车企无人驾驶技术（无人驾驶不是梦）

在盛产1/3焦煤，被列入国家首批智能化示范建设煤矿名单，地处牡丹之乡山东菏泽市的山东能源集团赵楼煤矿，近日一派繁忙紧张的生产景象。

自去年10月起，作为菏泽当地主力煤炭能源生产基地，保电煤已成赵楼煤矿的当务之急。对此，该矿矿长姚刚表示：“保障煤炭供应，我们有责任，更具备智能化装备带来的生产潜能和实力，一定能顺利完成上级交给的生产任务！”

采煤不见人

来到该矿主采7302智能化工作面，只见自重46吨的172组支架，整齐地立在近300米长的采煤面上，巨大的重型采煤机轰轰作响，瀑布似的煤流，随胶带一路远去。采煤面上却基本见不到人。

正在跟班生产的综采一区区长刘学勇介绍说：“这就是智能化生产的威力。过去一个班出勤十几人还不够用，现在有七八个人就行。不光用人少了，效率还提高了一倍。”

说话间，刘学勇带领笔者来到干净整洁的操作室，自豪地说：“我们采煤的指挥‘大脑’都在这里。”只需一名工作人员轻点按钮，采煤机、转载机、刮板运输机等设备便按照系统设定的程序自动运行，割煤、推溜、移架等工序一气呵成。

7301智能化工作面操作室

赵楼煤矿系原兖矿集团在巨野煤田开发建设的第一对现代化煤矿，装备国内一流的重型支架、大功率采煤机、岩石掘进机以及井下全风量和联合制冷降温系统等，建成不到三年便达产达效，2018年通过国家一级安全生产标准化矿井验收。

2019年2月，原兖矿集团将赵楼煤矿正式确定为首批建设智能化系统的矿井。由此，该矿拉开了智能化建设的序幕。

安全为先搞建设

建设智能化采煤工作面，谈何容易？不说职工对此完全陌生，就连毕业于中国矿业大学采矿专业的研究生刘学勇，也仅仅是在上学时学习了很少的智能化理论。

作为智能化建设团队成员之一，刘学勇回忆说，7301智能化工作面作为全矿首个智能化工作面，其采煤工作面的长度近300米，埋藏深、地压大，地质条件相对复杂。

为此，智能化建设团队统一了共识：智能化综采安装和生产是一个结构非常严谨的系统工程，任何一个生产环节出现滞后，都不能正常生产；越是条件不好，越要抓好安全，坚决执行好各项安全措施和制度，打好现场管理的基础。为此，他们压实岗位职责，立足现场，紧抓现场条件变化快的特点，做好全面准确的分析预判，制定应对措施，切实保障了现场的安全稳定。

智能化采煤，汇集着当前先进的信息化、自动化等科技成果，是一场新的技术革命，迫切需要一支高技能、专业化的人才队伍。这对赵楼煤矿采煤队的每一名干部职工都是一个大考题：从头学习，全面掌握操控智能化生产设备的技术。谁跟不上，谁就被淘汰。

面对新技术、新装备、新工艺，部分职工产生了抵触情绪、畏难心理。为此，综采一区选拔出6名业务能手，成立技术小组，现场指导学习。区队开设了专题理论学习培训课，进行全员学习、全员练兵。在谁不懂智能化采煤技术就难以上岗的压力下，全队上下帮着学、比着学、争着学。

可喜的是，经历了极其紧张而有序的智能化设备安装和试产会战，朱洋、王宗宝、李尚为等一大批年轻的工匠型人才脱颖而出，在智能化建设过程和后续维护工作中发挥了主导作用。

到2019年7月，仅仅用了3个月时间，赵楼煤矿就在原兖矿集团率先建成7301智能化工作面，取得了三角煤记忆截割方案程序更改和现场调试等30多项技术攻关成果，将支架自动跟机率由原来的75％提升到95％，实现了智能化系统的常态化运行。

“5G ”引领智能化

随着智能化采煤工作面建设的稳步推进、日益成熟，其综合产能和安全经济效益逐步释放。赵楼煤矿全面探索和普及智能化建设新路，将5G技术的开发应用，作为智慧矿山建设的重要支撑，积极与大数据、云计算、人工智能等技术融合应用，逐步推进“5G ”在井下传感、传输、控制等场景应用。

该矿生产副矿长陈虎说：“7302智能化工作面部署了山东能源集团自主研发的矿用5G专网，相较于传统4G网络具备高速度、大容量、低延时等优势。”

同时，该工作面通过应用智能采煤机记忆截割系统和LASC惯导系统、液压支架安装高精度传感器和先进电液控系统、设备智能控制系统，实现了乳化液远距离恒压供液、采煤机自动记忆截割、液压支架自动跟机、自动割三角煤、时序控制自动放煤、运输机自动找直、设备智能联动等功能的常态化稳定运行，井下集控中心和地面集控中心可对所有设备进行远程监控和远程操作，形成常态化完全自主智能开采新模式。

