人民日?qǐng)?bào)海外版記者 鄭洋洋

在幾百米的井下實(shí)現(xiàn)一鍵采煤、5G遠(yuǎn)程視頻通話，對(duì)煤炭生產(chǎn)全流程進(jìn)行監(jiān)控，機(jī)械手代替了人工勞動(dòng)……近年來，這些更聰明的煤礦在山西越來越多。

煤礦智能化是培育煤炭新質(zhì)生產(chǎn)力的主攻方向，也是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必由之路。近日，記者走進(jìn)山西焦煤集團(tuán)西山煤電公司的馬蘭礦與屯蘭礦，實(shí)地探訪智能煤礦建設(shè)。

采煤：

從“滿頭汗”到一鍵遙控

在西山煤電公司馬蘭礦，綜采二隊(duì)技術(shù)副隊(duì)長(zhǎng)張浩偉正在離18510工作面幾百米處的地下集控中心，緊盯采煤機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。隨著采煤機(jī)向前，巨大的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，一排排高大的液壓支架自動(dòng)跟機(jī)移架，推動(dòng)刮板運(yùn)輸機(jī)向煤壁方向移動(dòng)，滾滾“烏金”從煤壁傾瀉而下。

“現(xiàn)在的煤礦越來越聰明，我們只需在工作面入口觀察，不必追著設(shè)備到處跑了。”張浩偉介紹，過去采煤機(jī)前后各需一人操作，如今隨著對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化改造，采煤機(jī)可按預(yù)設(shè)路線運(yùn)行，大幅減少人工干預(yù)，省事多了。

“智能化采煤機(jī)可自動(dòng)調(diào)整割煤速度、截割高度和牽引方向，效率顯著提高。AI技術(shù)精準(zhǔn)探測(cè)煤層厚度與地質(zhì)構(gòu)造，有效降低雜質(zhì)含量，提升煤質(zhì)。”張浩偉補(bǔ)充道。

自從有了智能煤礦，工作內(nèi)容變化最大的是支架工。

過去，支架工需要隨著采煤機(jī)的前行，在林立的支架間飛速穿梭，用手去扳動(dòng)支架上的十幾個(gè)手柄。“一整套流程下來，這些動(dòng)作要重復(fù)數(shù)百次，手臂總是酸痛不已，并且安全風(fēng)險(xiǎn)還很高。”張浩偉回憶。

現(xiàn)在，支架工只需要在工作面入口，用遙控器即可遠(yuǎn)程操控。“許多工友已開始學(xué)習(xí)電液控支架的程序，把重心放在各類參數(shù)的設(shè)置上了。”張浩偉介紹，“原來一個(gè)綜采班需13人，現(xiàn)在僅需7人，每班產(chǎn)量提高60%以上。”

掘進(jìn)環(huán)節(jié)同樣迎來變革。馬蘭礦工程二區(qū)掘進(jìn)五隊(duì)黨支部書記王鵬飛，至今對(duì)剛參加工作時(shí)的辛苦記憶猶新。“那時(shí)候，我們用的是風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)，鉆機(jī)噪聲特別大，我們操作鉆機(jī)掘進(jìn)時(shí)，身上又是風(fēng)又是水。”

原來，鉆機(jī)需要風(fēng)提供動(dòng)力，水來冷卻鉆頭。作業(yè)時(shí)，每次都有風(fēng)把水吹到工人身上。“一個(gè)班出來身上都是濕透的，工作環(huán)境真的不好。”王鵬飛介紹：“現(xiàn)在掘進(jìn)班用上了掘錨一體機(jī)，我們可以一鍵遙控，作業(yè)時(shí)機(jī)器聲音也很小，工作環(huán)境比以前好太多了！”

運(yùn)輸、檢修、化驗(yàn)：

從輪流值班到無人值守

煤炭從井下到地面，需經(jīng)運(yùn)輸、電力、通風(fēng)等多道工序，智能化正為這些環(huán)節(jié)帶來明顯變化。

當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)不斷運(yùn)行，把滾滾“烏金”運(yùn)出時(shí)，上方一個(gè)AI攝像頭正在閃動(dòng)，不斷捕捉著煤流中的信息。

