近年来，煤炭开采国家工程技术研究院高度重视智慧矿山建设，聚焦采煤掘进系统智能化少人化、辅助运输系统智能化无人化、机电设备系统远程化地面化，大力推进生产方式转变，建成了一批高效实用的智能化项目，大幅提升了矿井的回采效率、掘进效率。

自2020年以来，该院聚焦井下现场作业的复杂多样性，围绕机器人技术辅助人工或者代替人工作业等课题,有针对性地根据特殊岗位工作特点及需求，通过“自主创新+合作共建”的手段，不断开展矿山智能化装备研发与生产。

智慧煤流促节能

该院充分利用平安开诚公司智能化装备制造产业优势，在煤业公司、西部煤电集团部分煤矿成功开展智能化改造，陆续完成了固定值守机器人、轨道巡检机器人、智能煤流调速及控制系统等煤矿智能化建设。在西部煤电集团唐家会矿调度中心，有一台特别的电脑，它可以在地面全方位观看到该矿主斜井皮带系统的运行情况，同时，只要打开系统，该矿所有的皮带机系统运行实时数据均可一屏尽览。

唐家会矿对主斜井皮带系统全方位无死角实时监测

“这就是我们平安开诚公司为唐家会矿建设的智能煤流检测系统。”平安开诚公司研发中心（质检部）主任聂云辉介绍道：“我们在矿井各皮带机系统安装了智能机器人和激光料流传感器，通过激光对皮带机煤流断面进行扫描，检测顺槽皮带的煤流负荷，再将实时数据结合井下智能异物识别机器人采集的图像进行综合分析，根据煤量实时调整输送机运行速度，实现‘煤多快转，煤少慢转’，达到了节能降耗，减小设备磨损的目的。”

为实现该系统的智能变频调速，平安开诚公司在该矿煤仓下口为给煤机平台装设独立的控制设备，煤仓上口设信号采集箱，实现对两台给煤机和两台电动驱动闸板的自动化控制。主运系统的三台皮带机根据煤仓煤位自动调节闸门开度、自动调节皮带机运行速度，系统运行后较建设前实现节约用电30%，有效减少了皮带机系统机械损耗。除了能够调节皮带机带速，智能煤流系统还综合了煤仓煤位、皮带机变频驱动电流等多个运行参数，对主运输系统运行状态、报警信息、人员信息进行实时监控和计算，共同协调控制整个煤流的运行，有效节约人力，减少空载运输损耗。为安全生产管理提供了一个快速、安全、可靠的管理平台，实现主煤流运输系统自动化、集约化、高效节能目标。

智能巡检保安全

在唐家会矿主斜井内，一台智能巡检机器人正沿着轨道匀速前进，一双灵动的“眼睛”全神贯注地观察着前方皮带机的动态。

唐家会矿地面调度指挥中心

与此同时，地面智能巡检集控中心的调度指挥终端屏幕上，机器人巡检过程中的“所见所闻”一览无余，让整个皮带机的运行情况尽在值班人员的掌控之中，这就是平安开诚公司的主要产品之一，矿井安全智能巡检机器人。

唐家会矿主斜井巷道长2200米，倾角最大15度，有两个90度折弯，为确保安全生产，此斜巷要求每8小时要巡查两次。“以前这条斜巷全靠人工巡检，徒步单趟巡检一趟最少得要一两个小时，不仅效率低，而且主观性强，有些危险区域检查不到位。”据使用单位介绍，机器人代替人工巡检，不仅能够24小时360°无死角巡视，及时准确发现各种问题，而且机器人非常聪明，能够根据巡检数据进行AI智能分析，对设备运行故障实现了超前判断、预警，减少故障停机时间。

唐家会矿智能巡检机器人

该智能巡检机器人由机器人本体、基站、轨道系统和地面控制站组成，具有图像采集分析、红外测温、人机对话、自动避障等功能，音频识音系统分析机械系统故障，可对皮带跑偏、托辊温度、巷道瓦斯浓度、一氧化碳浓度、硫化氢浓度以及氧气含量进行巡检探测，在检测到异常情况时能够立即报警，控制停机，为矿井安全保驾护航。

此外，平安开诚公司还在该矿主运皮带一部机头位置安装了2台本安固定巡检机器人，呈对称式分布，可实现对皮带运输机两侧的电机、减速机、滚筒等运转部位的实时监测，具有图像采集分析和红外测温等功能，发现设备异常及时报警，避免因设备过热造成安全事故的发生，保证皮带运输系统可靠运行，实现无人值守。

“巡检机器人虽是单独项目，但我们以信息互通为原则，将巡检机器人与智慧煤流系统信息进行互联，此外，我们还为机器人添加了辅助运输功能，可搭载1300斤的重物在15°倾角巷道运行，在进行斜巷维修皮带机托辊之类的工作时，可以将维修材料轻松运至维修点。”聂云辉表示，“现在，这套巡检系统已经在张集矿东风井中央变电所、主运皮带等本土矿井推广应用。”

远程掘进除隐患

今年8月初，在煤业公司顾桥矿掘进一区11271运顺工作面，职工们迎来了一台“全副武装”的掘进机，它配有电液驱动、视频监控、数据采集、数据传输、操作控制等系统，安装、调试完毕后，掘进机司机可在地面控制中心直接操控综掘机。

丁集矿1242（3）运顺综掘机拖缆装置

“目前，集团公司各矿井使用掘进机均为悬臂式，操作工序复杂，运行过程中机身姿态难以控制，切割过程中现场人员安全存在隐患。”平安开诚公司生产技术中心主管王明远介绍道。为解决此类现场问题，工程院积极组织平安开诚公司技术研发人员，创新改造，为现有综掘机添加远程控制系统，以达到综掘机远距离控制、自移式机尾控制、皮带机控制等系统全部集成在一个控制室内，实现掘进工作面电气设备集中统一控制的目的。此系统受工作面地质条件影响较小，还能使施工人员不必进入施工巷道现场，避免发生掘进机械事故，降低掘进岩尘对工人健康的影响，对提升煤矿安全水平具有重要意义。经过论证、改造、实验后，综掘后配套运输系统已在丁集矿12423掘进工作面安装试运行，实现了运输系统的集中控制，一键启停，目前应用效果良好，得到矿方好评。

丁集矿1242（3）运顺智能远程操控平台

除此之外，工程院还积极开展矿井综合自动化建设，对潘三矿、谢桥矿等矿井井下变电、通风、排水等19个系统数据进行采集，通过分析处理，打通各系统之间数据壁垒，将各设备运行状况以“一张图”展现，真正做到一屏尽览，随时查看，对各系统可能出现的问题进行预报预警，及时处理。

“我们将瞄准智能化矿井建设目标，坚定不移地走安全、高效、绿色、智能和清洁低碳集约化利用发展之路，努力把集团公司各煤矿建设成‘生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化、信息管理集约化’的智慧示范矿井。”工程院相关负责人表示。（王雪松）