国家能源集团准能集团：科技赋能迭代升级

来源：中国能源新闻网 时间：2024-07-16 14:09

庞伟　申方　吕宗桂

　　依托大数据、5G通信、北斗导航和人工智能等新一代信息化技术，坚持以“国家首批”“重点专项”为突破点，通过“重点突破+全面实施”的推进方式，推动矿山生产工艺重构、管理机制变革、运营模式创新与核心能力提升，打造能源行业数字化转型示范样板……

　　十年来，国家能源集团准能集团立足矿山智能化建设，秉承“生产智能化、运营数字化、创新自主化、管理智慧化”理念，不折不扣地将“四个革命、一个合作”能源安全新战略贯彻落实到公司改革发展全过程，实现了新旧动能加速转换、新质生产力蓬勃兴起，基础支撑迭代升级、持续发展实力不断厚植，公司竞争力、创新力、影响力、抗风险能力显著提升，高质量发展成效显著。

智慧系统密织矿山“安全网络”

　　“危险，危险！前方50米来车，注意安全！”2024年6月17日，准能黑岱沟露天煤矿运输队剥离二班司机吕喜官正驾驶着载重220吨的巨型矿卡奔腾在能源运输的“动脉”上，来自矿卡防撞预警系统的安全警示让他再次提高注意力，稳驾稳行。

　　准能集团拥有我国2座特大型露天煤矿，产能6900万吨/年，井田面积达108平方公里，作业区域广、生产设备设施庞大、运输道路较为复杂，能源保供责任重大，安全生产是重中之重。

　　运输安全是露天煤矿安全管理的关键环节。准能集团在用各类自卸卡车160余台，其中92台完成了无人化改造，36台实现了无人驾驶，部分矿卡仍为有人作业。为了保障人员和设备安全，准能集团构建了集防撞预警、超速管理、驾驶员疲劳警示和行为监控、毫米波雷达自动刹车等功能于一体的安全保障系统。当驾驶员出现因疲劳导致不规范行车时，系统会第一时间提醒驾驶员纠正，提高主动安全能力。当矿卡跟车相距过近时，系统会提示自动刹车，保障人员设备安全。

　　科技赋能让煤矿安全管理更有保障，更促进了煤炭产业安全发展。“有了这些科技加持，驾驶矿卡更有安全依靠。”吕喜官说道。

　　轮胎也是安全管理的重点，矿内360吨卡车的轮胎直径达4米，单重达5.5吨，胎内填充气体达7520升，含有巨大能量。一旦胎压过高或者过低，轮胎过热，都会对设备和人员构成重大风险。为此，准能集团从2020年开始正式应用轮胎健康监控管理系统，实现了对轮胎胎压、温度、运行里程等数据实时监控、统计，根据数据对轮胎科学换位调整，增加了轮胎使用寿命，提升了安全系数。

　　循着5G网络足迹，来到黑岱沟露天煤矿生产指挥中枢——调度指挥中心，多个智慧系统集聚于此构成安全生产网络，大屏实时显示采掘、运输、排弃等作业场景、卡车运行状态、单班产量等诸多信息。通过生产作业、调度指挥一张图、生产综合监控等系统，可以加强生产组织协调，更好统筹生产与安全的关系，使安全网络越织越密，实现科技保安。

无人驾驶筑牢矿山“钢铁长城”

　　在准能集团两大露天煤矿，国内载重最大的300吨级巨型无人驾驶卡车在方圆50平方公里的矿山之间有序穿梭，源源不断地运送煤炭、岩土，保证能源供应。激光雷达、毫米波雷达、4D光场感应系统为卡车装上了“眼睛”；5G网络、V2V物联通信为卡车打通了“任督二脉”，实现驱动、转向等精准控制；一体化线控技术则是卡车的“大脑”，一举一动尽在掌控……未来智能矿山的样子，在这里已清晰可见。

　　作为智能矿山建设的“开拓者”与“见证者”，黑岱沟露天煤矿智能化建设管理中心四级师李海滨经历了从传统煤矿作业到数字矿山转型到智能矿山建设，见证了露天煤矿的智能变迁。

　　自无人驾驶卡车改造以来，李海滨已经在这里工作了4年。2020年8月，该矿单台卡车自动驾驶功能测试成功；2023年，实现三编组无安全员常态化运行，并通过了国家首批智能化示范煤矿验收……随着技术不断更新，无人驾驶卡车从一开始需要人工干预纠错，到现在完全无人化，短短几年，让李海滨感觉到未来已来，科技兴安成效已经越来越显著。

　　准能集团坚持示范引领，重点打造主要采装设备远程操控，全面应用全吨位、全场景、全环节高效自主无人驾驶运输技术，建设具有更高水平的智能化煤矿，为打造煤炭工业新质生产力贡献“准能智慧”、提供“准能方案”。

