梁婧 刘存瑞 吴玲

智能化综放开采（“综合机械化放顶煤开采”的简称，是一种先进的采煤工艺）、巡检机器人、大数据决策平台……走进山西同煤集团同忻煤矿，各种各样的智能化工业应用场景让人眼花缭乱。

近年来，同忻煤矿智能化综放工作面先后改进了支护初撑力智能补压、三角区域割煤参数制定、融合小煤柱开采、煤矿坚硬顶板地面压裂控制等30余项技术，告别了“水土不服”的窘境，同煤集团智能化综放开采技术水平也由此攀升至行业第一、世界一流。

量体裁衣

“煤炭技能大师”杨继彪是一位有着20多年一线机电从业经历的专家。2020年，他带领的研究生团队取得了关键突破，助力同忻煤矿智能化综放操作系统完成第八次升级。

同忻煤矿智能化建设始于2016年。“那时，我们矿的机械化水平达90%以上，但提到自动化、智能化大家还是很茫然，甚至有些人还挺抵触。”

更好地推进煤矿智能化建设，关键在于要跟上矿井的实际需求。“高效运作不仅需要智能设备，更需要软件系统的全面配合。没有人比我们更了解同忻煤矿井下生产需求。要让智能化发挥最大功效，必须量体裁衣，赋予其‘同忻芯。”杨继彪说。

系统升级，说得简单，行之不易。系统编程、专业英语、机电维修等都是难啃的骨头。为此，杨继彪带领团队由浅入深，从小改小革入手到挑战高难度，硬是在一年多时间里完成了多项技术改革。

2017年4月，同忻煤矿总结前四次系统升级经验，结合新时期井下生产需要，完成了第五次系统升级。他们开发出“矿压分析系统1.0V”版本，可替代原有的尤洛卡数显仪，在电液控基础上对工作面所有支架初撑力、工作阻力等实时动态监测，同时完成对单架、工作面二维三维、全方位矿压的全面分析。

“新系统可实时记录一次支架前后柱压力，存储、分析118个支架工作阻力，可有效避免礦压分析中的盲区，具有明显的优越性。”同忻煤矿综采二队技术主管王亚军表示，“数据监测优势不仅体现在对来压规律的掌握上，也体现在节约用人成本上。与以往相比，我们现在每班可减少一名矿压检测工。”

“能掐会算”

2019年8月，同忻煤矿第三代8305智能化综放工作面完成稳装。站在新起点上，同忻煤矿智能化提档升级的脚步并未停止。

“2015年，我们试验性地运用小煤柱留设技术，取得了多回收煤炭资源68万吨的好成绩。后来，这一技术在全集团推广实施。不过，布置小煤柱需要大量技术人员作数值模拟，大面积推广很困难。如今，在智能化升级支持下，小煤柱技术推广前景一下子就不一样了。”综采二队技术员刘建伟说，“我们还利用‘砌体梁—悬臂梁，将‘停采不放煤距离缩短了5米。”

如今，再次升级的智能化系统又带来了新惊喜。新系统引进了远程控制技术、电液控制技术、清洁供液技术、智能巡检技术、变频调速技术、沿空留巷技术等8项智能化高效采煤技术。通过大数据平台，支架电液控制系统、煤机传感器监测系统、工作面视频系统等采集到的信息，将实时上传到地面调度监控中心，对数据集成处理后可生成直观的图表或模拟动画，操作人员只需据此对工作面设备进行远程控制即可。

无人开采

更高的起点意味着更大的挑战。2019年以来，同忻煤矿继续大胆创新，力争让智能“辐射”更多领域。

“我们先后做了50多次试验，最终选择在顶梁上安装高清摄像机。这样做既可以准确把握采煤机运行情况，又可以清晰捕捉设备的每一个细微动作。之后，我们又通过压力、倾角等多种传感器，自动采集、统计、分析、反馈设备实时运行数据，精确控制推移油缸，实现液压支架防倾倒、防片帮、防冒落，做到自动收护帮板、跟机喷雾等，大大减少了工作误差。”工作人员陈军介绍。

最值得一提的是，同忻煤矿在4 601米主井皮带运输系统中引入了全天候往复智能巡检机器人。它可以通过对皮带机滚筒、减速机、电机、胶带运行状态进行视频巡检、红外测温，向智能化综放工作面发出预警，真正实现了“采掘设备智能化、系统运行自动化、岗位巡守无人化、设备监控可视化、诊断预警自动化、信息传输集成化”的目标。

如今，同忻煤矿正致力于升级完善采煤机智能采集分析信息、智能指挥机械采煤、智能修正操作等功能。“比如，通过设定采煤机牵引速度等参数自动割煤；按照示范刀所记录的工作参数、滚筒高度轨迹开展智能化预算，形成记忆截割模板；在自动截割过程中不断修正误差……这意味着，真正的无人开采实现了。”杨继彪说。

同忻煤矿的探索只是同煤集团智能化工作面以及智能化矿山建设的一个缩影。目前，同煤集团已制定了详细的建设规划，力争到2021年全面建成智慧矿山，成为行业5G应用与智能化开采的开拓者与引领者。