携带一部防爆手机，就能够在地层800米深处迅速了解并调度指挥井下的安全生产；轻轻一点，采煤、掘进工作面设备远程便可以“一键启停”；通风压风、供电排水等辅助生产系统通过综合自动化管控平台，轻松实现在线监测、远程控制等一体化管控；通过SAP客户端，对财务、设备、物资供应等实现集成精益管理……

在国家公布的首批智能化示范建设煤矿名单中，山东能源郭屯煤矿位列其中。该矿以此为契机，强力推进智能化建设，取得积极成效。

1.拥有自己的智能化人才梯队

“我们通过全方位智能化升级改造，全面推进矿井智能化建设，从而实现减人、提效、保安全。”郭屯煤矿机电副矿长、智能化建设领导小组副组长阚士远表示。

去年以来，该矿在网络基础、装备可靠性升级等方面规划实施了智能采煤、智能掘进、智能机电、智能辅助运输等11个专业21个建设项目，总投资达1.15亿元，目前已全部投入运行。

该矿将智能化建设列为“一把手”工程，成立了以矿长为组长的领导小组，创新实施“分管副矿长+分管副总师+科室、区队主要负责人+科室、区队专业技术人员”的智能化专业建设工作机制，成立了智能化办公室和信息、采煤、掘进、机电、选煤等11个专业保障组，制定出台了智能化建设正向激励办法，细化量化节点工程，明确责任分工。

“我们的智能化建设团队是按照以中青年骨干为主、科室工区搭配的结构合理配备的，团队成员既有实践经验丰富的技术骨干，又有理论基础扎实的青年职工。”阚士远介绍。

智能化建设必须要有一支强有力、高水平的人才队伍作支撑，这是一个长期持续培育的过程。基于此，该矿在推进智能化建设工作中，更加注重吸收高学历、高技能人才参与，培养自己的高水平智能化人才梯队。

郭屯煤矿洗煤厂技术员、智能选煤保障组成员姜先恩，全程参与了浮选系统改造重点项目，通过煤泥浮选调浆流场设计、高效调浆设备应用、煤泥浮选矿化—脱灰联合机制以及浮选界面调控，实现了细煤泥低成本高效深度脱水关键技术在郭屯煤矿选煤厂的成功应用，使精煤回收率提高了5%。

同时，姜先恩还积极组织实施精煤灰分闭环控制系统、智能加药系统、洗选决策系统等工程，力促洗煤厂智能化水平不断提高。

“智能化建设为我们年青人搭建了施展才华的舞台，在参与智能化建设过程中，我也学到了很多新的知识和技术，让我更加自信。”姜先恩说。

2.搭建高质量数据高速路

网络信息化是智能化示范建设煤矿的基础。智能化建设推进伊始，郭屯煤矿就按照山东能源集团统一规划设计，倾心打造高速、稳定、低时延、双链路冗余的万兆以太网。

“万兆以太网是为井下智能化子系统的接入和地面远程控制提供快捷共享的千兆端口，能够彻底打破带宽资源制约瓶颈。”该矿安全生产调度指挥中心主任、信息化保障组副组长张国栋介绍。

为此，该矿在原有工业环网基础上，增设了万兆主干工业网、电力监测环网和安全监控环网，配备了2台万兆交换机、39台接入交换机，建成了“万兆骨干、千兆传输”的星形拓扑网络，实现了重要节点千兆到桌面的稳定高速信息网络。同时，在重要分支同核心之间采用万兆双链路连接，使主线路与备线路之间切换时间小于20毫秒。

井下5G技术的应用是智能化建设的重要标志之一，其“大带宽、低时延、广连接”的优势为井下海量数据上传搭建了一条高质量的高速路。

据了解，郭屯煤矿2020年6月就开通了山东省第一个煤矿井下5G基站，实现了综采工作面5G信号覆盖，为远程可视化自适应截割技术提供了可靠、实时的信息传输。在此基础上，该矿又持续全面推进井上、井下5G网络建设，建设开通了4座5G基站。

“截至目前，我们共开通了4座5G基站，实现了井下一头一面一硐室5G网络信号覆盖，满足复杂环境下各种场景应用，打造了安全、快速、高效的信息传输网络。”该矿生产副矿长、智能化建设领导小组副组长魏兴民表示。

3.给一线矿工带来实在好处

早晨七点半，郭屯煤矿智能开采集控员吴兴伟便端坐在地面智能开采控制室集控台前，在通过视频语音监控系统确认各生产环节准备就绪后，按下启动键。瞬时，在800多米地层深处的3303综采工作面，各采煤设备按照设定程序，自动进入割煤、推溜、移架等生产流程。

郭屯矿于2021年11月中旬调试运行的3303综采工作面智能化采煤系统，具备远程“一键启动”、记忆截割、自动跟机移架、自动推溜、跟机视频监控、设备运行状态监控、数据统计分析等功能。

“在顶板状态较好的区域，采煤机记忆截割率达到80%以上，液压支架自动跟机率达85%以上，生产班人数由原来的16人减少到12人。”该矿生产副总工程师、智能采煤保障组副组长赵仁宝说。

智能化开采技术的应用给一线矿工带来了实实在在的好处。

“原来，支架工这个活每个班最少得2个人配合才能完成，并且一次只能移一架，又累又费劲。现在，根据设定的程序，它自个儿就能成组的移动，不但快还省劲儿，也更安全。”支架工张文学说。

