張家峁公司正在形成智慧煤礦標準化技術架構：基于一套標準體系，構建一張全面感知網絡，建設一條高速數據傳輸通道，形成一個大數據應用中心，開發一個業務云服務平臺。

前不久，記者走進陜煤集團陜北礦業公司黨委書記、董事長郭佐寧的辦公室時，他正在和機電物資管理部部長習曉交流剛發布的智能化標準。這個由陜西煤業股份公司出臺的智能礦井建設標準和驗收辦法，細化了智能化建設的要求，適用于該公司所屬礦井，讓管理者有了抓手。

“馬上讓礦區宣貫。”郭佐寧對習曉說，“以各礦區評分分值為依據，逐條對照標準，爭取在最短的時間內對標對表、查漏補缺。”

從摸索前進到形成標準

在國家首批71處智能化示范礦井建設名單里，陜煤集團占了7處，其中陜北礦業公司有3處，坐落在神木縣北郊的張家峁礦業公司(以下稱張家峁公司)，就是其中之一。

這家成立于2006年的國有股份制企業，井田面積達51.98平方公里，核定年生產能力1000萬噸，曾是兩化深度融合、5G+智能礦山創新應用等典型示范企業。

從2010年全面機械化向自動化迭代開始，張家峁公司走過了3個階段，才形成了智能化礦井的雛形。2009年試生產后，張家峁公司信息化與自動化建設以單系統監測數據為主，個別區域如排水實現了自動化，但效果不是很理想。

2015年左右，張家峁公司迎來自動化建設的黃金期。他們把控制系統從井下延伸到地面，先讓采煤在井上“一鍵啟動”，接著取消了泵房，變電所和污水處理站采用“無人值守、有人巡視”模式，再接著選煤廠、銷售裝車系統等業務系統也實現了無人化。

“當時我們想著讓自動化往深里走，在建設過程中形成了幾種管控系統。”親歷智能化發展過程的張家峁公司副總經理薛忠新告訴記者，“比如‘1+9’總控分控自動化系統，就是1個調度總控中心加9個獨立分控中心，涵蓋礦井主運輸、供電供排水、水處理、安全監測、洗選、銷售等，實現了主要生產系統的遠程集控。系統運行效果比較好，直到現在我們還在沿用。”

“總控全監控、分控管操作、現場保運行。”除了受益明顯的總控分控自動化系統外，一體化網絡傳輸平臺、私有云數據中心、經營管理一體化智能管控平臺等系統，不僅改變了張家峁公司職工的辦公習慣，還促使其踏上了全面建設智能化之路。

“在大家還不知道礦井‘一張圖’概念的時候，我們就已經開始探索怎么做了。2016年底，我們做出了‘一張圖’，把礦井資源、生產狀況、安全監測等信息集中起來，真正實現了統一管理。”薛忠新說。其中，三維剖切和多地層、多勘探線同時剖切繪制剖面圖的功能，已經達到了行業領先水平。

2019年至今，被張家峁人稱為“第三次創業”。早在2018年，張家峁公司便開始向智慧煤礦奮進：與中國工程院院士王國法團隊合作，做好頂層設計;對現有監測監控系統進行改造，網絡傳輸、地理信息、原煤運輸等輔助系統全面升級;應用無人駕駛、5G等先進技術，啟動云計算大數據基礎平臺建設等。

“這次改造的核心轉移了，我們要從總體構架上去改變，重塑煤礦底層邏輯，把管理融入到信息系統里，把數據標準做出來，證明智能化模式的可行性。”薛忠新說。

2020年4月底接任張家峁公司黨委書記、董事長的張建安認為，相比新建礦井擁有天然的建設優勢，邊生產邊改造的礦井更要處理好效率與安全的關系，認真對待智能化建設工作，使“技術智能”升級為“文化智能”。

在機電技術部下設智能化辦公室、生產效率與工資績效掛鉤、分類分級開展智能化培訓、園區建成可容納多輛私家車的立體車庫……張家峁公司智能化建設正走向實體化和規范化。

“經過3年時間，張家峁公司該有的系統都有了，接下來就要解決設備軟件之間的銜接與融合等現實問題。”張建安說“，張家峁公司作為試驗田，目的是要形成標準或規范，為行業作出一點貢獻。”

