数智化时代，煤炭行业处处推陈革新。山西焦煤西山煤电屯兰矿综采队支架工赵晓文也换了新身份——支架巡视工。3月27日，随着井下总控台一键启动，屯兰矿18405工作面158副支架紧随煤机自动跟进，灵活伸缩，采煤作业安全高效进行。而赵晓文只需跟机巡视，相比以往，一个圆班下来，作业强度降低一大半。 和赵晓文一样，屯兰矿上下正亲历和见证着矿井数智化掀起的开采革命。事实上，该矿已建成“一中心、一张网、一平台”信息化基础框架，投用采掘、运输、变电所等8大智能子系统，布局1700余个传感器、21项信息化监测系统，逐步构建起支撑高质量转型发展的智能化管控体系。近两年来，屯兰矿加快完善智能化矿山建设，推进数智化深度融合生产管理各个环节，高效赋能矿井实现“减人、提效、保安、增绿”目标。2021年，矿井实现安全“零目标”，全员效率提升16.6%。屯兰矿数智赋能产业转型雏形初现。
数智监管 安全“在线”矿井五大灾害全部实现在线监测及地面智能广播预警
“西翼下组煤顶板监测预警！西翼下组煤顶板监测预警……”3月25日9时，屯兰矿生产楼四层广播突然语音提示。“不好！顶板出现异常了。”思绪一闪，生产技术科主管娄二龙即刻打开电脑，查看顶板动态监测“一张图”。只见图中一处红点闪烁，点击显示井下西翼下组煤顶板出现变形，离层下沉幅值超限。娄二龙立刻安排专人现场查看。经进一步核实分析、补强支护，顶板下沉警报随即解除。 一“图”管好“头顶天”。这张顶板动态监测“图”是屯兰矿依托信息化实现在线监测、广播预警顶板异常的“安全卫士”。娄二龙介绍：“这张‘图’可让管理者直观地看到井下区域构造，了解压力来源，并自动生成报表曲线，实现巷道顶板安全可控、科学支护。” 值得一提的是，2020年，屯兰矿按照《智慧矿山1.0建设方案》，建成了一个国家C级云数据中心、一张工业环网和一套数字化管控平台。“三个一”构建起该矿信息化建设“四梁八柱”，为全矿人、机、物、产、供、运所有信息的集成融合、数据化应用夯实基础。不止顶板动态监测“一张图”，依托“三个一”，屯兰矿实现了矿井水、瓦斯、煤尘、火等五大灾害在线监测、广播预警、短信预警及手机App分析管控等功能，为矿井安全生产织牢一张智慧防护网。该矿技术创新办公室主任刘亚军说：“安全在线监测，不仅提高了工作效率和监测的精准性，还使员工从以前的井下‘操作手’变为地面的‘键盘手’，彻底从危险的生产环境中解放出来。” 数字化、智能化建设为煤矿打好安全主动仗、精准科学治安、实现“少人则安、无人则安”目标提供了技术支撑和智能保障。2021年以来，该矿按照“系统换人、设备减人”思路，在井下9个变电所全部安装电力监控系统，实现所有设备云监控、云维护，自动定位、一键式快速恢复供电，作业人数圆班减少18人。同时，实现12套局部风扇实现远程监测监控，一键启停，减少作业人数12人次/班……目前，矿井单班作业人数不超过480人。 2021年，屯兰矿实现千人负伤率下降28.6%，“三违”人数下降27.7%，一般隐患减少20.64%。
提能增效 因“智”取胜矿井单工、采煤、掘进效率分别提升22.46%、66.7%、30%
