在能源行业智能化转型的浪潮中,鄂尔多斯市准格尔旗积极响应国家能源发展战略,深入推进智能矿山建设,取得了令人瞩目的成就。通过将前沿科技与传统煤炭开采深度融合,国家能源集团准能集团公司不仅提升了生产效率和安全水平,还为煤炭行业的可持续发展树立了新标杆。
无人作业与智能控制:开启矿山“智变”新篇章
国家能源集团准能集团公司黑岱沟露天煤矿作业现场。(摄影:岳琛堰)
国家能源集团准能集团公司黑岱沟露天煤矿作为智能化建设的前沿阵地,正以惊人的速度实现着作业方式的变革。截至2025年,累计完成58台300吨级卡车和129台工程协同设备的改造,最多可实现无人驾驶5编组全流程剥离作业,形成了国内最大规模、最大吨位、最先进的大型露天煤矿无人运输作业系统。这些无人驾驶卡车犹如训练有素的“钢铁战士”,在复杂的矿区环境中精准行驶,与其他设备协同作业,大大提高了作业效率。这不仅标志着矿山作业从传统人工操作向智能化无人作业的跨越,更意味着生产效率和安全水平的大幅提升。
经过改造的无人驾驶卡车。(摄影:岳琛堰)
在智能控制技术方面,黑岱沟露天煤矿累计建设了48座5G基站,部署两套5G核心网络互为主备,实现了办公区及坑下无人驾驶作业区域5G网络的全覆盖,为智能化业务提供了强大的网络支持。同时,2台推土机和1台700吨液压正铲挖掘机已实现远程操控,并通过联调测试,与无人驾驶卡车实现“采、运、排”全过程无人化协同运行。这种高度协同的作业模式,让矿山生产流程更加流畅、高效。
以智能调度管理系统的实时数据为基础,国家能源集团准能集团公司集成生产一张图、生产联动、大数据分析等信息系统,综合运用视频监控、无人机航测及三维矿图等前沿技术,进行全过程数字化、信息化管理。这不仅实现了生产计划下达、任务执行、过程管控全流程数据综合分析,还提高了全矿生产运营各环节的效率。
围绕打造安全、绿色、高效、智能的示范煤矿目标,国家能源集团准能集团公司建设了智能调度指挥平台和综合业务管理平台。在提升煤矿管理效率、加强人员安全管控和规范内部管理等方面,实现了人、事、物的可视、可管、可控,为矿山的智能化管理奠定了坚实基础。
无人驾驶矿卡应用:带来显著效益变革
无人驾驶矿卡的应用,给国家能源集团准能集团公司带来了显著的变化。现可以实现22台无人驾驶卡车分成3个编组进行常态化作业,自2024年5月安全员下车以来,累计运行时长超过1.5万小时,累计作业17.2万车次,完成剥离量1808.9万立方米,运输里程超75.6万公里,综合效率约为人工作业的85%。
正在运行中的无人驾驶卡车。(摄影:岳琛堰)
与人工作业模式相比,无人驾驶卡车控制精度高、运行时间长、持续稳定性好,每日可节省卡车司机的吃饭与解困时间约3.5小时。国家能源集团准能集团公司重点攻克无人驾驶系统多车协同装载、多车多点位排弃和路径规划等技术难点,并取得一定进展。单车装载时间现已缩短50秒、卸载时间缩短60秒,整体效率提高10%,有效提升了装、卸载区的作业效率。同时,实现复杂环境路径的智能规划,优化整体运行的平顺性,整体效率提升3%。
无人驾驶系统配备多冗余安全保障措施,消除了传统人工作业存在的安全风险,显著提升了煤矿安全管理水平。矿内已有88名操作人员完成阶段性转岗,进一步推动了机械化换人、自动化减人、智能化无人目标的实现。
矿卡司机使用远程应急接管系统操作发生故障的无人驾驶卡车。(摄影:岳琛堰)
黑岱沟露天煤矿智能化建设管理中心技术主管武新凯表示,矿山无人驾驶技术的应用,让卡车司机告别了颠簸、狭小的驾驶室,可在地面控制中心等舒适、安全的环境中,通过智能调度平台或远程操控系统指挥控制车辆,且系统操作便捷,经系统性培训后,操作人员能轻松实现对无人驾驶卡车各种动作的控制。
谈及先进技术对工作的帮助,武新凯说:“首先是提升了露天矿运输作业的安全性,避免因人为失误导致的事故;其次是提高了故障诊断效率,无人驾驶车辆的智能监测系统可实时采集车辆各部件运行数据并传输到维护终端,维修人员能提前预判设备故障,快速定位故障点,准备相应维修工具和备件,减少设备停机时间。”
对于未来,武新凯希望研制大吨位、新能源、无驾驶室、双向行驶的无人驾驶矿山机器人,完善电铲、钻机、推土机等设备的远程操控技术,实现“单机装备智能控制、多机装备智能协同、区域无人作业”,同时引入人工智能以及AI大模型等前沿技术,推动矿山智能化建设向更高效、安全、可持续方向发展。
国家能源集团准能集团公司的智能矿山建设,是对传统煤炭行业的一次深刻变革。通过不断创新与实践,该集团在无人作业、智能控制、数据管理等方面取得了卓越成果,为煤炭行业的智能化转型提供了宝贵经验。
近年来,准格尔旗加快推动智能化建设由点到面,加速推动关键核心技术突破,积极推进矿井高端化、智能化、绿色化转型升级。准格尔旗共有煤矿130座,现共建成智能化煤矿49座,其中36座煤矿已完成智能化建设的验收,13座煤矿已完成智能化建设,正在进行试运行。未来,准格尔旗将会进一步利用5G技术,实现煤炭开采智能化全覆盖。
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