中国平煤神马集团研发综采成套装备及智能控制系统

　　综采从自动化迈向智能化

　　——中国平煤神马集团研发综采成套装备及智能控制系统

　　日前，记者从中国平煤神马集团获悉，由该集团自主研发制造的煤炭综采成套装备及智能控制系统，经过一年运行，已在两个工作面成功采煤120万吨，达到了研发的预期目标，表现良好。

　　据悉，该套综采成套装备是在先前综采自动化基础上的进一步提升，一是实现了在顺槽对综采工作面“三机”协同控制，二是实现了在井上调度室对“三机”的远程监控和协同控制。

　　据平煤股份总经理涂兴子介绍，为加快煤炭智能制造装备的创新发展和产业化，推动煤机制造业转型升级，2011年，国家发展和改革委员会、财政部和工业信息化部联合批复，将《煤炭综采成套装备及智能控制系统》项目列入国家战略性新兴产业发展专项资金计划项目。中国平煤神马集团成为承担这一项目研发制造任务的3家企业之一。

　　仅一年就完成研发

　　接受这一重大科技研发任务后，中国平煤神马集团将研发制造任务交由机械制造公司，示范任务由平煤股份六矿承担。

　　2011年10月，中国平煤神马集团机械制造公司迈开了向“智能化采煤装备”进军的步伐。机械制造公司总工程师吴连成说，综采工作面智能化是提高煤矿开采安全性的重要措施，综采工作面智能化的关键就是对综采工作面机电设备进行可靠的远程监测及控制。实现自动化和少人化综采工作面，及时掌握综采工作面设备的运行状态，是避免事故发生、降低事故危害的重要保障。

　　为了实现综采工作面的自动化和少人化，《煤炭综采成套装备及智能控制系统》项目的研究对象为综采工作面成套设备间的智能监测与控制，即综采工作面的采煤机、液压支架、刮板输送机(大三机)和顺槽中的转载机、破碎机与顺槽带式输送机(小三机)间的智能监测与控制，同时还包括与其相配套的乳化液泵站、喷雾泵站、组合开关、移动变压站等设备的监测与通讯。

　　该套系统主要包括：综采成套装备智能控制系统，“三机”协同顺槽控制系统，“三机”协同地面监控系统，无线网络传输系统，基于三维虚拟现实数字化平台(3DVR)技术的采煤机电装备远程控制数字化平台的研发等。

　　吴连成介绍，通俗地说，就是将综采工作面所有设备组成一个系统，在井下顺槽的合适位置进行集中监控，同时将监控信息传至地面，在调度室显示各设备的运行状态，并采用3DVR技术模拟再现“三机”的位置，同时实现井下工作面各设备的地面远程控制。

　　仅用一年时间，机械制造公司就完成了《煤炭综采成套装备及智能控制系统》项目的研发制造任务，并获得了5项发明专利。

　　《煤炭综采成套装备及智能控制系统》项目实现了：采煤机的远程控制，包括本地手动、本地自动、远程手动和远程自动，实现基于记忆截割的自适应截割;实现了“三机”的远程集控;实现了乳化液泵站、喷雾泵等设备的远程监控;利用二次传感和多传感融合技术实现综采装备工作状态、故障信息和报警信息的准确判断;基于3DVR技术，实现了“三机”工作状态的真实再现;在顺槽和地面实现了“三机”的远程监控;通过顺槽控制器实现采煤机、液压支架和刮板输送机的协同共作，实现综采工作面的自动化和少人化。随后，这套装置交付平煤股份六矿，开始进行井下工业试验。

　　刘培比董刚更“牛”

　　2012年9月1日，煤炭综采成套装备及智能控制系统在平煤股份六矿戊0-22210综采工作面组装成功，国产智能控制“无人化”综采工作面在平煤股份六矿试运行。在六矿戊0-22210综采工作面，随着指挥人员一声令下，远程集中控制室操作人员轻点鼠标，采煤机、液压支架、刮板输送机“三机”联动，该集团首个国产智能控制“无人化”综采工作面割出了第一刀煤。

　　驾驭这套装置的是六矿综采二队，副队长刘培就是六矿“大学生采煤班”培养出来的新一代采煤工。

　　2008年11月，由郑煤机自主研发的全国首套全自动化综采设备，在平煤股份六矿进行试生产。为驾驭好这套自动化程度达100%的采煤设备，六矿专门组建了“大学生采煤班”，以董刚为代表的 “大学生采煤班”成为新时代煤矿职工的代表。让董刚这个“老”班长没想到的是，曾经是“大学生采煤班”成员的刘培，如今驾驭的是集团自主研发的智能化综采成套装备。

　　六矿综机办主任马金营介绍，这两套装备的相同点是，都能实现综采工作面“三机”顺序联动，割煤、拉架、推溜、自动喷雾计算机程序化控制，但刘培比董刚使用的设备更“智能”，不仅可以在顺槽对“三机”进行协同控制，而且在井上调度室也可对“三机”进行远程监控和协同控制。

　　马金营2000年到煤矿工作，他说，这些年煤矿发展太快了，设备越来越先进，时间跨度越来越短。自高档普采全面从平煤神马集团退出舞台后，真没想到从自动化综采到智能化综采，仅用三四年，煤矿现代化真是快得令人不敢相信。

　　由于系统复杂，新技术应用多等原因，该集团具有自主知识产权的《煤炭综采成套装备及智能控制系统》项目还存在一些不够完善的地方，但六矿经过一年的工业试验，经研发技术人员和试验人员的不断修改完善，这套装置具备了综采工作面所有设备的通信、监测、状态显示、数据上传，以及本地控制、集中控制、一键启停所有设备的智能控制等功能, 智能化传输网络的速度达到100Mbps。

　　这套装置在六矿工业试验中，出色地完成了两个综采面120万吨的生产任务。其中，该套装置的支架电液控制系统，在采煤机精确定位系统的基础上，可以完成单架或多架自动收护邦、升顶板、推溜、拉架等，液压支架移架速度<8s/架，寿命>6万次工作循环，自动耦合响应时间<3s;大大提高了工作面的安全系数和工作效率，达到了工作面少人化、智能化的目的。

　　在六矿调度室，6台电脑主机可以任意切换画面和角度，井下工作面的情况可实时传到地面，地面可与井下视频，一旦设备出现故障，在地面就可通过参数的变化查找到问题所在，并对参数进行修改。

　　马金营说，从采煤效率上看，刘培使用的这套智能化综采成套装备要比董刚使用的那套全自动化综采设备，提高20%至30%。可以说，从董刚到刘培，时间跨度虽短，但却代表着采煤方式从自动化到智能化迈出了一大步。