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太原7月20日電（記者原勛）輕點采煤按鈕，設備自動運行……在潞安化工集團高河能源公司調度中心，巨大的電子屏實時顯示著采煤場景，井下的安全生產狀況和設備的運行狀態(tài)一覽無余。　　近年來，山西省加快智慧礦山建設布局，打造高端智能化煤機成套裝備，加快推進5G+智慧礦山建設，在煤礦智能化建設方面穩(wěn)步推進。　　高河能源自動化部主管路廣2010年大學畢業(yè)后走上工作崗位，剛開始在采掘一線，兩年后進入自動化部參與自動化平臺建設。如今，隨著全國智能化礦井的全面興起，路廣和同事們共同開發(fā)的生產技術協(xié)同、綜合自動化監(jiān)測等智能信息模塊已實現(xiàn)井下“采、掘、機、運、通”等數(shù)據(jù)的實時采集與動態(tài)更新。　　“我們的采煤工作面設備越來越智能。智能化工作面引入了以太網電液控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動跟機拉架、記憶截割采煤、智能調整直線度等功能。”高河能源機電部長張凱說，采煤機司機和支架工不再需要長時間跟機作業(yè)，擺脫了綜采工作面復雜的作業(yè)環(huán)境，使工作面當班人數(shù)減少30%、工效提高45%。　　?2012年從中國礦業(yè)大學采礦專業(yè)畢業(yè)的劉永義一直在高河能源綜采一隊工作。他說，智能化工作面實現(xiàn)了減人提效，生產班由原來的24人減少到16人。　　在加快推進智能化礦山建設的同時，高河能源公司采用綠色充填開采技術，將煤矸石回填井下，解決了水資源破壞、農田沉降、矸石外排污染等難題。高河能源生產技術部部長李春說，目前企業(yè)已累計多回收煤柱煤炭資源80萬噸。　　2021年，山西人工智能礦山創(chuàng)新實驗室揭牌啟動，幫助煤炭行業(yè)進行數(shù)字化、智能化轉型，開展創(chuàng)新方案研發(fā)和應用試點示范。截至今年6月底，山西已建成46座智能化煤礦、1161處智能化采掘工作面，煤炭先進產能占比超過80%。

煤礦智能化項目背景　　針對煤礦開采生產建設，國家出臺了一系列政策文件，將“信息化建設”“兩化融合”“現(xiàn)代化”“數(shù)字化”“智能化”等作為今后煤炭智能化的發(fā)展目標和任務。　　2016年3月，國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃》（2016-2030年）要求，2030年實現(xiàn)智能化開采，重點煤礦區(qū)基本實現(xiàn)工作面無人化、順槽集中控制。　　2017年，國家發(fā)改委發(fā)布《安全生產“十三五”規(guī)劃》，要求在礦山領域實施“機械化換人、自動化減人”，推廣應用工業(yè)機器人、智能裝備等，減少危險崗位人員數(shù)量和人員操作。　　2020年，國家八部委聯(lián)合研究制定了《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，明確指出煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質量發(fā)展的核心技術支撐，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)。　　基于此，為打造全礦井智能化，秉承“無人則安、智能開采”理念，形成統(tǒng)一的信息化建設標準與規(guī)范，建成一個能用、實用、管用、高效運行的智能化礦井標桿，在山西焦煤集團內部礦井全面推廣和應用，最終實現(xiàn)礦井“管、控、營”一體化、安全可靠化、管理高效化、成本最小化、效益最大化的目標。　　煤礦智能化建設已經成為化解國家能源供應、保障能源安全與行業(yè)安全水平不高、生態(tài)影響大、開采效能低等問題的根本途徑。煤礦智能化成為煤炭行業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向，也是引領煤炭工業(yè)轉型升級和持續(xù)高質量發(fā)展的核心技術支撐。從煤礦生產來看，企業(yè)發(fā)展仍存在制約因素，其中最為突顯的是基層一線職工趨于老齡化，和生產組織矛盾日益凸顯，嚴重制約和困擾企業(yè)安全生產和發(fā)展。因此，建設安全高效的綠色智能礦山，以引領煤炭行業(yè)高質量發(fā)展勢在必行。