迸R礦集團黨委書記、董事長劉孝孔表示。