“皮帶上可能會(huì)有鐵絲、石頭等各類雜物。以前靠人工難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致設(shè)備故障，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。現(xiàn)在AI設(shè)備可自動(dòng)識(shí)別并停機(jī)，調(diào)度中心可以聯(lián)系工人及時(shí)處理。”馬蘭礦信息化辦公室主任胡燕非介紹。

遇到問題，井上井下還能隨時(shí)進(jìn)行視頻對(duì)話。“以前我們調(diào)度時(shí)，井下總是會(huì)遲延幾秒。這幾年我們建設(shè)了32個(gè)5G基站，信號(hào)傳輸反應(yīng)快、低時(shí)延，溝通效率大幅提升。”胡燕非說。

不只問題處理更及時(shí)，井下工人的上下班交通也更便捷了。以前，因?yàn)榫�下不能像地面一樣能及時(shí)掌握交通實(shí)時(shí)情況，巷道的交叉路口需要安排專人打信號(hào)燈。

近年來，馬蘭礦運(yùn)用在自動(dòng)駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域廣泛使用的UWB（超寬帶）精準(zhǔn)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井下交通路口信號(hào)燈的自動(dòng)控制。“以前乘坐電機(jī)車到工作面要一個(gè)半小時(shí)，現(xiàn)在只要半個(gè)小時(shí)就到了。”運(yùn)輸區(qū)工人馬志峰說。

無人值守的場(chǎng)景，也在煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到實(shí)現(xiàn)。“設(shè)備需要檢修，請(qǐng)關(guān)停一下電源。”收到檢修人員通知，機(jī)電部副部長(zhǎng)張慧慧遠(yuǎn)程操控，立即關(guān)閉相關(guān)電源。

“以前，需要派專人到現(xiàn)場(chǎng)檢查，現(xiàn)在我們通過電流情況就能遠(yuǎn)程掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。”張慧慧介紹，馬蘭礦有6個(gè)變電所，以前每個(gè)變電所每天都需要3個(gè)工人輪班值守，現(xiàn)在每個(gè)變電所都配備了巡檢機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了無人值守，可以自動(dòng)巡檢。

在馬蘭礦選煤廠智能煤質(zhì)中心，質(zhì)檢員胡艷正站在化驗(yàn)室外，對(duì)著電腦屏幕觀察。電腦背后，透過化驗(yàn)室的玻璃，能看到兩只巨大的白色機(jī)械手正沿著軌道靈活移動(dòng)，時(shí)而上下，時(shí)而左右，時(shí)而進(jìn)行彎曲軌跡的取放動(dòng)作。

“智能煤質(zhì)中心的任務(wù)是承擔(dān)馬蘭礦選煤廠所有的基礎(chǔ)化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析工作，這是去年礦上新運(yùn)用的選煤廠機(jī)器人化驗(yàn)系統(tǒng)。”胡艷介紹，“機(jī)械手可以對(duì)煤樣瓶進(jìn)行自動(dòng)讀碼、稱量，模擬人工進(jìn)行開蓋、下料、攤平等細(xì)致操作，再進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，有關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到電腦。”

機(jī)器人化驗(yàn)系統(tǒng)的使用，讓化驗(yàn)員告別大量的煩瑣計(jì)算和記錄，也堵住了人為干預(yù)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)漏洞。“以前，這些環(huán)節(jié)都要人工來做，效率不高不說，還有誤差。每天下班后，滿手都是煤黑。現(xiàn)在你瞧瞧，我在實(shí)驗(yàn)室外操作電腦即可工作，干凈又高效！”

安全監(jiān)管：

數(shù)據(jù)上“云”，決策更智能

在距離馬蘭礦只有幾公里的屯蘭礦，網(wǎng)絡(luò)安全管理員馬躍華正坐在云數(shù)據(jù)中心，注視著AI預(yù)警平臺(tái)，監(jiān)控各項(xiàng)數(shù)據(jù)。這時(shí)，電腦大屏和他的手機(jī)同時(shí)彈出了幾條預(yù)警信息。看了一眼，馬躍華撥通了機(jī)電部門的電話：“南三下分站有風(fēng)機(jī)異常，請(qǐng)去檢查一下。”

