山东5G赋能煤矿井下透明化工作面智能开采 矿井采煤打破“隔皮猜瓜”
□记 者左丰岐
通讯员崔鑫王凤斌报道
本报菏泽讯“‘郭屯－彭庄’透明化工作面智能开采模式主要关键技术和平台都实现了国产化，不但符合国家自主可控的产业政策，还能为真正实现智能智慧矿山少人化、无人化的目标奠定坚实的基础。”5月6日，山东能源临矿集团菏泽煤电公司党委书记、董事长、总经理李存禄说。
“采掘工作面在煤矿涉及设备最多、生产最复杂，运用先进的信息技术和数字化控制手段，实现自动化、智能化、少人化、无人化，是煤炭工业技术革命的重要目标。”郭屯煤矿透明化工作面智能开采攻关小组组长，北京大学教授、博士生导师毛善君向记者介绍。
毛善君认为，国内煤矿的智能化开采大部分处在1.0时代，2.0时代主要依托国外技术，但还没有普及。但这两种模式都缺乏基于地理信息系统的可视化管控平台，无法实现基于统一坐标的驱动、三维地质模型和透明化工作面的自适应割煤，信息化、自动化和智能化的集成度不高，实用性受到较大制约。
李存禄在生产管理实践中也意识到了这个问题和行业的趋势，“煤炭开采不能再隔皮猜瓜”，透明化工作面智能化开采技术将会成为未来煤炭工业智能开采的方向。于是，菏泽煤电公司联合北京龙软科技公司、北京大学、中国矿业大学等7家单位组建高水平研究团队，依托郭屯煤矿3301智能化工作面，联合攻关透明化工作面智能化开采技术。
“‘郭屯-彭庄’模式的核心技术主要集中在包括三维地质模型在内的透明化工作面动态构建、高精度导航定位、基于地理信息系统的可视化管控平台和智能化开采与透明化工作面的融合等方面，这也是攻坚团队需要攻克的重大技术难题。”毛善君坦言。前期煤层地质条件钻探、物探数据，煤岩层空间信息不精准不能满足建模需求；无实时高精度感知定位方法和手段，不能精准控制设备动作；现有综采装备控制与煤层信息不关联等，都成为透明化工作面项目攻关的“拦路虎”。
“我们仅在3301工作面两个顺槽就重新布设了700余个观测点，每天下井作业12个小时以上，尽快建立起精准翔实的基础数据库。”该项目测量小组组长王金正介绍。最终，原计划60天的工期仅用了32天就全部完成，并于2019年3月31日建成基础数据库。
高精度导航定位系统与井下设备位置的融合是透明化工作面动态修正最重要的一环。为此，攻关团队按照各自分工，全力以赴投入到高精度导航定位系统的研究验证，并通过井下密集试验和核心技术攻关，现已成功应用于采煤机等设备，定位精度达到了设计要求。
“目前，我们已完成了三维地质模型的动态构建和可视化、三维透明化工作面、高精度导航定位、基于地理信息系统的二三维‘一张图’管控平台、管控平台远程操控和基于‘一张图’的信息共享大数据分析平台六项技术，将使我国煤炭工业智能化开采技术一举迈入3.0时代。”毛善君欣慰地说。
据悉，下一步该项目将进入5G工程的施工和调试，主要是利用中国移动5G核心网络，实现井下视频交互、监控视频智能识别和监控数据处理等功能。
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