陕煤榆北煤业公司早在2021年与华为公司开展深度合作，签订了“5G+矿鸿+云”智慧矿山战略合作协议，开启了智能矿山建设新征程。期间，发布实施了《煤矿巷道掘进机器人系统》《煤矿智能化快速掘进工艺标准》2项团体标准；《榆神矿区大断面煤巷快速掘进关键技术与装备》项目获得中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖；《2米至3米煤层千万吨级450米智能化综采工作面关键技术及成套装备》科研项目被鉴定为达到国际领先水平；矿区智慧化程度整体提升，让职工能享受到与城市生活同步的便利。

紧盯前沿增创新优势

“制约掘进速度的主要因素有三个，一是理论，现有理论与快掘技术不适应，无法充分发挥装备效能；二是装备，自动化程度低、系统不协调、掘支不同步；三是工艺，掘支不平行，劳动组织复杂。”榆北煤业公司负责人指出采掘失衡的核心问题。

为此，自2018年起，榆北煤业公司开始研发智能快速掘进关键技术与装备。通过理论研究、实践摸索，该公司最终形成了快掘技术与装备体系。这套快掘技术与装备体系提出快速掘进支护原理，优化了锚杆支护参数，为实现掘支平行作业提供了理论依据；同时，榆北煤业公司研发出掘—铺—支—运一体化平行作业快速掘进成套装备，实现了精准导向、自适应截割、自动化锚杆支护、高强度临时支护、连续运输、高效除尘等功能，并基于该工艺形成了快速掘进工法。

如今，3.0版本的快掘装备仍在榆北曹家滩公司井下运行。走进122104工作面，看到该公司机电队副队长和机电部相关人员正在调试锚杆机上的传感器。经过技术改造，如今快掘装备“该解决的问题都已经解决了”，人机也有了更多默契。

除了榆北曹家滩公司井下的快掘装备，榆北小保当公司的护盾式掘进机器人、岩巷快掘成套装备等四类快掘装备，为陕北矿区乃至全国矿区提供了借鉴。如今，这些快掘装备创造出最高月进2020米、累计连续无故障掘进3万米以上的成绩。良好的应用效果，为煤炭行业长久以来的采掘失衡难题提供了解决方案，并在全国各大煤炭企业推广应用。

“虽然现在我们月进1500米的速度已经成为‘标配’，但我们不再追求数字上的变化，追求更多的是智能化集成。不光要有单独的掘进系统，榆北还要有一套全自动化的、高质量的装备。”榆北曹家滩公司机电部相关工作人员对智能化建设有自己的理解。

据了解，不仅是快速掘进系统的智能化改造，这一年，智能化发展的利好已成为共识，36个机房硐室实现无人值守；危险区域处，机器人代替人工展开了巡检；中央水仓打通了排水“最后一公里”；自主研发的智能通风平台，可实时监测通风量；智能化选煤厂加快了建设步伐，在三维画面中加入人员定位功能。

如今，在榆北煤业公司，一幅智能化发展的画卷正徐徐展开。在被誉为矿井中枢的生产调度指挥中心，矿区实现了一张图管控一座矿、一个按键启停各生产系统、一个视频集群实时展现生产现场动态、一个平台实时收集分析各类数据。多专业的快速反应和高效联动，让智慧矿山逐步释放魅力。

彰显特色让优势更优

450米超长工作面迈向“一人一面年产千万吨”。如果说，快速掘进是榆北煤业公司吃下的第一只“大螃蟹”。那么，450米超长工作面就是该公司吃下的第二只“大螃蟹”。

为了释放优质产能，榆北煤业公司创新设计思路，引进国内外技术装备，并主动进行国产化改造，在榆北小保当公司二号煤矿132202工作面布置了2米中厚煤层450米高度智能化超长综采工作面（简称450米超长工作面）。

大胆假设、小心求证。为确保450米超长工作面设计方案的科学性，榆北煤业公司组成考察团，在美国久益公司调研了类似超长工作面的布置工艺。

对于这项工作的具体负责人来说，即使有着十几年的开采经验，450米超长工作面“依然是个颠覆”。没有前人经验，他们只能从不断摸索中总结规律。经过设备选型、改造及安装，早在2021年，该工作面正式进入工业试验阶段。

“对于一线职工而言，450米超长工作面的平稳运行则面临着很多细节上的挑战。”榆北小保当公司二号煤矿综采一队负责人介绍，工作面长了，最考验刮板运输机的链条适应性。

“链子一松的话，容易绊着链轮，就会出现卡链、断链现象。链子能不能拉得动、齿轮会受到多大磨损等，我们都比较担心。”该矿综采一队相关负责人表示。相对一般工作面300米左右的长度，多出的150米考验着设备的稳定性，给驱动、支护、顶板管理等带来了很多变化。

450米超长工作面以每分钟12米的速度实现了自动牵引，以每分钟15至18米的速度实现了高效截割，三角煤截割实现了智能化，初步实现单班7人的少人化开采和常态化运行。

同时，450米超长工作面实现了采煤机自动割煤、支架自动跟机拉架，调度室远程集控、一键启动，视频跟机自动切换等。运行期间，该工作面日产最高达4万吨，月产达到了90万吨。

从刚开始的备受质疑，到如今的稳定运行，450米超长工作面不仅为榆北煤业公司后续矿井的产能设计提供了借鉴，而且成为该公司转变发展理念、创新发展模式的路径之一。此外，450米超长工作面还引领了煤炭开采方式的重大突破与技术变革，为我国2米至3米类似煤层赋存条件的高速截割、高效生产提供了新的解决方案。

“这套设备的突出亮点在于，用超长工作面开采2米左右厚的煤层，不但能少掘巷道、减人工降成本，产生的效益也很可观。而且超长工作面的示范效应很好，可以为中厚煤层开采提供一个新思路，这也是我们为煤炭行业作出的贡献。”该矿相关负责人介绍。他们还要实现“一人一面年产千万吨”的高度智能化目标。

除了450米超长工作面以外，榆北曹家滩公司还应用了全国领先的智能综放控制技术。该技术基于国际先进的电液控制平台，在全国首创性地编制了采煤机智能割煤程序表，实现了支架自动跟机移架、刮板输送机自动调直、泵站自适应变频控制、地面远程集控操作、视频自动跟机切换等。目前，应用了智能综放控制技术的工作面以单班7人常态化运行，创下了单面日产最高达6.2万吨、单面单产最高达152万吨，直接工效1470吨/工，综采工作面回收率超过96%的新纪录。

智慧矿山意味着从井下到地面的全系统智能运行。对于榆北煤业公司智能化建设工作人员来说，仅能满足一个点、一个面、一时的智能化开采，不是真正意义上的智能化，实现智慧矿区全系统智能化运行，才是正确的“打开方式”。

以智能煤流系统为例。早在2019年，该公司智能煤流系统就已经上线运行，可以实现顺煤流的一键启停，每月能源消耗降低约5%。

如今，他们依然在攻关胶带运输机智能调速项目。通过精心绘制井下煤流运输布置图，借助视频分析技术，实现煤量数据的采集和实时监测；运用大数据算法对煤量体积进行精准计算，得出煤量信息；通过PLC（可编程逻辑控制器）逻辑运算，发出指令并控制变频器进行相应频率的输出，从而实现胶带运输机根据煤量负载、进行智能调速的新技术突破。

全国首个辅助运输一体化管理系统、行业首创的智能安全监控技术、陕北地区煤炭板块首个数字化智能仓库……智慧的火花，正在榆北煤业公司的时空竞相绽放。（原载于《山西工人报》）