讓數(shù)據(jù)自主分析和智能決策更進(jìn)一步

讓數(shù)據(jù)自主分析和智能決策更進(jìn)一步——陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)一號(hào)煤礦探索全新的智能生產(chǎn)模式

隨著操控員袁曾曾輕點(diǎn)鼠標(biāo)，陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦810智能化工作面的采煤設(shè)備依次開(kāi)始推架、移溜、切割、運(yùn)輸……滾滾烏金嘩嘩落下，被傳送帶源源不斷地送往地面。而該礦搭建的大數(shù)據(jù)智能分析決策平臺(tái)實(shí)時(shí)展現(xiàn)工作面三維動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型、設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù)和姿態(tài)、生產(chǎn)揭露地質(zhì)構(gòu)造等情況，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自主分析和智能決策，實(shí)時(shí)修正，自動(dòng)給出最優(yōu)的生產(chǎn)決策信息和自動(dòng)調(diào)整控制信息。

這是該礦應(yīng)用基于動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開(kāi)采技術(shù)后的畫(huà)面，也讓該礦形成了全工作面內(nèi)無(wú)人干預(yù)截割的全新的智能生產(chǎn)模式。

操控員在地面控制井下工作面采煤

不斷探索更加透明的智慧技術(shù)

2014年，智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)在一號(hào)煤礦1001工作面成功運(yùn)行。2015年10月，該礦完成了首個(gè)中厚煤層智能化工作面的調(diào)試工作，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，形成了在地面監(jiān)控中心和順槽監(jiān)控中心遠(yuǎn)程操控采煤作業(yè)的常態(tài)化，實(shí)現(xiàn)了采煤安全高效、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

“我們礦在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)裝備較薄、中厚煤層智能化工作面遠(yuǎn)程操控采煤的常態(tài)化作業(yè)，這些技術(shù)當(dāng)時(shí)都達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。但是，我們礦在生產(chǎn)實(shí)踐中依然存在著記憶截割技術(shù)無(wú)法常態(tài)化精準(zhǔn)應(yīng)用和遠(yuǎn)程干預(yù)頻繁、綜采工作面大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用率低等關(guān)鍵技術(shù)難題?！痹摰V機(jī)電副礦長(zhǎng)符大利坦言。

為此，一號(hào)煤礦結(jié)合自身實(shí)際，聯(lián)合西安煤礦機(jī)械有限公司、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)西安研究院、西安合智宇信息科技有限公司，圍繞透明地質(zhì)模型建立、裝備精準(zhǔn)控制、大數(shù)據(jù)智能分析決策、工作面自動(dòng)找直等技術(shù)進(jìn)行探索，開(kāi)展了基于動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型大數(shù)據(jù)融合迭代規(guī)劃控制策略的智能開(kāi)采技術(shù)研究。

開(kāi)技術(shù)研討會(huì)是解決問(wèn)題的好方法

將出現(xiàn)的問(wèn)題列成清單一一解決

技術(shù)研究、設(shè)備安裝等工作陸續(xù)完成。但是，在設(shè)備安裝調(diào)試期間，難題一個(gè)接著一個(gè)出現(xiàn)：電液控自動(dòng)補(bǔ)架、精準(zhǔn)控制規(guī)劃截割算法驗(yàn)證及優(yōu)化等理論上成立的技術(shù)方案在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的井下環(huán)境中卻變成了困擾此項(xiàng)目推進(jìn)的難題。

為了解決這些難題，一號(hào)煤礦的干部職工擰成一股繩，所有項(xiàng)目組成員主動(dòng)放棄節(jié)假日休息，將問(wèn)題列成清單一一解決。他們先后攻克了大數(shù)據(jù)決策平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量受限、數(shù)據(jù)算法難度大等技術(shù)難題。

“此項(xiàng)目主要根據(jù)地質(zhì)寫(xiě)實(shí)、鉆孔雷達(dá)探測(cè)、槽波地震勘探的數(shù)據(jù)，構(gòu)建綜采工作面靜態(tài)地質(zhì)模型；研發(fā)了隱式迭代建模、動(dòng)態(tài)更新算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)靜態(tài)地質(zhì)模型的動(dòng)態(tài)更新；應(yīng)用慣性導(dǎo)航、激光雷達(dá)等儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，融合迭代規(guī)劃控制策略，研發(fā)了可預(yù)測(cè)、預(yù)判、預(yù)控的綜采大數(shù)據(jù)智能決策平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)分析決策技術(shù)實(shí)時(shí)修正截割參數(shù)；首創(chuàng)了基于地質(zhì)模型 CT切片技術(shù)的精準(zhǔn)控制方法，根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)切片，生成截割曲線(xiàn)，指導(dǎo)采煤機(jī)工作；采煤機(jī)按照大數(shù)據(jù)智能分析決策中心下發(fā)的規(guī)劃截割模型進(jìn)行自主截割，形成了工作面內(nèi)無(wú)人干預(yù)截割的生產(chǎn)模式……”今年9月15日，在北京召開(kāi)的科技成果鑒定會(huì)上，中國(guó)工程院院士王國(guó)法介紹說(shuō)。同時(shí)，該項(xiàng)目順利通過(guò)了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技成果鑒定，其科技成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

在解放勞動(dòng)力的同時(shí)效率提升30%

高斌是一號(hào)煤礦綜采一隊(duì)井下的巡檢工?，F(xiàn)在，他再也不需要到井下工作面巡檢了。

“自從引進(jìn)這項(xiàng)智能開(kāi)采技術(shù)，我們不用在機(jī)器轟鳴的工作面來(lái)回巡檢了?！备弑蟾吲d地說(shuō)。

據(jù)介紹，一號(hào)煤礦應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)后，智能化綜采工作面更安全了，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益更加顯著。該礦經(jīng)營(yíng)副礦長(zhǎng)米廣欣為筆者算了一筆賬：“現(xiàn)在，我們生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)截割，解放勞動(dòng)力的同時(shí)，生產(chǎn)效率提升了約30%，每年可多產(chǎn)煤炭90萬(wàn)噸，年增加產(chǎn)值達(dá)4.5億元?！?/p>

談到減員增效時(shí)，該礦綜采一隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)楊曉勇興奮地告訴筆者：“此項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用后，我們的工作面實(shí)現(xiàn)了無(wú)人開(kāi)采，井下監(jiān)控中心無(wú)需安排人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和干預(yù)，徹底將工作面的巡檢人員和井下遠(yuǎn)程監(jiān)控人員解放出來(lái)，綜采隊(duì)可減少配置生產(chǎn)作業(yè)人員6人，每年可節(jié)約人工成本費(fèi)用180萬(wàn)元?！?/p>

“我們礦著力構(gòu)建了一種全新的智能生產(chǎn)模式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化、操控集約化、管理智慧化，建立了智能識(shí)別、智能控制、少人操作、無(wú)人值守等一系列新模式。我們有信心將煤礦建設(shè)成為行業(yè)內(nèi)具有示范引領(lǐng)作用的智慧礦山標(biāo)桿礦井?！币惶?hào)煤礦礦長(zhǎng)薛國(guó)華說(shuō)。（倪小紅 趙朋）