【青·关注】“煤炭综采工作面智能化无人开采技术及装备”项目简介

　　2016年12月，中国工业领域最高奖项——中国工业大奖颁奖仪式在北京人民大会堂隆重举行，天地科技申报的“煤炭综采工作面智能化无人开采技术及装备”荣获第四届中国工业大奖表彰奖。

　　近年来，煤矿安全形势已大幅好转，但安全事故仍时有发生。其中，发生在采煤工作面的煤矿重特大事故占全部煤矿安全事故的三分之二左右，生产安全形势依然十分严峻。树立“少人则安，无人则安”的安全发展理念，将采煤工人从危险的工作面解放出来，实现智能化直至无人化采煤，是煤炭人的梦想。

　　“十二五”以来，在国家智能制造装备发展专项和863计划的支持下，依托高新技术企业的技术优势和完整的装备产业链，北京天地玛珂电液控制系统有限公司（以下简称“天玛公司”）引领着采煤方式进入了“智能化无人开采”的新时代，安全风险大幅度下降，为中国300多万井下矿工带来了科技之光。

　　该项技术在国内外首次实现了整个生产过程中采煤工作面区域无人操作，地面远程操控采煤实现常态化，系统生产自动化率达到90%，工作面生产人数由原来的15人减少至1至3人，采运系统的电耗降低20%以上，生产能力达到1200万t/a。项目的技术水平、生产能力达到国际领先。

　　针对采煤工作面生产过程复杂、开采装备系统庞大、作业环境恶劣等特点，天玛公司开发出具有成套自主知识产权的综采自动化开采系统，以实现综采工作面常态化无人作业为目标，以采煤机记忆截割、液压支架自动跟机及可视化远程监控为基础，以生产系统智能化控制软件为核心，实现在地面（巷道）监控中心对综采设备智能监测与集中控制，确保工作面割煤、推溜、移架、运输、除尘等智能化运行，达到工作面连续、安全、高效开采。

　　项目关键技术创新如下：一是在综采工作面以太环网的基础上建立统一（Ethernet/IP）通信协议平台，实现所有综采设备数据的高速上传和控制信号实时下达；二是采用图像识别及辅助测量、三维增强虚拟现实等技术，将采煤工从工作面解放到监控中心，将人的视听感官延伸到工作面，“身临其境”监控采煤生产，实施在地面或巷道监控中心对工作面设备进行远程操控；三是通过惯性导航系统实时监测工作面直线度，控制液压支架精确推进，智能调整生产过程出现的偏离，从而达到工作面内智能化无人开采的目的。

　　目前，天玛公司还在超宽带人员定位、无线传感器网络、工作面智能巡检机器人、矿用飞行无人机、专家智能决策系统等技术方面进行探索和突破，将在现有系统基础上进一步提高智能化无人开采水平，将煤矿综采设备整合为一套煤矿开采机器人，提供成套的世界领先的煤矿无人开采解决方案。

　　项目针对煤矿各种复杂地质环境形成了多种解决方案，已在神华、陕煤、阳煤等大型煤炭企业集团示范，并已成功推广应用。

　　2014年5月中国煤炭工业协会在陕西神木召开了“全国煤炭行业两化深度融合型智能矿山现场会”、2015年5月生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局在陕西黄陵召开了“全国煤矿自动化开采技术现场会”，分别对本项技术及示范工程应用效果向全国煤炭行业进行了推广，引领着我国煤矿行业进入了智能化无人开采的新时代。

　　煤炭综采工作面智能化无人开采技术及装备打破了国外技术的垄断，填补了国内煤矿开采的空白，践行了“无人则安”的科技强安理念，从根本上改变了采煤工人的面貌，开创了国产成套装备实现采场智能化无人开采的先河。

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