2025年春晚舞臺，16臺人形機器人以一場行云流水的扭秧歌表演“出圈”，展現(xiàn)了人工智能與機器人技術(shù)的深度融合。而在千里之外，一場與春晚舞臺同樣精彩的“智能化變革”正在這里火熱上演。二號煤礦作為國家首批智能化示范礦井，通過打造“數(shù)字孿生、透明地質(zhì)、智能掘進(jìn)”三大技術(shù)高地，開創(chuàng)了煤炭行業(yè)智能化建設(shè)新范式。
數(shù)字孿生 構(gòu)建礦山"智慧腦"
春晚機器人行云流水的表演背后，是3D激光定位、多智能協(xié)同、全景感知等技術(shù)的突破。這些看似與礦山無關(guān)的創(chuàng)新，卻在該礦同樣找到了“用武之地”。
在該礦智能調(diào)度指揮中心，數(shù)字孿生系統(tǒng)正同步呈現(xiàn)井下實時場景，將包括“采掘機運通”在內(nèi)的28個業(yè)務(wù)系統(tǒng)、1050個功能點、22個生產(chǎn)重要場景、2萬多個信息點進(jìn)行融合，共同織就礦井“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。
“數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，可以對礦井的各系統(tǒng)要素、數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和仿真，在虛擬空間完成映射，從而反映煤炭開采的全過程?！痹摰V總經(jīng)理華軍介紹到。
智能化帶來的不僅是效率提升，更是安全本質(zhì)化變革。在井下變電站，一臺搭載全景攝像頭的巡檢機器人正沿軌道緩緩前行，它能精準(zhǔn)識別設(shè)備異響、高溫等隱患，并自動生成維修建議。
“以前人工巡檢一趟需要2小時，還存在瓦斯、頂板等安全風(fēng)險，現(xiàn)在機器人30分鐘就能完成全區(qū)域掃描?！痹摰V副礦長高小虎說道。
透明地質(zhì) 破解開采“密碼鎖”
在該礦智能調(diào)度指揮中心大屏上，隨著三維地質(zhì)建模系統(tǒng)不斷動態(tài)刷新，巷道走勢、頂板高程、底煤厚度，設(shè)備周圍甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)化作紅藍(lán)交錯的等高線圖譜，實時投射在眼前。
“根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果顯示，307工作面推進(jìn)前方約500米位置處有異常，涌水量增大，綜采二隊注意觀察，及時做好準(zhǔn)備，確保工作面排水系統(tǒng)正常?！痹谠摰V生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，調(diào)度員正使用透明地質(zhì)系統(tǒng)實時監(jiān)測井下各類地質(zhì)信息。
“過去采煤像開盲盒，現(xiàn)在每個地質(zhì)細(xì)節(jié)在這里都是透明賬本，我們想要某個地質(zhì)構(gòu)造的剖面圖，只需輕輕點一下相應(yīng)的地質(zhì)信息就可以立馬顯示?！痹摰V綜采二隊隊長鐘祥熙介紹到。
該礦建成并投入使用透明地質(zhì)系統(tǒng)，一舉攻克了實際地質(zhì)難題，成功化解地質(zhì)數(shù)據(jù)的核心“痛點”。通過該系統(tǒng)，地質(zhì)模型能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)更新，同時具備分析預(yù)警功能，極大提升了安全生產(chǎn)可視化水平。這一系統(tǒng)為該礦智能化開采筑牢根基，也為隱蔽致災(zāi)因素的精準(zhǔn)防控提供了強有力的地質(zhì)保障，全面推動礦山安全生產(chǎn)邁向新高度。
智能掘進(jìn) 開啟"無人駕駛"模式
從“傳統(tǒng)掘進(jìn)”到“智能快掘”，不僅是速度的提升，其背后蘊含的是在理論層面的深入探索、裝備領(lǐng)域的革新升級、工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)化改良，以及標(biāo)準(zhǔn)體系的重塑完善，需要在這些方面實現(xiàn)全方位的突破。
而該礦引進(jìn)的智能快掘系統(tǒng)，正是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的有力武器，掘錨機數(shù)據(jù)監(jiān)測界面可以顯示掘錨機運行狀態(tài)、除塵風(fēng)機運行狀態(tài)、掘進(jìn)進(jìn)尺、掘進(jìn)航向、截割軌跡以及油泵、截割、裝載、運輸電機電流參數(shù)，構(gòu)建起“掘-支-運-控”和除塵裝置啟停等工序的智能聯(lián)動。
該礦掘進(jìn)二隊隊長成強飛對新系統(tǒng)所帶來的便利體會最深?！白詮膽?yīng)用快掘進(jìn)系統(tǒng)后，我們單班人數(shù)從14人減少到10人，實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下單日進(jìn)尺34米，單月進(jìn)尺突破680米大關(guān)?！?/p>
近三年來，該礦累計投入科技專項費用2.6億元，爭取科技引導(dǎo)資金3180萬元，編制并發(fā)布快速掘進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項，填補了國內(nèi)煤炭行業(yè)快掘系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的空白。6項科研成果通過中國煤炭工業(yè)協(xié)會鑒定，4項達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
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