‘郭屯－彭莊’透明化工作面智能開采模式主要關(guān)鍵技術(shù)和平臺(tái)都實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，不但符合國家自主可控的產(chǎn)業(yè)政策，還能為真正實(shí)現(xiàn)智能智慧礦山少人化、無人化的目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”5月6日，山東能源臨礦集團(tuán)菏澤煤電公司黨委書記、董事長(zhǎng)、總經(jīng)理李存祿說。
“采掘工作面在煤礦涉及設(shè)備最多、生產(chǎn)最復(fù)雜，運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)字化控制手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、少人化、無人化，是煤炭工業(yè)技術(shù)革命的重要目標(biāo)。”郭屯煤礦透明化工作面智能開采攻關(guān)小組組長(zhǎng)，北京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師毛善君向記者介紹。
毛善君認(rèn)為，國內(nèi)煤礦的智能化開采大部分處在1.0時(shí)代，2.0時(shí)代主要依托國外技術(shù)，但還沒有普及。但這兩種模式都缺乏基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺(tái)，無法實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一坐標(biāo)的驅(qū)動(dòng)、三維地質(zhì)模型和透明化工作面的自適應(yīng)割煤，信息化、自動(dòng)化和智能化的集成度不高，實(shí)用性受到較大制約。
李存祿在生產(chǎn)管理實(shí)踐中也意識(shí)到了這個(gè)問題和行業(yè)的趨勢(shì)，“煤炭開采不能再隔皮猜瓜”，透明化工作面智能化開采技術(shù)將會(huì)成為未來煤炭工業(yè)智能開采的方向。于是，菏澤煤電公司聯(lián)合北京龍軟科技公司、北京大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等7家單位組建高水平研究團(tuán)隊(duì)，依托郭屯煤礦3301智能化工作面，聯(lián)合攻關(guān)透明化工作面智能化開采技術(shù)。
“‘郭屯-彭莊’模式的核心技術(shù)主要集中在包括三維地質(zhì)模型在內(nèi)的透明化工作面動(dòng)態(tài)構(gòu)建、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺(tái)和智能化開采與透明化工作面的融合等方面，這也是攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)需要攻克的重大技術(shù)難題。”毛善君坦言。前期煤層地質(zhì)條件鉆探、物探數(shù)據(jù)，煤巖層空間信息不精準(zhǔn)不能滿足建模需求；無實(shí)時(shí)高精度感知定位方法和手段，不能精準(zhǔn)控制設(shè)備動(dòng)作；現(xiàn)有綜采裝備控制與煤層信息不關(guān)聯(lián)等，都成為透明化工作面項(xiàng)目攻關(guān)的“攔路虎”。
“我們僅在3301工作面兩個(gè)順槽就重新布設(shè)了700余個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每天下井作業(yè)12個(gè)小時(shí)以上，盡快建立起精準(zhǔn)翔實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。”該項(xiàng)目測(cè)量小組組長(zhǎng)王金正介紹。最終，原計(jì)劃60天的工期僅用了32天就全部完成，并于2019年3月31日建成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)與井下設(shè)備位置的融合是透明化工作面動(dòng)態(tài)修正最重要的一環(huán)。為此，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)按照各自分工，全力以赴投入到高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)的研究驗(yàn)證，并通過井下密集試驗(yàn)和核心技術(shù)攻關(guān)，現(xiàn)已成功應(yīng)用于采煤機(jī)等設(shè)備，定位精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
“目前，我們已完成了三維地質(zhì)模型的動(dòng)態(tài)構(gòu)建和可視化、三維透明化工作面、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的二三維‘一張圖’管控平臺(tái)、管控平臺(tái)遠(yuǎn)程操控和基于‘一張圖’的信息共享大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)六項(xiàng)技術(shù)，將使我國煤炭工業(yè)智能化開采技術(shù)一舉邁入3.0時(shí)代。”毛善君欣慰地說。
據(jù)悉，下一步該項(xiàng)目將進(jìn)入5G工程的施工和調(diào)試，主要是利用中國移動(dòng)5G核心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)井下視頻交互、監(jiān)控視頻智能識(shí)別和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理等功能。
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