此外，该矿的掘进生产智能化建设紧紧跟上。在2021年，该矿重点建设了7304运顺示范型、5307运顺基本型智能掘进工作面；煤流运输系统安装齿辊破碎机，实现大块煤矸破碎；其他基本型智能掘进工作面推广使用掘进机遥控截割；工作面应用集中控制系统，实现了设备集中控制，煤流运输系统无人作业。

无人驾驶不是梦

陈鲁鲁是该矿运搬工区单轨吊司机，每天爬上爬下两三米高的单轨吊。他说：“坐在驾驶室里操作单轨吊，受巷道宽度、高度等影响，很多地方眼睛观察不到，就怕磕着碰着。”

去年9月，该矿依托矿用5G网络，七采辅运巷单轨吊无人驾驶系统试运行成功，陈鲁鲁的无人驾驶梦逐步变为现实。

据悉，无人驾驶是在“有人参与”的情况下，实现单轨吊按照预先设定的程序实现机车自动运行。机车接收信号指令后通过自身控制器，控制机车启动、自检、运行，并同步将视频监控画面、各类传感器以及运行数据通过5G传输网络，回传至地面控制台。机车可实现传统模式下的所有功能，同时还具备机车精确定位、防撞防追尾、主动避障等功能。

无人驾驶单轨吊

与此同时，该矿已建成智能辅助运输管理系统平台，实时监控车辆运行位置，实现机车精准定位、信号联锁监控、运输物料网上办理、快速查询物料位置等功能，使得辅助运输全面升级。

安全生产有保障

2019年，山东省作出关于加快全省煤矿人员精确定位系统建设的部署，并将赵楼煤矿作为试点单位。该矿人员精准定位系统采用超宽带（UWB）技术，整套系统由22台定位分站、44个定位天线、22个WIFI通信模块以及地面总控系统构成，定位信号覆盖整个工作面和外围巷道，信号覆盖位置定位精确度达到30厘米以内。

人员精准定位系统同时支持多系统融合，目前已与该矿现有的安全监控、语音广播、无线通信等系统联动。当采掘工作面出现气体超限、人员超限或其他紧急情况时，系统自动启动联动模式，作业人员的标识卡警示灯会根据实际情况以不同方式闪烁，并由语音广播发出报警。该系统还具有双向呼叫功能，工作面作业人员可向地面监控主机发送求救信号，实现了生产系统智能调度、应急处置快速响应、重大灾害超前预警。

在赵楼煤矿，采煤工作面和掘进工作面最大的风险灾害当属冲击地压。该矿紧抓超前准确预测、预警、预防这一防冲工作核心，建立“工作面支架阻力监测系统”“KJ551高精度微震监测系统”“大巷煤柱监测系统”以及全国首家“冲击地压多参量综合监测预警平台”，为整个工作面架起纵横交错的监测预警网。同时，该矿引进智能液压钻机，施工卸压孔效能提升了300％；配合超大支撑重型支架、顺槽支架和单元式支架，实现工作面和超前120米全液压支架支护，形成了稳固的立体化防冲屏障。

建立智能管控平台

自2020年初，赵楼煤矿便组织技术骨干从考察设备、讨论设计方案等多个方面入手，科学论证、精心筹备，并于2021年8月正式启动智能化选煤厂技术改造工作。

截至目前，该矿洗煤厂依托大数据系统和云平台、云计算智能环境，实施洗选加工全级全流程智能控制，生产经营全过程MES智能管理，取得了“稳定产品质量、节约生产成本、提高经济效益、改善作业环境”多项成果，同时为下一步实现煤炭质量管理全过程无人干预的闭环管理奠定了基础。

该矿充分利用综合自动化系统、信息处理和工业控制技术，建立全矿范围监测、控制、管理一体化智能集中管控平台，形成全矿生产、环境、辅助等现场信息全面集成、中央集控、融合监视、信息联动、数据分析、移动终端推送等全套管控解决系统，实现对矿井通风、压风、提升、排水、运输、供电等各生产环节远程（现场）操作、集中监控、统一调度，实现了减员增效、降低成本、集约高效生产。

生产调度指挥中心

去年初，赵楼煤矿同步启动信息、采煤、掘进、机电、辅助运输、通防、洗选、地测八个专业的智能化建设，如今已全部高质量安装运行到位，已具备国家首批智能化示范建设煤矿验收条件。

“推动‘科技兴安、科技兴企’战略，加快智能化建设，是有效遏制安全事故、实现减人提效的有效途径和治本之策，我们将以打造安全、绿色、智能、高效‘四型’矿井和‘七个’新赵楼为契机，不断加大技术装备投入力度，提高矿井智能化水平。”姚刚说。

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注：本文来源于中国煤炭报，