煤礦智能化項目應用原則　　智能化綜采工作面建設應遵循以下設計原則：　　安全性：充分考慮系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)應具有較強的身份認證、授權、加密等機制、完善全面的事件日志、數(shù)據(jù)備份和病毒防護功能。　　先進性：充分利用飛速發(fā)展的計算機和自動化網絡技術，全面準確地體現(xiàn)用戶的管理思想及操作方式，建立一個符合標準的、開放的、易管理的自動控制網絡系統(tǒng)。　　開放性：要在符合通用標準的前提下，兼通多種自動化控制系統(tǒng)，也就是要提供各種層次的盡可能多的符合國際標準的接口，實現(xiàn)系統(tǒng)最大限度地信息共享。　　實用性：系統(tǒng)具有靈活可靠的控制功能，簡單實用，易于掌握，人機界面友好，程序參數(shù)可以方便修改；具有自診斷功能，并具有語音、圖像以及報警功能；具有實時數(shù)據(jù)采集、處理及顯示功能；利用信息融合技術、故障診斷技術等技術對數(shù)據(jù)進行處理，對設備故障進行早期預報，提供故障診斷信息，提高生產率，保障設備安全運行。　　可靠性：在硬件選型、網絡設計、支撐環(huán)境、應用系統(tǒng)的建設過程中，充分體現(xiàn)這一原則，保證整個系統(tǒng)運行可靠、故障率低、維護方便、修改靈活。　　經濟性：在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當?shù)耐度耄⒁粋€高水平的、完善的自動化控制網絡系統(tǒng)，所有設備的選型配置堅持性價比最優(yōu)的原則。智能化控制系統(tǒng)特點及建設目標　　針對山西焦煤礦井的自動化、信息化管控子系統(tǒng)現(xiàn)狀，以安全、綠色、智能、高效為目標，運用先進的測控、信息和通信技術，建設智能化礦山各子系統(tǒng)及平臺，對煤礦安全生產和經營管理信息進行采集、分析和處理，實現(xiàn)智能感知、信息融合、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持，全面提升山西焦煤礦井綜采的管理水平，改善工人勞動環(huán)境，實現(xiàn)減員增效。同時，通過安全管控系統(tǒng)的建設，全面提升煤礦安全管理水平，杜絕或減少各類隱患及事故的發(fā)生。　　智能化控制系統(tǒng)可實現(xiàn)皮帶機、三機、采煤機的順序啟和逆序停。在自動化模式下，設備要實現(xiàn)順煤流順序啟動，即：皮帶機à破碎機à轉載機à刮板輸送機à采煤機；也可實現(xiàn)逆煤流停機，即：采煤機à刮板輸送機à轉載機à破碎機à皮帶機。　　采煤機與支架聯(lián)動的自動采煤。集控系統(tǒng)將采煤機自身定位的位置轉化為對應支架號并下發(fā)給支架電液控制系統(tǒng)。采煤機在割煤時，支架電液控制系統(tǒng)可實現(xiàn)根據(jù)采煤機位置和運行方向配合跟隨采煤機實現(xiàn)全自動采煤，包括兩端頭三角煤區(qū)域的自動跟機移架、斜切進刀、反向割三角煤和清浮煤程序。　　故障停機保護。當系統(tǒng)在自動采煤的情況下，若任意輸送設備出現(xiàn)故障停機后，其后逆煤流方向的設備全部停止采煤工作，其前方設備可繼續(xù)工作。如轉載機故障停機，則刮板機將自動停機、采煤機停止牽引和滾筒。　　設備單機監(jiān)控功能。為了實現(xiàn)工作面自動化開采的目標，各子系統(tǒng)均需具有雙向通訊功能，既可實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的上傳，也可接受集控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令，各子系統(tǒng)需確保上傳的所有自身監(jiān)測數(shù)據(jù)均為嚴格校正的，都能反映設備的實際運行工況。當各子系統(tǒng)接收到集控系統(tǒng)發(fā)出的控制命令后，各子系統(tǒng)負責控制自身設備執(zhí)行。　　推進大中型煤礦機械化、自動化、信息化和智能化融合等示范企業(yè)，建設智能礦山，充分利用現(xiàn)代通信、傳感、信息與通信技術，實現(xiàn)礦山生產過程的自動檢測、智能監(jiān)測、智能控制與智慧調度，有效提高礦山資源綜合回收利用率、勞動生產率和經濟效益收益率。（作者：山西焦煤集團有限責任公司郭睿）

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