極寒工況下的采煤“智”變

國家能源集團雁寶能源公司（以下簡稱雁寶能源）位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市，冬季最低溫度可達零下45攝氏度。

作為東北地區(qū)能源安全供應(yīng)的核心力量，2024年，雁寶能源煤炭產(chǎn)量突破4400萬噸。

極寒工況下，如何保障安全高效開采，為東北地區(qū)源源不斷地輸送煤炭？

近年來，雁寶能源積極構(gòu)建“采剝運輸無人化、采掘生產(chǎn)智能化、地面生產(chǎn)無人值守、礦區(qū)集中控制與協(xié)同調(diào)度”的采煤新模式，加速煤礦智能化建設(shè)進程，讓極寒礦山迸發(fā)新活力。

無人駕駛礦卡“駛?cè)搿睒O寒礦區(qū)

寶日希勒礦是雁寶能源保供主力礦，年產(chǎn)能3000萬噸以上。

今年3月以來，寶日希勒礦每天都上演著精彩的“科技秀”。

無人駕駛礦卡在無安全員狀態(tài)下，與電鏟、破碎站聯(lián)合作業(yè)，全程運行平穩(wěn)有序。作業(yè)過程中，無人駕駛礦卡與電鏟精準(zhǔn)對位裝車，與平路機、灑水車等輔助設(shè)備默契配合，實時處置道路情況。

為確保安全卸載，寶日希勒礦利用多段式舉升卸載技術(shù)，有效防止破碎站卡堵，降低聯(lián)合作業(yè)風(fēng)險。

“以前，人工駕駛礦卡，一個班下來渾身疲憊，還得擔(dān)心路況和設(shè)備故障。現(xiàn)在，無人駕駛礦卡穩(wěn)定運行，我們能更加專注地進行設(shè)備維護和技術(shù)升級?！币晃挥兄?5年礦卡駕駛經(jīng)驗的司機說道。

雁寶能源極寒工況5G+無人駕駛礦卡編組運行 張玉祥 攝

呼倫貝爾的冬天漫長而寒冷。雁寶能源率先在行業(yè)內(nèi)實施了“極寒型復(fù)雜氣候環(huán)境下的5G+無人駕駛卡車編組安全示范工程”。在零下42攝氏度的極寒工況下，220噸重的無人駕駛礦卡采用6車編組形式，實現(xiàn)安全員下車后的“真無人”連續(xù)運行。

“為了提升生產(chǎn)效率，我們又將30臺礦卡升級為無人駕駛礦卡，進一步推動煤礦向少人化、無人化作業(yè)方向發(fā)展?！睂毴障＠盏V技術(shù)員包瑋瑋介紹。

同時，雁寶能源持續(xù)強化極寒作業(yè)技術(shù)攻關(guān)，成功應(yīng)用國內(nèi)首個極寒地區(qū)帶式輸送機巡檢機器人。這個機器人可對運輸皮帶長廊全線區(qū)域自主移動巡檢，并實時監(jiān)測現(xiàn)場工況條件。

除了巡檢機器人，雁寶能源還用上了無人機。

在室外氣溫低至零下35攝氏度的極端條件下，無人機搭載國內(nèi)首臺高精度雷達測繪系統(tǒng)實現(xiàn)姿態(tài)抗風(fēng)飛行；在覆蓋礦區(qū)30平方公里的測量任務(wù)中，無人機能夠精確完成地形圖繪制、采剝場驗收測量、工程平面圖制作、礦山實景三維建模等工作。

“未來，無人駕駛礦卡將與遠(yuǎn)程遙控平路機攜手‘作戰(zhàn)’。我們還將推動遙控挖掘機項目落地，向著采、運、排無人化聯(lián)合作業(yè)的目標(biāo)邁進?！毖銓毮茉聪嚓P(guān)負(fù)責(zé)人說。

智能裝車系統(tǒng)“闖入”新賽道

怎么把采出來的煤炭高效裝上火車？雁寶能源啟用了全國首套機車聯(lián)動全流程智能裝車系統(tǒng)。

裝車操作員只需點擊啟動按鈕，裝運火車就會自動給料，上煤，識別車號，精準(zhǔn)定位車廂，自動定量配煤、裝載……從機車對位到裝車結(jié)束，實現(xiàn)全程智能無人化。

