“乌金”飞上“云端”
2026年07月16日
字数:2552
版次:02
本报记者 程玉杰
7月9日16时,走进宁夏煤业金凤矿生产调度指挥中心。011819工作面智能开采管控平台前,数字不断跳动。综采二队员工轻点鼠标,井下采煤机轰然启动,滚滚“乌金”随即被切割而下。
屏幕上,“数字孪生”系统将井下采煤作业的仿真画面纤毫毕现;井下,采煤机自主截割、自动推溜移架、设备姿态调整等动作一气呵成,流畅自如。
昔日被视为“傻大黑粗”的采煤场景,如今已蜕变为智能指挥下的精准作业。曾经挥汗如雨的矿工,正坐在明亮的调度室里,以“智慧”驱动着百米井下的钢铁巨兽。
智能开采:从“跪着挖煤”到“盯着屏幕采煤”
“十几年前,我在井下巷道弯腰拉着液压支架走,落下了腰疼、膝盖疼的老毛病。现在好了,液压支架自己能‘走路’了。”谈及变化,综采二队党支部书记王克权感慨万千。
2021年,金凤矿紧跟国家智能化建设步伐,启动全面升级。基于透明地质信息系统(TGIS)的智能开采与安全管控平台研发应用,融合高精度三维地质模型、5G远程控制、大地坐标精确定位等前沿技术,打造出“透明化、可视化、可控化”的智能开采工作面。
“现在的割煤方式跟过去天差地别。依托透明地质和1:1的数字孪生模型,地面平台可实时感知井下工作面的倾角、压力、设备状态等各项参数。采煤机能自适应割煤,每一刀的割煤路径都能规划调整。井下员工只需巡视监控,工作方式从凭力气干活,变成了用脑子工作。”王克权说,到2025年,综采工作面每班作业人数已从18人减至10人。
采煤管理正从“经验摸索”转向“数据驱动”,从“人工判断”迈向“模型决策”。目前,工作面自动化率从80%提升至95%以上,煤炭回采率提高2至3个百分点,真正实现了智能化采煤。凭借这一系列突破,金凤矿先后荣获2023年全国煤矿采煤工作面智能创新大赛中厚煤层一等奖、2024年厚煤层特等奖。
更让王克权欣慰的是员工劳动强度的大幅下降:“过去在1.5米的薄煤层作业,许多员工得弯腰甚至跪着干活,一个百余人的区队,腰椎间盘突出的就有20多人。如今智能化采煤,再没新增一例这样的职业病了。”
从机械采煤到记忆割煤,再到“透明化自适应割煤”,科技创新的“关键变量”,正成为驱动新质生产力发展的“最大增量”。
作为宁夏煤业最早探索沿空留巷技术的矿井之一,金凤矿近年来自主设计开发了成套沿空留巷设备,将过去因技术限制而遗留的煤柱“吃干榨净”,极大减少了资源浪费。截至目前,已累计成功留巷14536米,多回收煤炭资源180万吨,增加经济效益约6.73亿元。
对此,金凤矿矿长陈自新深有感触:“煤矿智能化带来的好处是全方位的——生产效率大幅提升,安全生产更有保障,员工劳动强度显著降低,矿井整体管控能力也更强了。”
智慧矿山:从“人海战术”到“一键智控”
在金凤矿调度指挥中心,TGIS矿井智能综合管控平台的大屏上,各生产环节的数据实时跳动,这里正是全矿的“智慧大脑”。
这个“大脑”集成了人员定位、安全监测、智能开采、智能视频等10大系统,每个系统下又涵盖众多子系统,如同密布的神经网络。而与之对应的,是偌大的调度室里仅有7名调度员坐镇指挥。平台实现了“监测、控制、管理”一体化,建立起涵盖安全、生产、经营、效能分析、报表统计等综合大数据分析体系,完成了对全矿生产系统的集成管理。
47岁的调度员石晓梅正熟练地进行远程监控。6年前,她还在机电队水泵房值守。随着智能化推进,主运输、供电、排水、通风、压风等辅助系统全部实现“无人值守+云巡检”模式和远程集中控制,她被调整到信息监测中心,与另外3名女工共同承担全矿23个辅助系统的远程监控与操作。“现在每天只需点击鼠标就能完成工作,其他同事转为巡检员,大家从繁重的体力劳动中彻底解放出来了。”石晓梅高兴地说道。
到2026年,金凤矿已建成“无人值守+智能巡检+AI预警+数字管控”一体化安全保障体系。AI智能视频分析系统掌控着全矿500多个摄像头,可对人员违章、设备异常、危险区域闯入等场景进行精准监测,检出率与检准率均达90%以上,推动安全管理从“事后处置”向“事前预防”转变。人员精确定位系统则实现了动态1米、静态20厘米的精准定位,井下人员位置、姓名、区队、工种、班次、出入井时间、移动速度及各区域人数分布等信息一目了然,为人员管控提供了精准数据支撑。
“过去煤矿职工干的是苦、脏、累、险的活,现在让机器去承担最艰苦、最危险的工作,既降低了劳动强度,又提升了安全水平,这正是新质生产力最直观的体现。”金凤矿副矿长钮涛表示。
在全封闭的智能选矸车间,TDS智能捡矸机器人已全面替代人工拣矸,通过X射线与视频分析融合技术实现煤矸精准分选,16名员工被置换到其他岗位。此外,清仓机器人实现了水仓自动清挖、煤泥自动输送,清淤效率是人工的30倍;皮带巡检机器人、自制搬运机器人也相继投用,替代人工完成巡检、起吊等高危作业。金凤矿正以智能装备矩阵,逐步构建起覆盖拣矸、清仓、巡检、搬运的全场景智能作业体系。
智能化不仅重塑了生产方式,也深刻改变了煤矿工人队伍的结构。
综采二队队长杨晓川的话语中满是自豪:“我们队96名员工中,有40名是大学本科生,还有一名智能采矿专业的研究生。两名学机电工程和软件的毕业生被选为智能开采系统操作员,他们负责根据工作面条件变化修改后台参数、处理系统编程工作。今天的智能矿山,需要的就是这样有知识、有技术的新型矿工。”
从2011年投产,到2017年数字化起步、2021年智能化升级、2023年通过国家Ⅱ类中级智能矿山验收,金凤矿的蝶变之路,正是我国煤炭工业转型升级的生动缩影,也是宁夏煤业培育新质生产力的真实写照。
“十四五”期间,宁夏煤业全面攻坚智能化关键技术。短短数年间,智能化建设已覆盖煤矿开采全流程,累计建成114个智能采掘工作面,智能采煤、智能掘进全面突破,智能监控实现全覆盖,保安助安作用显著;智能主运输、智能辅助系统全面落地,机器人走上巡检岗位,大量固定岗位实现无人值守,智能化建设取得了“增安全、提效率、降强度、替换人”的阶段性成果。
截至2025年底,金凤、红柳、枣泉3对国家示范矿井已达中级智能化水平;麦垛山煤矿、双马一矿达到宁夏回族自治区/国家能源集团高级智能化水平;其余9座非示范矿井均达到自治区/集团公司中级及以上智能化水平。
从人拉肩扛到智能开采,从“黑金”到“绿能”,宁夏煤业以科技为引擎,用数字化重塑传统采煤模式,让智能科技成为守护矿工生命安全的坚实屏障,走出了一条“安全高效、少人无人、绿色智能”的高质量发展新路。
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