如今，在屯兰矿生产调度指挥中心，最亮眼的主角是一块巨大的显示屏——安全生产经营数字化管控平台。屏幕被分为几个区域，每个区域都关联着一个生产环节、一处作业场景。3月23日，调度中心操作人员轻点采煤区域，为记者展示智能化采煤作业场景。只见400多米深的井下18405工作面，各台智能化设备有序运转，从割煤、推溜、移架到运输，全程远程遥控、自动作业。 近两年来，屯兰矿瞄准智能化建设目标，重点推进智能化采煤工作面建设，目前已建成2个，并累计采煤372万吨。采煤科技术主管孙志刚介绍，如今，2个智能化工作面均已实现一键启停、采煤机记忆截割、电液控支架自动控制等功能，自动化、智能化水平日趋成熟。 2021年，屯兰矿突破煤与瓦斯突出等地质局限，成套引进自动截割、锚杆液压钻车、滑移支架等自动化掘进设备，掘进智能化取得了突破性进展。目前，该矿已领先我省行业水平建成2个高突自动化综掘工作面，实现了记忆截割、可视化掘进、自动支护功能。这一升级改造让掘二队支护工郭旭光尝到了“甜头”，“以前钻孔打锚，一个班两个人配合最多能打6根，现在站着看就能打10根，这设备真带劲！” 不仅如此，辅助运输的智能化改造，为运输效率的提速升级加装强力引擎。2021年，屯兰矿13部主煤流智能化皮带、2部自动化架空乘人装置、1套“信集闭”在井下“安营扎寨”，实现自动化运行，大大缩短了运人载物的时间，提高了运输效率。运输革命让每位下井人员都感受到了加速度。综采二队技术员孙国强说：“从井口到工作面3公里的路程，我们一路乘车20多分钟就到了。” 数智赋能，带来的红利是提能增效：2021年在取消后夜班的情况下，屯兰矿依然安全高效完成生产任务，释放先进产能实现稳定保供，矿井单工效率提升22.46%，全员效率提高16.61%。尤其智能化采掘带来各项利好，生产班减少6人/班，月产量效率提升66.7%；掘进班减少4人/班，日掘进效率提升30%。
绿色发展 数智先行实现数智化在矿井绿色低碳发展中的各项场景应用
3月29日，屯兰矿抽采区党总支书记韩国平向记者介绍，抽采区集控台又装了一部“智慧大脑”——抽采达标评判系统。这一系统将助力矿井瓦斯实现安全高效、绿色智能开采，进一步延伸产业链条。 自2014年屯兰矿被列为全国循环经济试点，该矿便开启了绿色生态、可持续发展探索实践。近两年来，随着数字化、智能化在屯兰矿的高度应用，该矿不断拓展数字化、智能化在绿色发展重点项目的场景应用。 瓦斯抽采达标评判系统即是该矿对煤矿煤气层智能化开发利用的一个智能化应用。今年3月份，该矿与光力科技有限公司通力合作，促成自动化系统快速落地，实现矿井瓦斯地质赋存、抽采设计、抽采轨迹等基础数据集成融合。这一系统改造可精准研判瓦斯赋存规律，实现抽采系统自动化管理。同时还能根据抽采故障自行更正系统设计。自动化、智能化水平居全省行业前列。 2021年，屯兰矿成功应用覆岩离层注浆充填开采技术，实现吃灰吐煤的双赢效益。这一项目的成功实施，离不开数智化的有力保障。该矿这一项目负责人王艾军介绍：“项目现场注浆会直接影响顶板压力变化，这需要通过光纤传输数据，随时监测顶板情况。整个注浆过程，都是由计算机集成控制，将粉煤灰与矿井水合理配成浆液，充填到地面与煤层之间的离层缝隙。”不仅如此，屯兰矿还将数智化拓展到矿井水清污分离、矿山生态园建设、矸石山治理等项目场景应用中，快速助力矿井实现能耗双控、低碳运行。 如今，数字化、智能化已成为屯兰矿迈向高质量转型发展的“新引擎”。下一步，屯兰矿将立足国企国资改革和能源革命浪潮，持续完善1.0智慧矿山建设方案，加快推进矿井实现产业转型，为我省全方位推动高质量发展贡献力量。
张毅 梁利惠