“AI預(yù)警平臺(tái)主要由設(shè)備AI預(yù)警系統(tǒng)和視頻AI預(yù)警系統(tǒng)組成，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井設(shè)備運(yùn)行情況和人員行為，并快速自動(dòng)報(bào)警，為礦井安全生產(chǎn)打造了一道‘智慧防線’。”屯蘭礦信息化管理部副部長(zhǎng)賈偉介紹。

該系統(tǒng)智能在哪里？

“我們平臺(tái)的厲害之處在于，不僅能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，更重要的是能夠通過AI數(shù)據(jù)模型進(jìn)行智能分析并提供相應(yīng)建議。針對(duì)常見的場(chǎng)景，我們與專業(yè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)了56個(gè)視頻AI模型。”賈偉以視頻AI預(yù)警系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由AI智能攝像儀、智能識(shí)別視頻分析裝置、礦端視頻管理平臺(tái)構(gòu)成，主要承擔(dān)電子圍欄和人員不安全行為的抓拍預(yù)警任務(wù)。

指著大屏幕上的監(jiān)控畫面，賈偉介紹，屯蘭礦是煤與瓦斯突出礦井，安全監(jiān)管至關(guān)重要。實(shí)踐表明，井下很多安全事故都是工人違反規(guī)定操作導(dǎo)致的。有了視頻AI預(yù)警系統(tǒng)，借助現(xiàn)有攝像頭劃定電子圍欄區(qū)域，一旦有人入侵現(xiàn)場(chǎng)，語音報(bào)警器即刻響應(yīng)。

“目前，該系統(tǒng)能夠?qū)Σ淮靼踩�帽、區(qū)域入侵、不規(guī)范乘車等10種場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，已添加75路視頻用于特定場(chǎng)景訓(xùn)練，進(jìn)一步提升了識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。”賈偉說。

這些智能決策背后，離不開數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐。在屯蘭礦云數(shù)據(jù)中心機(jī)房，服務(wù)器陣列指示燈閃爍，煤礦各類數(shù)據(jù)正通過服務(wù)器進(jìn)行著快速計(jì)算。該中心利用華為虛擬化技術(shù)，可根據(jù)實(shí)際需求合理分配運(yùn)算及存儲(chǔ)資源，優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集中化管理。

“數(shù)據(jù)就像是AI的‘糧食’。我們?cè)?019年建立了數(shù)據(jù)中心，并與有關(guān)服務(wù)商定期對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行訓(xùn)練，確保數(shù)據(jù)運(yùn)行的安全準(zhǔn)確。同時(shí)，井下安裝了萬兆環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸從傳統(tǒng)‘樹狀’結(jié)構(gòu)向‘環(huán)形’結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，確保傳輸安全。”賈偉說，“通過AI技術(shù)，我們構(gòu)建了一個(gè)中心（AI云數(shù)據(jù)中心）、一張網(wǎng)（萬兆環(huán)網(wǎng)）、一個(gè)平臺(tái)（AI預(yù)警平臺(tái)）的信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)融合融通。”

馬蘭礦、屯蘭礦的轉(zhuǎn)變，是山西近年來推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)的縮影。近年來，山西充分發(fā)揮應(yīng)用場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，在全國(guó)率先發(fā)布煤礦智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系；強(qiáng)化科技賦能，引進(jìn)華為礦山軍團(tuán)全球總部落戶太原；集聚優(yōu)勢(shì)資源，建成全國(guó)首個(gè)省級(jí)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

截至目前，山西累計(jì)建成智能化煤礦300座，智能化煤礦產(chǎn)能占比超過65%，帶動(dòng)全省煤炭先進(jìn)產(chǎn)能占比達(dá)到83%以上，貢獻(xiàn)了全國(guó)1/4以上的煤炭產(chǎn)量，煤礦的“減人、增安、提效”成效明顯，煤礦本質(zhì)安全水平顯著提升。

來源：人民日?qǐng)?bào)海外版

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