從礦井智能到礦區智慧

下井前，記者來到張家峁公司調度指揮中心。該中心副主任白玉軍告訴記者，目前該公司已建成1個5G+厚煤層、2個中厚煤層和1個薄煤層智能化綜采工作面。其中，15211、14211智能化綜采工作面設備完成安裝，正在調試。記者從監控屏幕上看到，采煤機、轉載機、皮帶運輸機等正在流暢運行。

記者跟隨綜采二隊黨支部書記張力下了井。2014年從西安科技大學畢業后，張力來到張家峁公司。他告訴記者，那時的井下“跟現在的條件差不多”，但設備的標準化和精細化管理越來越扎實了。比如，碼放整齊的小工具和走向標識清晰的電纜線。

“‘峁’是小山包，我們是在山上采煤。咱們現在是繞著山心往上爬，一會兒就到15211工作面了。”張力邊說邊停住車，給正在升井的車讓了道。

井下的控制臺，不僅控制著采煤機和液壓支架等主要設備，而且監控著礦壓、礦井水等數據。“你看這個小黃點就是采煤機，現在它在第15架位置。下面綠色的這條就是它的推移線，支架工況的狀態都能看得到。整個工作面設備的操作，在這兒就能實現。”張力說。

此時的工作面正處于檢修狀態，等待著下一波礦工的到來。“我們采煤班從今年2月開始取消夜班，掘進班那邊也改成二六制了，1個班是6個小時。”張力說。

掘進效率低是煤炭行業智能化建設的短板。如今，張家峁公司的掘進工作面，應用了掘錨一體機，利用數字化監控系統，實現了遠程多機協同、人機協同，解決了整體工況參數監測、機身自主定位導航等問題。目前，張家峁公司實現了單班最高進尺65米，在15212膠運順槽實際月進尺達到2702米。

智能化原煤運輸系統、全礦井智能通風管控系統、礦井水資源智能管理系統的建成，帶動了輔助系統的全面智能;回風巷、變電所、膠帶機移動巡檢儀的應用，讓監控變得更有效率。通過3D監控、定制化自動配煤、重介質密度智能控制、煤泥水自動加藥壓濾，該公司選煤廠成了我國煤炭洗選領域的示范性項目。

“以前，全礦井23個通風點得靠人工測數據，井下幾十公里要全部走完，好幾天才能測出來，之后再出報表進行分析。現在，我們兩三分鐘就測完了，同時數據都到系統里了，我們隨時可以調用分析。”薛忠新說。

如今，張家峁公司井上井下23個機房硐室、66個操作崗位實現了“有人巡檢、無人值守”。截至2021年3月底，該公司實現安全生產超4300天。光是選煤廠的自動化改造，每年產生的經濟效益就接近1200萬元。

“我2014年剛來的時候，這里沒有文體中心，沒有智慧中心，沒有立體車庫，沒有單身公寓，只有一個村兒。如今，這些都有了。”張力笑著說。

戴上VR眼鏡，職工可以走進紀念館，身臨其境地學黨史;利用綜合管控平臺，職工可以查看銷售數據，在手機上辦公;通過“煤亮子”數字平臺，職工可以采購礦用設備配件，購買外包服務;利用創客中心，職工可以實地集中討論，解決實際難題。

張家峁公司井下經常跑著一輛無人駕駛試驗車。去年試驗階段，這輛車自主行駛到乘車點與裝載點后，自動停車;等人和物料上車后，再自動駕駛到井下巷道，并自主返航到地面。今年，他們準備讓車輛自動把物料裝好，再到工作面卸載，真正實現無人駕駛。

張家峁公司正在形成智慧煤礦標準化技術架構：基于一套標準體系，構建一張全面感知網絡，建設一條高速數據傳輸通道，形成一個大數據應用中心，開發一個業務云服務平臺。目前，張家峁公司92個在用系統正在集成和優化，推動各子系統功能的對接和調試。

按照張家峁公司礦井巨系統相關建設項目的設想，未來的智慧煤礦將打破時空限制，技術深度融合，數據高度利用，管理平臺化、功能集中化，用更少的人干更多的活。即將建成的智慧中心大樓，標志著張家峁公司正在朝這個方向努力。