雁寶能源儲裝中心經(jīng)理韓寶虎說：“智能裝車就好比是給機器裝上‘眼睛’，利用多種傳感器來捕捉動態(tài)數(shù)據(jù)；也好比給機器裝上‘大腦’，模擬人進行思考，并依據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令。智能裝車系統(tǒng)采用的自適應(yīng)裝車技術(shù)，相當(dāng)于裝車員的‘手臂’，對裝車設(shè)備進行自動控制，精準(zhǔn)高效完成裝車。”

關(guān)于智能裝車系統(tǒng)帶來的變化，裝車操作員于麗娜深有體會。她說，原來，裝車作業(yè)需要手動配合，左手按動放煤按鈕的同時，右手?jǐn)[動溜煤槽調(diào)節(jié)落煤高度。從啟機、膠帶機運轉(zhuǎn)到放煤、機車對位，需要隨時查看電腦集控畫面，費時費力。

智能裝車系統(tǒng)在2號裝車站投用后，裝車偏載率由原先的1.5%降至當(dāng)前的0.41%，降幅達72.7%。同時，平均每列車的偏載二次處理時間縮短30分鐘，裝車質(zhì)量大幅提升，裝車效率提高18%。

“從露天煤礦煤場裝車自動排序、排水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、破碎站無人值守，到井下百米深處供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、主運輸系統(tǒng)，無人化運行已經(jīng)成為雁寶能源安全生產(chǎn)、降本增效的有效途徑?！表n寶虎說。

連續(xù)采煤系統(tǒng)讓開采低碳高效

今年1月5日，全國首套國產(chǎn)純電輪斗連續(xù)采煤系統(tǒng)在寶日希勒礦單機重載調(diào)試成功，煤炭被鏟斗采掘后經(jīng)過受料臂、中心漏斗，最后通過排料臂漏斗傳送到指定位置，為后續(xù)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)及正式投用打下基礎(chǔ)。

“這套系統(tǒng)采用全電力驅(qū)動方式，無燃油消耗，節(jié)省了燃油成本，減少了爆破環(huán)節(jié)。利用輪斗開采技術(shù)，我們能夠挖出30厘米以下的原煤，并經(jīng)皮帶機運輸直接在裝車倉裝車，省去了坑下汽車運輸和一級破碎環(huán)節(jié)?！比珖滋讎a(chǎn)純電輪斗連續(xù)采煤系統(tǒng)項目技術(shù)人員趙小勇介紹。

趙小勇表示，相比原來的單斗卡車半連續(xù)開采工藝，這套系統(tǒng)顯著提高了生產(chǎn)效率和自動化程度，降低了開采成本，有效解決了原有開采工藝中人員設(shè)備多、坑下運輸揚塵等難題。

該項目建成后，將徹底改變露天煤礦生產(chǎn)工藝，預(yù)計噸煤生產(chǎn)成本降低5.67元，年節(jié)約運輸成本2835萬元。

除了智能開采，雁寶能源還與科研單位共同研發(fā)國內(nèi)首套礦山微藻生態(tài)固碳系統(tǒng)，開創(chuàng)性地將微藻固碳技術(shù)與礦山生態(tài)修復(fù)相結(jié)合。

在面積5萬平方米的生態(tài)修復(fù)綠化示范區(qū)試驗田，經(jīng)過藻液澆灌的草地格外清新，植被明顯比其他草地更加旺盛。

“這套系統(tǒng)每月可生產(chǎn)微藻活性液150噸，然后作為微藻活性肥、藻結(jié)皮應(yīng)用于生態(tài)建設(shè)，助力土壤保水增肥，促進植被生長、水土保持等。”技術(shù)員吳慧光興奮地說，“利用這套系統(tǒng)，我們還解決了露天礦腐殖土稀缺、綠化難、排水難等問題，為礦山排土場生態(tài)修復(fù)及生態(tài)碳匯提升提供了有力支撐，也為高寒地區(qū)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了寶貴經(jīng)驗?！?/span>

作者：溫麗娟 版面編輯：謝吉東 張翔

來源：中國煤炭報、國家能源之聲

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