　　“你看，卡车开始倒车然后再选择路线绕行。”哈尔乌素露天煤矿智能化建设管理中心副经理王星烨说道，“这也是我们今年的一个突破，通过新增e-stop按钮及重新申请路线按钮，卡车在急停时可以重新规划路线，都不用切换驾驶模式，提升了无人驾驶卡车运行的稳定性。”

　　目前，准能集团已经实现了36台300吨级无人驾驶矿用卡车多编组“装、运、卸”无安全员常态化运行；单编组单班拉运最高达120车，同等条件下与有人驾驶效率持平，取得了“安全零事故、作业无等待、运输低排放、智能少人员”的新成效。一个个基于智能化技术取得的新成果，正不断推动准能向少人化、无人化、智能化露天煤矿迈进。

边坡预警构筑矿山“铜墙铁壁”

　　2024年5月16日，准能哈尔乌素露天煤矿成功预警南端帮995平盘片帮，避免了一次因塌方可能造成的人员、设备掩埋伤亡事故。

　　“2007年一次抛掷爆破后，我排查时发现高台阶坡面中部高岭土层有土块持续滑落迹象，顿时感到有危险，我立即向矿调度报告，同时通知作业人员紧急撤离。当人员和设备全部撤出后只过了一分多钟，坡面就出现大量片帮。”黑岱沟露天矿穿爆队工长袁和尚至今回忆起来都心有余悸。

　　为了避免高台阶片帮、滑坡所造成的地质灾害，需要随时掌握高台阶的稳定状况、变形动态，及时预测、预报。2009年，黑岱沟露天矿在国内首次提出并应用边坡监测雷达，建立了高台阶片帮、滑坡实时监控预警系统。

　　边坡监测雷达的本领到底有多大，它可实时获取毫米级监测数据，迅速识别潜在危险区域，准确预测片帮、滑坡发生时间和范围，提前2至48小时发出预警，有效保证人员和设备第一时间撤离。

　　“咱们高台阶高度达75米，这2台边坡雷达，分别对高台阶边坡变形、沉降等数据进行采集，实现24小时实时监测。”黑岱沟露天矿边坡技术组组长董佳伟说道。

　　该系统在准能集团两矿应用以来，成功预测、预报了280余次片帮，规模最大的一次片帮面积达30000平方米，预警精准率100%，有效保障生产作业安全可靠。

　　近年来，准能集团强基固本、靶向施策，建立了完善的边坡预警系统，通过在采场部署高台阶雷达监测系统，在排土场部署边坡监测预警系统，实现对边坡稳定性的自动分析及预警。目前，共部署5台雷达、162套边坡监测系统，实现24小时全天候监测、预警，构建了一套“日常监测+专项监控+定期维护”相结合的风险隐患动态监测保障机制。

　　今年，准能集团全面梳理查找边坡监测空白区，编制了边坡监测总体设计方案，并将新购置5台边坡雷达、10套边坡监测设备、5套深部位移监测系统，届时通过科技装备的全面部署，实现边坡监测无死角、全覆盖，为矿山安全生产构筑起“铜墙铁壁”。

远程操控助力矿山“无人则安”

　　2024年6月11日，在准能集团黑岱沟露天矿南500米作业区，有着“神州第一挖”称号的XE7000液压正铲正进行着岩石剥离作业，仅需3铲，就装满了载重300吨的矿卡。3千米外的智能化建设管理中心远程控制室里，液压正铲司机付强正在通过5G网络传输的操作信号，精确控制着设备的每一个动作。

　　“开了十几年的挖掘机，头一次知道智能化发展这样迅速，为我的工作带来了更多便利。现在，我坐在办公室就可以远程驾驶这台设备工作，不仅改善了我们的作业环境，安全方面也得到了更好保障。”付强说道。

　　准能集团积极推进矿山智能化建设，通过人工智能、远程操控、故障自动诊断等技术，将一系列大型采矿设备升级成了智能机器人，成功将操作人员从生产现场“解放”出来，让人更安全。目前，这台由我国自主研发的超大型液压正铲已完成智能化改造和调试，全面实现了远程操控。

　　值得一提的是，远程操控还为现场作业车辆构筑了完备的“防火墙”。设备配置了5个分辨率1080p的超广角高清夜视相机，以及激光雷达等10余台套传感设备，全面覆盖设备四周工作面盲区，不分昼夜整体监测设备周边作业环境和设备工况。

　　“如果出现了紧急情况，这台设备可以通过实时预警等功能，第一时间通知设备操作人员处理问题，确保安全生产。下一步，我们将把远程操控取得的成果逐步推广应用于其他采剥作业设备，为智能矿山建设提供有力支撑。”黑岱沟露天矿智能化建设管理中心主管石峰在谈到远程操控时充满信心。

　　向“新”而行，行稳致远。如今，智能化设备已经在准能集团生产现场随处可见，智能矿山建设成效显著。科技的加持让矿山安全更有保障、生产更有效率、成本更加可控，为矿山高质量发展注入了强劲动能。

责任编辑：杨娜