“滴……滴……2號皮帶機準備啟動……掘進機準備啟動!”在高河能源智能掘進駕駛艙,監控屏幕上的各類掘進數據開始有序跳動,技術人員閆超正在通過一鍵啟動,對井下掘進機進行遠程掘進操作。隨著高河能源又有四個新智能掘進工作面順利通過驗收并成功投運,標志著該公司智能化掘進再次提檔升級。
近年來,隨著高河能源智能化礦山建設的全面提速,之前因地質條件復雜多變、掘進機械化和自動化程度低、用人多、環境差等因素的影響,智能掘進這個短板取得了不少新突破。
眾所周知,與智能綜采相比,智能掘進才是難點。掘進工序繁多,包含截割、支護、運輸、通風除塵、安全管控等工序,需要多個部門隊組的協同配合。智能掘進為智能化礦山建設提供了不可或缺的支撐,其中,裝備能力保障更是智能化的前提和基礎。
去年,高河能源先后建設完成了E2311、E2312、E1306三個智能化綜采工作面,E1309條帶巷、E2313膠帶、W3306輔運等七個智能化掘進工作面,并順利通過驗收。今年3月開始建設的E2301進風、E2310膠帶、E2310切眼、E1301膠帶等四個智能化掘進工作面已完成聯合試運轉,并且順利通過驗收。
細致說來,高河能源的智能掘進系統主要采用“掘錨一體機+自移機尾+帶式輸送機集中控制”、“EBZ掘進機+自移機尾+錨桿鉆車+帶式輸送機集中控制”、“掘巖機+自移機尾+帶式輸送機集中控制”三種系統模式。具有全方位參數智能感知、狀態監測與故障診斷、自主導航與糾偏、自動截割與遠程操控、全流程一鍵啟停控制、多系統融合聯動等功能模塊,實現掘進機高精度定向、位姿調整、自適應截割及掘進環境可視化,具備井巷掘進作業設備機群自主決策控制功能,形成掘進工作面掘、支、錨、運高效協同、一鍵啟停、自動掘進、自主決策與智能控制的智能掘進作業體系,從而將工作面環境、設備和人員有機和諧地統一起來。
該系統通過二維、三維的可視化界面,展示掘進工作面的地質模型,能夠根據掘進作業中揭露的地質數據,動態修正三維地質模型,精準表達煤礦地質地貌,為掘進作業提供地質保障。采用三維實時渲染技術,依據實時采集的巷道、設備數據,對現場工況進行模擬仿真,真實反映現場掘進設備的位姿及運行狀態;基于掘進機的位姿測量、截割頭定位以及巷道參數數據,實時模擬巷道斷面截割軌跡,便于遠程人員實時監控、操縱和指揮,提高生產協同能力,減少安全隱患,保障作業安全。
此外,該系統還具備本地操作、視距遙控操作、井下集控中心遠程控制、地面集控平臺遠程控制等四種控制方式,控制模式可自由切換并相互閉鎖,選擇其中任意一種都可對掘進機進行獨立操作。
其中,最值得一提的是,高河能源井下集控室及地面太空艙這對井上下搭檔的“千里眼”,它們是輔助智能掘進最根本的保障。可實現超視距遠程控制、視頻監控、語音傳輸等多種智能化功能;可從全局視角總覽多條巷道掘進設備及后配套系統的運行情況;實時監測與故障預警對掘進機、轉載運輸等設備啟停狀態、運行工況進行實時監測;關鍵指標統計與歷史數據查詢,如計劃、實際進尺量、累計進尺、運行時長、開機率、故障預警數等指標進行人工錄入或自動統計;后配套設備監測模塊包含設備實時數據、實時狀態、操作記錄及故障報警等功能;具有歷史統計功能,包含設備歷史數據信息、歷史操作記錄、歷史故障報警等信息并且包含導出報表功能。
隨著礦井采掘技術的不斷發展,生產規模化、技術與裝備智能化、信息自動化等才是高產高效發展的主攻方向。應用新的智能掘進系統后,掘進效率達到質的提升。
比如,E2310膠帶、E2301進風工作面原來每個生產班進尺為3排、出勤13人。現通過應用智能化掘進后出勤為7人,掘進進尺每日環比提升30%,掘進工效由原來的0.30提升至0.57。智能化設備的投入使用真正起到了減人增效,且掘進設備工況檢測、工作面視頻監控的使用使作業環境實現可視化監控,提高了工作面的作業安全性,保證了更加安全、快速、高效的掘、錨、護一體化施工。
思之深,則行之切。高河能源面對智能化掘進難題,主動求變,始終把發展的主動權牢牢把握在自己手中,下一步,高河能源將積極推進巷道硬巖掘進機的智能化應用,加快智能巡檢機器人應用,逐步實現關鍵崗位機器人替代、生產過程智能控制,探索出一套適合高河能源井下的智能化掘進作業線工藝,在新時代智能化的趕考路上繼續書寫優異答卷。(程浩 連雅男 張昆 路廣)