“我们通过对机器学习、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等技术科学的应用，实现智能化机掘。具体到当前井下应用的智能化机掘系统来讲，就是基于地面、井下万兆工业环网高速信息平台，以‘掘、支、运、辅、可视、集控’工艺为基础，分析掘进、支护、皮带等设备之间的系统联动控制关系，将音视频、运行数据、工况信息进行采集、分析、预警、决策，最终传输到操控中心，在监控屏幕上形成一张‘动图’，从而实现成套装备人工智能控制。”常村煤矿生产技术管理中心技术员刘超介绍。
2020年6月，常村煤矿与华瀚装备公司进行初步接洽试验小断面岩巷智能掘进机，于2020年11月在该矿N3-15抽采巷开始正式试验机掘。截至目前，小断面岩巷智能化机掘系统开始试运行，属山西省首例。
“地面集控中心、井下集控中心与掘进机建立连接，通过掘进机上安设的高清晰摄像仪的可视化视频数据，进而对掘进机摆臂、俯仰姿态进行控制，实现掘进机定位仿形记忆割煤，并将掘进机截割煤体情况反馈到地面调度中心和井下集控中心的监控屏幕上，实现了地面和井下可视远程遥控掘进机截割。同时，通过远程集控中心操作，每班可减少一个专职掘进机副司机的投入，每月节省投工90个，按每工597元计算，共计节省劳务费53730元。”生产技术管理中心负责人秦勇说道。
常村煤矿智能化机掘系统采用以雷达探测技术为主的综合导向系统，对巷道形貌扫描测距定向，实现掘进机在巷道内的精确定位、姿态控制、无人调动。另外，在掘进过程中，基于感知围岩的强度、硬度指标，采用数值建模，分析截齿不同截割角度、速度、荷载作用岩石下的应力、应变、破碎特征，建立掘进机截割工作状态参数与岩石破碎效率的关联函数，应用物联感知的智慧截割技术，最终形成反馈控制，实现智慧截割输出与负载的高度匹配。
同时，该矿把“设备故障自诊断及寿命预测技术”“掘进巷道人员安全感知防护技术”“高效健康复合除尘系统及技术”广泛应用于N3-15抽采巷道。实现了备品备件智能更换提醒及储备明细；实现了掘进过程危险区域人员安全感知和预警，避免人员伤害；实现了最佳除尘风机位置布置与风量选择，使工作面除尘效率不小于80%，设备本身除尘效率不小于90%。
据了解，常村煤矿以提高单进为目标，以“自动化、信息化、智能化”建设为载体，将“重装备、高可靠性、自动化、用人少”作为智能化工作面建设的主攻方向。在掘进生产过程中，以掘进机记忆割煤、远程操控为主，人工干预为辅，实现了设备“在线监测、一键启停、顺序启停”的视频监控智能化掘进模式。这些高尖端技术的广泛应用，使得该矿向机械化换人、自动化减人、智能化少人的减人提效目标，率先蹚出了一条科技转型发展的新路子。
（文 李文龙）
