山西太原：AI賦能煤礦更“智慧”
來源：科技日報(bào) 時(shí)間：2025-02-19 15:58
提及采煤，很多人腦海中浮現(xiàn)的可能是傳統(tǒng)、粗獷且勞動強(qiáng)度大的場景。但在山西，智能化采煤正在改變這一傳統(tǒng)印象。
2月14日，記者來到山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱山西焦煤）采訪，該公司西山煤電馬蘭礦采煤區(qū)區(qū)長郝以瑞正身著整潔的工裝，站在井上智能化操控終端屏幕前。憑借這扇“透視窗”，他可以實(shí)時(shí)觀看井下采煤工作面的作業(yè)情況。而在他身旁的工作人員只需輕啟按鈕，遠(yuǎn)在百米井下的碩大采煤機(jī)就能立刻“心領(lǐng)神會”，滾筒飛轉(zhuǎn)、精準(zhǔn)切割，瞬間烏金傾瀉而下，被源源不斷地輸送至地面。
智能操控，重塑采煤新景象
郝以瑞是山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)的研究生，多年來在井下摸爬滾打，對馬蘭礦智能化建設(shè)帶來的變化深有感觸。
“現(xiàn)在我坐在辦公室就能實(shí)時(shí)掌握井下工作面的生產(chǎn)情況。”郝以瑞興奮地向記者介紹，“你看這里是18505智能工作面轉(zhuǎn)載機(jī)頭，這里是溜子頭。要是看到超前支護(hù)不合適、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾不通暢等，打個(gè)電話就能遠(yuǎn)程解決問題……”
郝以瑞告訴記者，過去，采煤單班作業(yè)最少需要十幾個(gè)人才能勉強(qiáng)保證生產(chǎn)。如今，不僅生產(chǎn)班人員減少了四成，生產(chǎn)效率也得到很大提高。每班產(chǎn)量較傳統(tǒng)采煤能提高60%以上。
要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)供，安全高效出煤是每座礦井的目標(biāo)。馬蘭礦亦不例外。
馬蘭礦綜采二隊(duì)隊(duì)長韓培毅介紹，自投用智能綜采工作面后，智能化采煤機(jī)可自動調(diào)整割煤速度、截割高度和牽引方向，大大提高了采煤效率。再加上AI技術(shù)對煤層厚度、地質(zhì)構(gòu)造等的精準(zhǔn)探測，原煤中的雜質(zhì)含量大幅降低，煤質(zhì)也實(shí)現(xiàn)了有效提升。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前馬蘭礦已引入主斜井智能巡檢機(jī)器人、3D可視化服務(wù)等管控平臺、智能安全監(jiān)測系統(tǒng)等智能化裝備和創(chuàng)新技術(shù)成果，先后建成9個(gè)智能煤礦開采工作面。
設(shè)備預(yù)警，護(hù)航煤礦安全生產(chǎn)
近年來，山西焦煤搶抓新質(zhì)生產(chǎn)力快速發(fā)展機(jī)遇，以AI技術(shù)為引擎，讓基層礦井的生產(chǎn)方式發(fā)生了深刻變革。
在山西焦煤西山煤電屯蘭礦，不久前引入了AI預(yù)警平臺，為礦井安全生產(chǎn)筑牢堅(jiān)實(shí)防線。
屯蘭礦信息化管理部部長趙清有介紹，該AI預(yù)警平臺主要由設(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)在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行情況并快速自動報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了對礦井設(shè)備運(yùn)行和人員行為的全方位、實(shí)時(shí)化監(jiān)測。
設(shè)備AI預(yù)警系統(tǒng)聚焦礦井主要通風(fēng)機(jī)、皮帶集控系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備及用電數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)把握。
以膠帶機(jī)為例，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)異物識別、煤流監(jiān)測、設(shè)備紅外線測溫監(jiān)測的實(shí)時(shí)報(bào)警。通過可視化界面，工作人員可對數(shù)據(jù)預(yù)警（報(bào)警）增幅、時(shí)間間隔進(jìn)行靈活配置，實(shí)現(xiàn)分級預(yù)警。監(jiān)測信息通過終端顯示器、短信、手機(jī)APP等多種形式，及時(shí)推送給相關(guān)工作人員，從而確保設(shè)備隱患能夠被迅速排查。一旦遇到異常情況，系統(tǒng)可立即觸發(fā)預(yù)警、停機(jī)等應(yīng)急響應(yīng)，有效避免設(shè)備故障的發(fā)生。
視頻AI預(yù)警系統(tǒng)由AI智能攝像儀、智能識別視頻分析裝置、礦端視頻管理平臺構(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)。該系統(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，語音報(bào)警器即刻響應(yīng)。
在人員不安全行為監(jiān)測方面，屯蘭礦安全監(jiān)察部副部長郝世維說，該系統(tǒng)能夠?qū)Σ淮靼踩薄^(qū)域入侵、不規(guī)范乘車等10種場景進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測分析。目前，該系統(tǒng)已添加75路視頻用于特定場景訓(xùn)練，進(jìn)一步提升了識別的準(zhǔn)確性和可靠性。
“AI預(yù)警平臺投入使用前，皮帶上出現(xiàn)雜物等情況難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致設(shè)備故障，現(xiàn)在能對異物抓拍并停機(jī)，便于工人及時(shí)處理。”屯蘭礦皮帶隊(duì)副隊(duì)長牛利平說。
趙清有表示，智能化建設(shè)是傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。未來，山西焦煤將繼續(xù)深化智能化建設(shè)，推動煤炭產(chǎn)業(yè)向更高水平、更廣領(lǐng)域邁進(jìn)。（葉二文 韓榮）
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