锡林浩特市加速煤矿智能化建设，科技创新为煤矿“智变”添动力

　　推进矿山企业智能化建设是煤炭产业近年来发展的主基调，矿山发展信息化、智能化已驶入发展“快车道”。

　　矿山竞争的核心已由传统的资源优势竞争慢慢转化为高度信息化、集成化的科学技术竞争。以智能化矿山建设成果为依托，实现了矿山各工序和环节的智能化决策与控制。建设智能化矿山，能够从很大程度上提升矿山生产经营管理，在发展更加高效的矿山生产建设工艺的根基上，提高资源生产规模和质量；能够较大程度上使部分矿山生产建设作业劳动力得到解放，从而为人员作业安全塑造更加有力的保障，可以深度提高矿山的竞争力和矿山形象。因此，加快矿山的智能化建设对提升矿山安全及技术成长有重大而深远的意义。

　　我市国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿为自治区智能化矿山建设第一批次建设煤矿，胜利西二矿、胜利西三矿为第二批次建设煤矿。目前国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿率先完成智能化矿山建设并通过自治区能源局、国家矿山安全监察局内蒙古局验收，达到智能化矿山。

　　近日，内蒙古自治区能源局、国家矿山安全监察局内蒙古局联合发文，国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿达到自治区智能化验收评估标准，予以公示。

　　一、自主研发，推动企业高效转型

　　国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿于2020年开始启动智能化矿山建设工作，先后累计投入资金3。04亿元，在建设5G一张网、一体化生产协同运营调度平台的基础上，通过自主研发和产业协同、集成应用两条技术路径，开展无人驾驶、智能装车站、无人值守破碎站、智能巡检机器人、AI智能分析，实现了智慧运营、智能监测、智能控制、协同调度，有力地推进数字化转型和智能化建设。

　　作为我市第一家达到自治区级智慧化矿山企业，国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿，该企业自主研发了WK-35电铲健康状态监测及故障智能诊断平台开创了电铲远程数字化运维新业态，属全国首创；而对于矿卡电动轮主机架开裂监测特种传感器等方面的技术难题，也解决了大型矿卡结构件数字化监测技术难题，填补了该方面的行业空白；矿用卡车无人驾驶方面，在行业内率先实现了安全员下车“早、中、夜”三班运行，运行效率达到有人驾驶的92% 。

　　二、打破传统，智慧赋能煤炭经济

　　无人矿卡方面：卡车无人驾驶被列入科技部重点研发计划，国能北电胜利能源有限公司坚持问题导向，立足于实践，坚持问题从实践中来，解决方案在实践中检验，通过采用优化翻浆和扬尘感知算法、完善坡道和弯道的控车策略、优化路径规划和路权管控算法、完善地图编辑工具等一系列措施，有效提升无人驾驶运行效率，运行时长超8个月、累计完成测试17119车次、里程超过8。5万公里、完成拉运土方量超过160万立方。

　　创新实践方面：生产作业面实现预停靠功能，通过优化装载作业工艺，矿卡可以在电铲附近自动生成的预停靠位进行待装等待，使无人驾驶卡车的装载效率达到50%，进一步提升整体作业效率。

　　将无人驾驶系统与远程接管系统、主动防碰撞系统、设备全生命周期健康监测系统进行融合分析，打造一套安全可靠的智能化生产系统，为无人驾驶卡车安全、稳定运行夯实基础。

　　智能采剥方面：利用5G技术高速度、低时延、低功耗等特点，将视频信号和控制信号在电铲本地端和远程端进行实时传输，利用信息融合技术将状态信息和故障提示展示于远程图像上，并通过多摄像头图像、按键弹窗等与生产工艺结合，合理切换视角实现电铲的远程操控。利用实时监测传动系统对发展性故障进行趋势分析、诊断和报告，数据异常时发出报警信息，便于技术人员及时发现故障信息防止重大事故的发生。该系统可实现关键部位自动灭火、设备故障在线监测、报警、自检功能、可视化远程驾驶、铲斗精准定位、铲臂路径自动规划、车铲自动对位等功能，目前正在开展电铲远程操作调试工作。

　　灾害预警方面：

　　（1）通过采用视觉算法和深度学习技术，将矿区重点区域多路摄像头图像数据的接入，依据公司安全管理规范，利用AI算法进行合规判断，对各类场景行为及时做出告警提示，提升安全管理水平，实现了对安全帽检测、工作服检测、人数统计、车辆检测、明火识别、冒烟识别、车辆停放位置不合理、攀爬行为检测、人员穿越检测、抽烟检测等多种场景的智能分析。

　　（2）在各卡保间、仓库等重点区域安装47套红外热成像监控设备，实现重点防火区域轮巡监测，结合声光预警、后台短信报警、门卫室监视主机预警联动功能，提高重点区域防灾减灾综合保障能力。

　　露天矿疏干排水系统由4座固定水仓、12处临时水仓、8处加水点、4处蓄水池组成，针对排水作业呈现点多面广的特点，于2022年对疏干集控系统进行改造，运用5G网络实现水位、压力、流量、设备启停状态等信息的实时监测、启停控制，通过将无线远程控制系统、液位联动控制系统、无线遥控加水系统等有效结合，实现疏干集控系统所有水仓无人值守、自动运行，可减少监测人员8人，在满足安全高效运行要求的同时，降低生产成本，减少人工劳动强度。

　　智能辅助方面：

　　2022年胜利露天矿对供配电系统进行升级改造，通过建设电缆定位系统及智能诊断系统，实现对采场电缆分布信息精准把控、能耗实时统计、故障智能分析等功能，电缆定位准确率100%、故障分析准确率100% 、电缆定位精度达到厘米级，有效降低人工巡检成本，提高巡检可靠性，保障变电站的安全可靠运行，通过建设具有智能门禁、周界安防、机器人巡检等功能的智能集中监控系统，每班减少1名运行维护人员，实现“一人监管一站”。

