百米井下“机器换人、数据换脑”：山东能源集团西北矿业公司智能化发展纪实

投资11亿元，实施智能化项目115项；主要采煤工作面支架自动跟机率常态化保持在90%以上；年产能3000万吨，用工1.3万人；6处矿井通过智能化示范矿井验收……在广袤的西北大地，西北矿业将智能化建设作为破解传统煤矿发展困局的金钥匙，在百米井下掀起了一场“机器换人、数据换脑”的深刻变革。

在亭南煤业2409综采工作面集控中心，操作员孙朋轻轻点击按钮，破碎机、转载机、刮板输送机依次启动，采煤机记忆割煤，支架自动跟机移架、降架、升架、护帮、推溜，一气呵成，智能采煤系统源源不断地将煤炭输送到地面。

图为亭南煤业2409智能采煤工作面进行检修作业

亭南煤业投资超亿元打造的智能化工作面，利用数字孪生技术实现设备工况与控制实时互馈，支架自动跟机率高达 90%，生产效率较之前提升40%。“过去一个班15个人累得直不起腰，现在8个人就能轻松搞定！”亭南煤业综采二区副区长关旭感慨。

在薄煤层开采中，作业空间狭小、劳动强度高、安全风险高。永明煤矿应用无煤柱沿空留巷技术，通过地面智能化控制中心实现远程集中控制，彻底扭转了这一局面。如今，永明煤矿单班作业人数较之前减少42%，每年节约人工成本200余万元。

针对煤层较厚、断层分布广、层位变化大的复杂地质条件，大恒煤业开发了智能化放煤系统。该系统能够对尾梁倾角进行实时监测，通过自主调节、窗口调整等方式，模拟日常生产放煤工艺，利用自动跟机“智能梯次可变控制的时序放煤工艺”，同时配套智能刮板输送机，建立“多轮次智能辅助放煤＋单轮次人工精确调整”的新型放煤模式，有效提升煤炭资源利用率。

目前，西北矿业多个智能化采煤工作面实现了采煤机自动截割、两端头三角煤自动截割等常态化运行，支架自动跟机率在90％以上。

在西北矿业掘进战场上，有一支令人瞩目的“钢铁军团”。这就是TBM（全断面硬岩掘进机）和掘锚一体机快速掘进线。掘锚一体机集掘进、支护、运输等功能于一体，实现了掘进作业一体化、智能化，大大缩短了掘进循环时间，提高了掘进效率。掘锚一体机日进尺最高可达23.1米，月进尺可达450米，4年来累计完成进尺1.6万余米。正通煤业公司、亭南煤业公司分别创出6米以上直径TBM月进450米、551米的新纪录。

西北矿业累计建成6条TBM 快速掘进作业线和12条应用掘锚一体机的快速掘进作业线，相比传统工艺单进效率分别提升5倍和2倍以上，形成岩巷 TBM 为主、煤巷掘锚一体机为主的快速掘进模式。

洗选是煤炭深加工过程中的关键环节。西北矿业着眼“智慧洗选”方向，聚焦提煤质管理主线，围绕“控矸、控水、控杂、控粒度”，持续推进智能选煤厂建设。走进双欣矿业煤泥超高压压滤车间，现场只有一名工作人员正在巡检设备。车间内，一排排超高压压滤机井然有序。随着启动指令的发出，湿煤泥被精准送入高压压滤机中，经过一系列流程后，变为可直接销售的干煤泥产品或用于掺配销售。

图为双欣矿业超高压压滤车间

双欣矿业选煤厂超高压压滤系统所产出的干煤泥呈粉状，便于运输且无污染。同时，超高压压滤系统满足洗水一级闭路循环，所使用的压榨及滤液水全部进入选煤厂循环水池，循环水重复利用率可达100%。超高压压滤系统工程干煤泥年产量预计70余万吨，每吨干煤泥处理成本降低约15元。综合计算，引入超高压压滤技术，每年可产生经济效益4000万元。

邵寨煤业高标准建设智能化选煤厂，打造的“一个平台、七个子系统”大数据平台，实现了全厂数据信息融合和共享，为生产与经营过程预测、优化、评价、决策提供了有力支撑。与传统选煤厂相比，邵寨煤业公司选煤厂生产管理效率提升30%，吨煤洗选成本平均降低0.52元，实现了全厂50人定员目标。

永明煤矿积极开展选煤厂高效深锥浓缩池项目建设。该项目投运后，压滤机生产效率大幅提高，预计每年可降低成本50万元，综合创效200余万元。

另外，西北矿业专门成立智能选煤研究院，组建选煤工艺、装备智能化等3个技术研发中心，全力打造选煤技术孵化基地，为智能化洗选提供了强大的技术支撑。

在井下生产中，辅助运输系统如同人体的“血管”，承担着人员、设备、物料的运输重任。西北矿业聚焦运输系统优化升级，不断提升人员、设备、物料运转效率，打造智能化辅助运输系统，构建井下“高速路网”。黄陶勒盖煤炭公司推行“直达式”“公交式”等运输模式，采用UWB定位技术、360环影系统等，实现了辅助运输车辆精准定位、运动轨迹记录及系列“危险动作”预警，建成井下“半小时”运输圈，让人员物料一站式配送成为常态。

智能化辅助运输系统上线以来，已安全运行1000余天，使车辆调度精准率提高了15%。

同时，西北矿业积极改造主煤流运输系统，实现主运皮带及给煤机地面远程控制；安装电子皮带秤，应用AI煤量视频识别设备和皮带变频器，实现皮带运行速度自动调节，最大限度保障安全、稳定、高效运行。

双欣矿业配套建设车库智能化系统，建成两座无轨胶轮车车库，实现了车库温度智能控制、车辆智能视频化追踪，规划车位90个，解决了极端天气下车辆停放、防冻等问题。

巴彦高勒煤矿增加8套车辆预警系统，亭南煤业公司升级车辆防跑车装置和防疲劳驾驶装置，正通煤业公司完成辅运系统“公交式”智能化改造，大恒煤业公司建成无轨胶轮车运输网、投用了无轨胶轮车和轨道运输智能控制系统。

图为正通煤业智能仓储中心AGV机器人正在沿着预设程序有序作业

走进正通煤业智能仓储中心，重型货架、标准托盘等现代化仓储设施一应俱全、整齐排列，叉车机器人正在根据系统指令进行取货……

正通煤业多种自然灾害耦合叠加。为实现物资标准化存放和抓取，正通煤业公司借鉴制造业仓储标准化管理模式，先后引进仓储货架、标准托盘和智能叉车等存放装备，仓库出入库效率由原来的100件/小时提升到150件/小时，物资从出库到作业面平均时长由2个小时缩短至1.5个小时。

“我们基于物联网技术应用，着手探索建设生产物资‘智能仓储＋一站式配送’全流程供应链生产服务系统。”正通煤业生产服务中心主任李世玺介绍。

在煤炭销售环节，黄陶勒盖煤炭公司自主研发应用磅房无人值守、发货线上接单、产品扫描装车等系统，并对现场发运路线和空车等待区进行改造，根据车辆进矿先后和各产品仓存情况，有序组织车辆装运产品，实现了现场无作业人员、运煤司机全程不下车装运。

首次到黄陶勒盖煤炭公司拉运煤炭的司机老张感慨道：“车辆从进矿到装货出矿，仅用了5分钟。这是我从事煤炭运输10多年来最为快捷便利的一次，且全程只要一个二维码就能搞定。”