從規范行為到改變認知

智能化建設工作機制是在摸索中逐漸形成的。對于陜北礦業公司來說，確定各礦區建設特色和推進工作進度是關鍵。

“我們要做行業標桿，就要走在前面，相應的工作就要提前做。我們每周都要到各個礦區檢查，每月召開推進會，每季度進行考核，從整體上強化執行。”習曉表示。

參考陜北礦業公司的推進模式，張家峁公司設置了同樣的機構，統一認知和強調實效。

“我們要想明白做這個事是為了什么，內生動力是為了礦工工作的安全和體面。技術不能是花架子，要能在煤礦用上。”張家峁公司智慧化辦公室主任范生軍說。

如今，智能化建設面臨一些細節難題。比如，國產采煤機、電液控等裝備故障率較高，自動跟機拉架不能一次到位，慣性導航、雷達等精確度不高;多數掘進技術和裝備無法實現掘進同步，井下泛在感知網絡、人員及車輛精確定位、采掘工作面高精度三維地質模型繪制、礦井災害探查等方面尚處于起步階段;復合型技術人才嚴重缺乏等。

“現在，智慧煤礦建設的一個核心問題就是，多源異構數據如何進行深度融合，比如通風、供電供排水、機電等系統之間都是相互獨立的，而且數據接口和協議標準都不一樣，這就浪費了很多數據的價值。”

關于數據價值的討論，陜北礦業公司分管機電智能化的副總經理牛虎明有同樣感受。“數據是跨界的，如何自動抓取是關鍵。提取出來要能按照標準去建設，給智能化做決策。今年，我們在做智慧礦區的方案，簡單說就是打通數據界限，統一數據接口，擴展數據來源。”牛虎明說。

“未來的智能化就是誰的數據資產越多，誰就越能出標準。”牛虎明向記者介紹，去年12月，他們與中國煤炭科工集團合作的綜采設備配套標準化項目，內容包括煤層地質賦存條件、工作面設備選型規范、綜采裝備系列化選型設計等，為所屬礦區提供了依據。

“很多系統上了之后，礦工不會操作也沒意義，必須打通應用的‘最后一公里’。”薛忠新表示。

為提高人員素質，陜北礦業公司開展了新一代信息技術暨智能化礦區建設專題培訓。他們從2020年7月開始，計劃用2年時間，圍繞該公司《智能化礦井建設實施方案》，分層、分專業、分批次地開展培訓，提升中高層管理人員的認識和管理能力、技術人員的應用和創新能力、操作人員使用和維護設備的能力。

“智能化建設是‘一把手’工程。”為提高專業水平，牛虎明去年考取了遼寧工程技術大學相關專業的全日制碩士研究生“‘，大腦’建立起來了‘，四肢’也要發達，所以必須與時俱進，多學習、多實踐。”

“智”者說

智能化系統要在應用中提升

郭佐寧

如今，煤炭工業正在加快推進高質量發展。裝備升級了，思想也要與時俱進。要牢記“以人為本”的理念，“井下無人化”是我們的目標，安全永遠是煤礦的基本要求和前提。盡管新事物誕生時，大家的認識程度可能存在差異，但這是正常的，當技術經過幾年的推廣變得成熟后，大家有了參與感，就能體會到推進智能化發展的必要性了。

在這個過程中，領導干部先要認識到，智能化建設是“一把手”工程。在智能化建設上，我們大力投入資金、加強管理，成立了由班子主要成員負責的專班小組，跟科研院所合作，整體規劃建設方案和路徑，按照路線圖去推進。在推進過程中，我們制定了相關規定并進行考核，對各級負責人都有要求，達不到要求有處罰。比如，今天8小時你干了什么工作?這里面有沒有涵蓋智能化方面的工作內容?有沒有完成指定的計劃目標?很多工作其實是規范。通過制度的強化，讓智能化建設工作越來越規范，管理也越來越規范。

當然，很多系統不能說建好了，裝個樣子、當個擺設，一定要把它充分地用起來，用的過程中會發現問題，要不斷改進和提升。沒有人敢說自己完成了智能化示范礦井建設，而是要根據煤礦不斷變化的需求、技術的更新迭代，在應用中提升和改進。

現在，按照設計方案，各個單位都在逐步實施。我們的采煤效率提高了10%，我們的掘進效率至少提高了30%，一些裝備已經達到了國內先進水平。我們有些礦區井下運輸系統實現了遠程控制，個別礦區實現了無人駕駛。今年10月，陜北礦業張家峁公司要建成第一個全礦井智能化的樣本。

以后，煤礦的職工會越來越少，素質會越來越高。過去，高素質人才不愿意來;未來，我們要挑著要一些高素質人才。煤礦不再是“傻大黑粗”，社會對煤礦的刻板印象會改變，這就是我們這代人的使命。

(作者系陜煤集團陜北礦業公司黨委書記、董事長，本報記者王世雅整理)