打造煤炭智能化開采樣板工程
——中天合創公司成功實現防沖控水精準智能化開采紀實

文 /孫 凱

中天合創門克慶煤礦3103工作面是中煤集團自我設計、自我研發、自我制造、自我建設的首個智能化開采工作面，為蒙陜礦區深部沖擊地壓煤層大采高工作面的安全高效智能化開采提供了樣板工程

中天合創門克慶煤礦于2016年10月聯合試運轉，2019年正式投產，設計產能1200萬噸/年，核準產能800萬噸/年。2018年以來，中天合創公司以“安全高效綠色智能化開采及智慧礦山建設”為目標，在門克慶煤礦3103工作面大力實施防沖控水精準智能化開采技術研究與應用，在集團內建成首個智能化開采工作面，也成為國內首個深部沖擊地壓煤層大采高智能化工作面，率先實現了在有沖擊地壓、涌水量大等風險的復雜地質條件下進行遠程操控安全采煤。

2019年1月14日，中天合創門克慶煤礦調度集控室，工作人員通過操作平臺遠程操控，一鍵開啟了3103工作面設備，監控大屏上實時出現了工作面噴霧開啟、采煤機割煤、刮板運輸機運煤的高清畫面，井下綜采設備一氣呵成地完成了割煤、移架、推溜等一系列生產工序，實現了安全高效智能化開采。

把握行業趨勢，先行先試，做防沖控水精準智能化開采的堅定領跑者

國家《能源技術革命創新行動計劃（2016——2030年）》指出：到2050年，“全面建成安全綠色、高效智能礦山技術體系，實現安全綠色、高效智能生產。”隨著采礦科技水平的提高，現代化礦井利用自動化智能化科學技術，實現工作面無人或少人作業，智能化開采已成為煤炭工業發展的方向和趨勢。

智能化采煤技術既是煤炭工業科技發展的熱詞，也是一項前沿、復雜的系統工程。門克慶煤礦煤層埋藏深、具有強沖擊地壓、涌水量大，底板長期在水中浸泡的情況，這對于智能化開采技術應用帶來很多不利影響。

作為央企唯一從事煤炭全產業鏈的綜合性能源產業集團，中煤集團高瞻遠矚，立足于建立具有“中煤模式”的智慧礦山體系，在綜合分析礦井地質條件、裝備水平、員工素質與管理能力以及蒙陜地區礦壓顯現、礦井涌水的規律之后，于2018年初全面啟動了重大科技項目《中煤智慧礦山及智能開采模式架構及實踐暨門克慶煤礦3103工作面示范工程（蒙陜地區深部礦井復雜地質條件下精準開采智能化工作面的研究及應用）》的研究。

中天合創公司認真分析了煤炭經濟運行和安全生產形勢，系統研究了世界煤炭行業智能化無人開采技術的應用現狀，從科學安全發展、產業轉型升級、科技創新創效的高度作出堅定承諾：必須完成好項目技術裝備攻關任務，把門克慶煤礦3103工作面防沖控水精準智能化開采技術研究與應用作為年度重點科研項目和中天合創“一號工程”來抓，瞄準最高目標，爭創一流水準，做煤炭行業防沖控水精準智能化開采的領跑者。

扎實穩步推進，攻堅克難，做防沖控水精準智能化開采的有力實施者

目標已明，方向已清，說干就干，干就干好。

2018年1月，中天合創成立了“一把手”掛帥的科研項目領導組，與中煤裝備公司聯合成立了科研項目組，項目組周密制訂了項目實施推進計劃。

接下來，項目組組織艾柯夫、張煤機、北煤機、中煤電氣等十余家國際國內著名設備廠家的知名專家進行了幾十次調研論證，先后召開十余次項目推進會和交流會，經過多方協調、密切協作、合力攻堅，最終形成了各系統的方案設計，確定了項目總體技術方案，隨即，項目組快速組織展開了各個系統的研發制造工作。

——3月至7月，完成了對液壓支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機、自移機尾等設備智能化控制技術研發與設備改造，對液壓支架電液控制及姿態監測、采煤機智能化控制、工作面有線無線雙通訊數據傳輸、工作面高清視頻監控、工作面供電供液監控、工作面智能化集中控制、地面綜合監控、手機APP監控、防沖礦壓監測等系統進行了技術開發。

——7月至8月，完成了數據通訊、遠程控制、智能化開采平臺及功能的地面聯合調試，制訂了詳細的智能工作面技術保障措施，對崗位操作人員進行了三輪共300人次的理論和實操培訓。

——8月至12月，完成了設備采購和井下安裝調試，在有效解決了液壓支架移架速度較慢、支架S彎段的推溜距離控制不精確、支架護幫角度傳感器通訊線容易損壞、割煤工序繁多且效率低等幾大難題后，井下工業性試驗圓滿成功。

——12月中旬，中天合創門克慶煤礦3103工作面成功實現了綜采設備自動化控制和人工遠程干預相結合的智能化開采模式，進入正式運行階段。

在項目設計、研發、實施過程中，項目組仔細查閱了大量國內外科技文獻，聘請國內專家進行多次技術論證與咨詢，集團領導多次赴現場進行指導，項目組領導親自參與攻關，調派精兵強將、技術骨干充實科研團隊力量，中天合創專業部門和門克慶煤礦全力以赴全過程參與配合實施，逢山開路，遇河架橋，破解了一個又一個難題，共同走過了項目論證、技術研發、地面調試、設備安裝、井下工業性試驗每一個艱辛歷程。

實現全部目標，亮點頻出，做防沖控水精準智能化開采的示范引領者

2019年1月15日，項目順利通過驗收，專家組一致認為項目按照制定的智能化方案和技術要求，完成了各設備及智能化系統的研發，各項技術指標和功能均達到了國內領先水平，為煤炭行業智能化開采樹立了一面旗幟。

3103工作面防沖控水精準智能化開采技術的實施，創造性地將智能開采與礦山壓力監測融為一體。3103工作面每班人數由12人降至3人，大大降低了工作面人員數量，降低了勞動強度，減少了沖擊地壓危險區域的作業人員；回采效率大幅提升，單刀割煤時間最快達到1小時20分鐘，單班最大割煤刀數6刀，單班最大產量達10000噸，割煤速度突破了國內智能化開采過程采煤機速度8m/min的瓶頸值，中部割煤最大速度達到15m/min；通過“記憶割煤、視頻監視、人工遠程干預”等技術手段，完美地實現了“一鍵啟動、記憶截割、遠程集控、礦壓監測、智能聯動、無人值守、少人巡檢”的目標和功能，真正實現了安全高效智能化生產，達到了“自動化減人、智能化少人”的目的，體現了“少人則安、無人則安”的安全發展理念。

中天合創門克慶煤礦3103工作面是中煤集團自我設計、自我研發、自我制造、自我建設的首個智能化開采工作面，防沖控水精準智能化開采技術的成功應用，代表著中煤集團在智能化開采領域研究、設計、制造、生產、應用一體化體系初步建成，為蒙陜礦區深部沖擊地壓煤層大采高工作面的安全高效智能開采提供了樣板工程，引領了行業發展。