在掘进作业过程中，往往因工作面粉尘浓度大造成视频监控系统不清晰，掘进远程控制难度较大。为解决这一问题，该矿在3305胶带顺槽掘进工作面配备了具有自主定位、定姿、定向和远程遥控截割、电子围栏报警等功能的智能型掘进机，并在工作面外围及地面建立了多功能集控中心，实现了掘进工作面破岩、运输等“一键启停”远程控制。

“这套智能掘进装备能够高效完成巷道施工的掘、支、锚、运等全部工序，生产班人数由原来的13人减少到9人。”负责3305胶带顺槽掘进工作面任务的该矿综掘一区区长王依峰说。

4.主采区打造“一小时快速运人圈”

随着矿井开采日益延伸，战线越来越长，各生产环节在增多，这给矿井运输、通风、排水等系统带来压力，无形中也增加了职工的劳动强度。

为彻底解决这些问题，郭屯煤矿按照“各子系统分别完善、综合自动化平台统一集成”的设计架构，依托矿井工业环网信息通道，将地面信息管理系统、矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及通讯指挥调度子系统整合，编织成综合自动化“指挥网”，建成地面机电运输控制中心，对提升、运输、供电、排水、通风、压风等系统进行视频远程监控，通风机房、压风机房、采区变电所等固定硐室和主要岗点，均实现了无人值守、少人巡检，减少岗位操作人员60余人。

“2021年，我们规划建设智能供电、巡检机器人、智能辅助运输、智能煤流控制和主系统功能完善等6个智能机电运输项目，目前已全部完成。”该矿机电副总工程师、智能辅助运输保障组副组长吴忠伦说。

“原来，我们从下井口到生产现场要走1个多小时，等到了工作面就已经很累了，更别说再忙碌一个班后走回去，双腿像灌了铅一样。”该矿综采二区班长张子保说，“现在好了，我们坐着‘空中客车’去采煤，不到50分钟就到了生产现场，节省了体力，心情舒畅，效率提升，安全更有保障了。”

张子保口中的“空中客车”，是煤矿井下特有的架空乘人装置。为减少职工劳动消耗，提升幸福指数，郭屯煤矿通过实施机械运人工程，在井下主采区打造完成“一小时快速运人圈”。

“目前，我们完成了井下架空乘人装置的远程控制升级改造，覆盖总里程近8公里，让职工真正享受到智能化建设带来的红利。”郭屯矿机电科科长、智能辅助运输保障小组成员王成果说。

通风是矿井生产环节中不可或缺的一环。为改变传统人工测控通风参数、调节风量存在的效率低下、调控稳定性差、无法实时动态调节的现状，郭屯煤矿联合专业技术单位，基于GIS平台研发了矿井通风智能决策与动态管控系统，建立了通风系统大数据架构及多元信息融合平台，并和安全生产共享平台实现了无缝对接。

“我们应用的通风智能决策与动态管控系统，实现了通风参数监控跟踪统计与系统故障预测、通风设施远程调控、灾害分析预警以及工作面‘一键反风’，有效保障了矿井通风系统的安全可靠。”郭屯矿通防副总工程师、智能通防保障组副组长李进海说。

5.管理迈向精益高效

去年以来，郭屯煤矿大力推进市场化、精益化“两化融合”工作。在这一过程中，他们把“两化融合”和智能化建设有机结合，收到了“1+1>2”的效果。

郭屯煤矿以临矿集团财务共享、安全生产共享、人力资源共享、设备共享、党建共享五大共享平台，耦合大数据平台数据资源，构建实时的、透明的各专业数据链条，实现了智能化和大数据的深度融合与应用，推动矿井经营管理向精益化转变。

郭屯煤矿配套建有年洗选能力300万吨的洗煤厂，而洗煤厂的智能化建设也是智能化示范煤矿的重要内容之一。

据了解，郭屯煤矿智能化洗煤厂建设主要包括服务器及网络系统、智能煤流控制、智能重介分选、智能压虑、智能浮选加药、智能指挥决策以及浮选系统改造项目。目前，全部项目已经建设完成，进入调试阶段。

“智能化洗煤厂建设完成后，可以实现全生产流程设备及设施的实时监控、‘一键启停’、各子系统自动化运行，减少生产岗位人员10人，人均工效达100吨/工。”该矿洗煤厂厂长、智能选煤保障组成员孙经平说。同时，其关键工艺参数实现了智能自动调节，不但稳定了商品指标，还使精煤产率提高了2%。

在郭屯煤矿新建的浮精脱水车间内，总投资1700余万元的浮选系统已完成改造并实现了联合试运转。其生产的尾煤泥发热量由改造前的4000大卡降低至2500大卡，精煤回收率提高了5%，年增效6000余万元。在去年12月完成的无煤泥化升级项目，可将产率为10%左右的尾煤泥转换为电煤产品，真正把煤炭资源吃干榨净。

此外，在郭屯煤矿智能化煤场，他们利用实时视频监控、智能身份识别、语音交互等技术，构建了智能自助派车、车辆自动识别、入场自动计量防作弊、智能自助装车、运输作业跟踪监控五大系统，形成了全新的人机交互管理模式，实现了全流程智能化管控及现场无人作业，减员21人，每小时最高发运量达1200吨，发运效率提升了50%以上，年节约人工费用200余万元。

关键词： 山东能源