春夏之交,古尔班通古特沙漠南缘处处呈现着勃勃生机。
沿着吐乌大高等级公路一路驱车从乌鲁木齐市至古尔班通古特沙漠南缘的昌吉州准东经济技术开发区新疆能源准东露天煤矿,一座科技含量拉满的现代化露天煤矿映入眼帘。
准东露天煤矿于2006年9月开工建设,是自治区煤炭工业“十一五”重点煤矿建设项目,核定产能为3500万吨/年,是新疆能源主力生产矿井之一,矿田面积40.8平方公里,可采储量21.69亿吨,产品具有低灰及特低硫特性。矿井剥离采用单斗-卡车间断工艺,采煤采用单斗-卡车间断和单斗-卡车-胶带输送机半连续两种工艺。

在露天采场观景台俯瞰,10.7平方公里的采坑由南向北呈阶梯状延伸,采煤台阶与剥离台阶如同大地的年轮,记录着准东露天矿的发展历程。采坑里数百辆机械鏖战正酣,被称为“钢铁侠”的增程式新能源无人驾驶矿卡正沿着规划路线有序行驶,远程操控的大型液压反铲正将厚厚的煤层精准剥离,无人机在空中穿梭扫描,边坡监测系统24小时实时运转……一幅“少人则安、无人则安”的智能化矿山画卷正徐徐展开。
“现场现有130多辆无人驾驶矿卡在作业,截至4月末,已累计行车里程400多万公里,运输量1300多万方,累计车次37万次,安全运行1600多天。”矿调度室主任项祖军介绍说。
从2021年启动智能化建设开始,准东露天煤矿成立了以矿长为组长的智能化建设领导小组,依据《自治区煤矿智能化建设三年行动实施方案(2023--2025)》《国家能源集团煤矿智能化矿山建设指南》等文件精神,该矿以“数字化变革生产要素创新配置、智能化引领关键技术跨越突破、绿色化主导传统产业升级”为目标,制定了《准露天煤矿智能化改造方案》,充分应用5G、大数据、物联网、无人驾驶等先进技术,加快推进智能化矿山建设,并于去年7月通过中级智能化矿井验收评定,智能技术变革为煤炭产业高质量发展插上了“科技之翼”。

近几年来,准东露天煤矿坚持“安全、高效、绿色、智能”的发展理念,加大资金投入,对生产系统进行全流程智能化改造升级,在无人运输、智能测量、安全监测等领域持续突破,实现了各个系统生产状态及运行情况的在线监测和预警,从源头降低事故风险,成为新疆能源加速新旧动能转换、实现产业升级跃迁的典型范例,有力推动了传统矿山向“数字化、智能化、绿色化”现代矿山转型。
走进智能生产指挥中心,集控大屏上集中呈现着矿井穿爆、采掘、运输、排弃、供电、洗选、装车一套完整的生产链数据。调度员张大明紧盯大屏,100多台无人矿卡的三维坐标、载重数据、能耗曲线在数字孪生地图上实时动态更新。这些身披“科技外衣”的“钢铁侠”就是准东露天矿智能化建设的“先锋部队”。

“无人矿卡搭载了先进的5G远程操控系统,通过实时更新的高精度地图,车辆可自主规划路线、规避障碍,实现全流程无人化作业。”国能新疆准东能源有限责任公司(简称“准东露天煤矿”)调度室技术员张大明介绍,即便遇到特殊情况,操作人员也能通过远程驾驶舱一键接管,确保运输任务安全高效。
“过去司机在粉尘、噪音环境中作业,现在坐在办公室通过驾驶舱就能远程操控设备,工作环境和安全性都有了质的飞跃!”一位正在远程操作矿卡的司机就智能化带来的生产变化感慨道。
值得一提的是,矿区已批量应用增程式新能源混动矿卡。这种新型矿卡通过“油电混合”模式大幅降低能耗,油耗仅为传统车辆的二分之一,在减少碳排放的同时,运营成本显著降低。正在调试的100多台“增程式”无人矿卡已经驶入采煤场,标志着准东露天矿依托智能化打响了“零碳矿山”“第一枪”。
边坡稳定性监控是露天煤矿安全管理的重中之重。准东露天煤矿通过智能设备和先进技术构建了覆盖“表面位移、深部位移、爆破震动、水位变化”的多维度监测体系,4套边坡雷达24小时扫描边坡形态,智能分析系统实时预警异常位移。
“过去人工巡检一天只能覆盖部分区域,现在通过170余个监测点形成‘数据矩阵’,边坡稳定性一目了然。”李生恺表示,一旦出现位移突变,系统将根据情况自动触发四个等级的报警,调度中心可迅速启动应急响应,将安全隐患消灭在萌芽状态。
毕业于中国地质大学自动化专业的李生恺在矿地测中心负责边坡监测和地质测量工作,他见证了智能化在煤矿测量技术领域释放出的“威力”:过去测量靠人工跑点,1平方公里的区域需要2小时以上,且受天气、地形影响大;如今,实施动态载波相位差分技术、“空天地”一体化测量等体系已全面落地,25分钟即可完成1平方公里的高精度扫描,数据处理效率提升4倍以上。
“无人机扫描不仅快,还能穿透粉尘和植被,数据更精准、更全面。”李生恺介绍,智能化测量技术不仅解放了人力,更通过实时数据,为采矿设计、排土规划提供了实时动态的决策依据。
当李生恺将无人机数据导入边坡监测系统后,3套边坡雷达同步解算,170余个监测点实时回传边坡形变数据,在屏幕上勾勒出动态的“安全等高线”。
4年多来,准东露天矿通过对生产装备进行全流程智能化改造,建成了无人驾驶、调度融合通讯、生产线一键启停、一体化装车运输、机器人智能巡检、火灾监控、边坡安全监测、工业视频监控等智能化运行系统,实现了从“汗水采矿”到“智慧采矿”的历史性跨越,让这座矿山正逐步成长为“会思考、能呼吸、有智慧”的智能绿色能源基地。
暮色降临,矿坑上方的无人机群亮起导航灯,如繁星般划过渐暗的天空,无人驾驶矿卡仍在不知疲倦地往返,智能钻机的激光定位系统在夜幕中投射出绿色光束,边坡监测雷达的扫描波纹无声地织就着安全防线……这里的每一台智能设备、每一行数据流、每一个奋斗的身影,都在见证着煤炭行业的“智慧”转身,绘就着安全、高效、绿色、智能矿山发展的新图景。
“我们坚持把智能化建设作为形成和发展新质生产力的重要抓手,着力培养智能化复合型技术人才,持续以技术创新为驱动,大力推进智能化关键核心技术攻关,向实现设备全互联、数据全贯通、决策全智能方向迈进,推动矿井安全水平、效益效率、绿色发展再上新台阶。”准东露天煤矿矿长常博满怀信心地说。
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