　　胜利露天矿对安全辅助系统进行全面整合升级，在一台主机和一个显示器上实现卡车防撞预警、毫米波雷达刹车、360度全景盲区监控、驾驶室监控等系统集中显示。所有安防系统共用一个主机、一个显示器、一套电源。最终实现车辆实时定位监控、车辆位置及轨迹回放、超速报警统计、驾驶员行为分析、驾驶行为考核、语音提醒、车辆违规统计、设备状态管理、报表统计、驾驶员信息录入、设备故障报警、后台监控、系统管理等功能。项目自投用后，改变了传统的人盯人模式，大大提升预警能力，其中防碰撞报警准确率达到99%；疲劳预警准确率达到99。3%；人员不安全行为监测准确率达到99。5%；应急刹车准确率达到99。5%，为矿区“智能、高效、安全、可靠”运行目标打下坚实基础。

　　WK-35电铲健康状态监测及故障智能诊断平台方面：

　　通过自主研发，攻克电铲黑匣子核心程序难题，利用5G物联网技术、服务器接口技术、数据库技术，实现了9台电铲共计6734个测点的实时状态监测，形成首个极寒地区大型电铲日百万级数据量运行数据库，并能够实时生成设备的预警信息和保养预警信息，实现报警弹窗，自动提醒等功能。根据设备总成件的精准计时及油液化验指标，实现以设备状态确定大修时间，提升设备的精细化管理以及科学化的维修进程。该平台的使用使电铲平均出动率提升8%，故障维修效率提高60%以上、设备故障率降幅达30%以上，实现设备数字化运维、智能化运维。

　　胶带机无人值守方面：

　　自主研发无源自适应能量供给技术并与视频拼接技术相结合，设计制造行业首个“永动式”胶带机巡检机器人。通过《胶带机智能巡检机器人+设备在线监测平台》构建胶带机无人巡视新模式，实现音频、视频实时传递，打造设备状态分层级实时监控模式，通过设备在线监测系统对设备温度、电流、振动等数据采集、分析，做到故障预警提醒，提高使用效率，降低维修成本，达到胶带机管理智能化、高效化、科学化。该机器人成为全国首个适应长距离、大倾角、高寒地区运行的胶带机巡检机器人，突破了电池体积大，安装位置受限的技术瓶颈，实现了全国首个胶带机内部360°全景实时状态监测的应用。

　　除以上项目外，国能北电胜利能源有限公司还自主研发了高低压停送电机器人，该研发攻克了自主纠偏和机械臂定位等技术难题，实现机器人无轨状态下轴向精准位移，机械臂径向精准对位等多项技术难题，填补了国内利用机器人代替人工停送电操作的技术空白，并开发一套智能配电管理系统，实现一健审批、一键操作、远程监控、数据存储等系统性功能，彻底实现停送电操作无人化。

　　三、积极申报国家智慧化矿山典型案例

　　2023年6月26日，国家能源局印发了《全国煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》的通知，国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿的“电气开关柜智能操作机器人” 项目成功入选全国煤矿智能化建设典型案例汇编。

　　四、积极推进智慧化矿山建设获奖情况

　　国能北电胜利能源有限公司胜利一号露天煤矿5G+无人驾驶技术应用项目成功入围国家能源局“能源领域5G应用优秀案例、获得2022年自治区重点产业（园区）发展专项资金（第六批）支持 、列入科技部“大型露天矿机器人化自主运输装卸系统关键技术与应用示范”项目；全流程自动破碎装车系统项目获得2022年“国家能源杯”智能建设技能大赛优秀奖；WK-35电铲健康状态监测及故障智能诊断平台项目获得2022 年“振兴杯”内蒙古自治区青年职业技能大赛三等奖、获得第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛（职工组）优胜奖。

　　五、我市智慧化矿山稳步推进

　　近年来，我市从实际出发，坚定不移推进智慧矿山建设工作。积极落实国家、自治区、盟委、行署对智能化建设相关要求部署。作为煤矿企业，通过智能化矿山建设，真正意义上实现了“机械化换人、自动化减人、智能化少人”目标。牢牢把握“煤矿智能化、工业互联网、大数据应用”等时代脉搏。

　　我市其余两家煤矿生产企业，锡林郭勒盟蒙东矿业有限责任公司西二号露天矿、内蒙古能源发电投资集团锡林郭勒胜利矿业有限公司西三号露天矿智能化矿山建设项目，目前正在积极建设中。其中，锡林郭勒盟蒙东矿业有限责任公司西二号露天矿智能化建设工作已取得阶段性成果，单项自主验收报告已上报至平煤公司，将继续砥砺前行，本着“以人为本，科技兴安，深入推进矿山智能化建设，持续提升本质安全水平”的方针理念，针对数据管理、设备监控、生产计划、资源调度、安全管理和环境监测等方面“多点式”推进智能化建设。

　　内蒙古能源发电投资集团锡林郭勒胜利矿业有限公司西三号露天矿目前已完成《胜利西三号露天煤矿基于无线宽带集群调度的智能化矿山建设项目》建设，已实现矿区4G网络覆盖及基于4G网络的车辆安全管控和车辆调度、监控实时上传各行管系统、无人运销系统、电子封条、仓储网络全覆盖、边坡雷达自动监测等项目建设。

　　2023年年底前上述两家煤矿企业将陆续完成智能化矿山建设，并通过自治区能源局验收，达到智能化矿山建设要求。届时，我市所有生产煤矿将全部建设成智慧化矿山。