［中國，鄭州］ 近日，2021世界電信和信息社會日大會在鄭州國際會展中心開幕，在大會同期舉辦的“5G垂直行業(yè)應用創(chuàng)新會議”上，呂梁東義集團煤氣化有限公司副總經(jīng)理孫振德受邀參加并發(fā)表演講，孫振德分享了近年來鑫巖煤礦的5G智能煤礦項目案例。

孫振德來自山西省呂梁市東義集團煤氣化有限公司鑫巖煤礦。鑫巖煤礦是首批國家智能化礦井示范單位，是呂梁第一個部署5G的煤礦。礦井核準生產(chǎn)能力240萬噸/年，為井工礦井?？刹擅簩?層，其中5煤、10煤為全區(qū)可采，井田面積19.601km2，資源儲量為20920萬噸，可采儲量16099萬噸。

近年來，鑫巖煤礦5G實踐大事不斷。2020年8月11號第一臺5G基站在鑫巖煤礦完成安裝，兩個智能化綜采面接入5G控制；在第四屆呂梁大數(shù)據(jù)產(chǎn)品發(fā)展大會現(xiàn)場，鑫巖煤礦演示了井上下實時5G通訊；在武漢舉辦的中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會上，鑫巖煤礦現(xiàn)場演示了遠程控制井下生產(chǎn)；鑫巖煤礦還參加了深圳5G+煤礦智能化高峰論壇；2021年2月，鑫巖煤礦參加了上海風箏方案的全球首發(fā)；4月，工業(yè)化信息化部領導到鑫巖煤礦進行了調(diào)研和交流。

傳統(tǒng)礦山面臨發(fā)展瓶頸

談到建設5G智能化礦山的初衷，孫振德講道主要是因為傳統(tǒng)礦山發(fā)展面臨四方面挑戰(zhàn)。

一是礦山安全水平提升顯著，但仍需繼續(xù)改進。安全水平提升顯著，百萬噸死亡率10年下降98.9%。百萬噸死亡率由2018年0.093，2019年進一步下降到0.083（死亡事故170起、死亡316人），但仍是美國的5倍，澳大利亞的11倍。

二是礦山環(huán)境惡劣，用工難。礦區(qū)工作環(huán)境惡劣，塵土、瓦斯較多，工作時間長，強度大（24小時3班倒），礦區(qū)運輸環(huán)境差，道路落差大，交通事故易發(fā)。招工難，工人平均年齡達42歲+，年輕人不愿意下井，急需機械化替人，智能化減人（5年內(nèi)將退休50%工人、10年內(nèi)井下將不再有工人）。

三是礦山移動巡檢、遠程控制訴求強。井下實時移動監(jiān)控和遠程控制缺失，有線視頻監(jiān)控，布線困難，成本高。目前采掘有線遠控，隨設備移動易折損。

四是當前ICT系統(tǒng)，基礎薄弱，煙囪林立。涉及通信的三大安全避險系統(tǒng)獨立組網(wǎng)，互通性差。井下系統(tǒng)七國八制，運維復雜。

鑫巖煤礦5G+智能礦山愿景是安全智能化、生產(chǎn)智能化和管理智能化，打造全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，才能實現(xiàn)煤礦綜采、掘進、運輸、經(jīng)營管理等過程的智能化運行。智能化的核心是全面感知+智能控制，全面感知主要是對人、機、環(huán)進行感知，智能控制就是要做到對電流、煤流、水流、風流、物流、采煤面、掘進面、洗煤廠、機器人、倉儲配送的控制，最終要實現(xiàn)少人（無人）化、智能（智慧）化。

5G+智能礦山應用創(chuàng)新已取得九方面成效

如今5G+智能化礦山取得了積極進展，已經(jīng)實現(xiàn)井上井下5G全覆蓋，可以在井下暢通打電話；建成兩個5G智能化綜采控制面，不用線纜，用5G控制采煤；建立了28個5G智能化子系統(tǒng)，用5G進行控制；20個崗位已經(jīng)實現(xiàn)了遠程集控和無人值守。

在智能化綜采控制方面，鑫巖煤礦建立了N1001和N501兩個用5G控制的智能化工作面，在智能化子系統(tǒng)方面，28個子系統(tǒng)實現(xiàn)了5G全覆蓋。在遠程集控無人值守方面，鑫巖煤礦結(jié)合實際對煤流系統(tǒng)、主副井提升系統(tǒng)、斜巷絞車、主通風系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)、井下中央變電所、采區(qū)變電所等設備進行了集控改造，實現(xiàn)了“一鍵”啟動、“一鍵”倒機、“一鍵”自動排水、“一鍵”送電等功能。目前鑫巖煤礦5條主運輸皮帶，主副井絞車房、中央變電所、中央水泵房、無極繩絞車硐室等20崗位都實現(xiàn)了遠程控制和無人值守。

5G+智能礦山價值主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

第一，關鍵價值，20個崗位實現(xiàn)無人值守；綜采隊130名工人將減至65人，降幅達50%，智能化率達90%以上，煤礦生產(chǎn)真正實現(xiàn)了少人化、智能化運行。

第二，1+1+N計劃，通過部署“1”張5G網(wǎng)絡、打造“1”個數(shù)據(jù)平臺、推廣“N”項5G應用，打造井下不同場景的物聯(lián)網(wǎng)連接，滿足礦井智能化開采，并創(chuàng)新實施5G綜采、掘進、巡檢、物聯(lián)網(wǎng)、工作協(xié)同等5G智能煤礦應用。

孫振德總結(jié)了5G+智能礦山應用創(chuàng)新取得了以下九個方面的成效。

第一，搭建了智能化管控平臺生產(chǎn)中的“采、掘、機、運、通”、“水、火、瓦斯、頂板”等專業(yè)納入到調(diào)度的管理范疇，實現(xiàn)對礦井安全生產(chǎn)的智能輔助決策、調(diào)度指揮、即時控制。

第二，智能化綜采工作面，5G通訊技術的成功應用，解決了智能化工作面開采時設備遠程控制延遲大、不精準的技術瓶頸。

第三，智能巡檢機器人，井上/井下安裝了5套礦用多參數(shù)巡檢機器人，按預先設定程序自動巡檢或手動到任意位置，完成對各個巡檢點的檢測。

第四，主井絞車無人值守系統(tǒng)，調(diào)度中心上位機實時監(jiān)測絞車運行數(shù)據(jù)，憑信號工打點信號自動啟停絞車、司控道岔和升降擋車欄。

第五，副井絞車無人值守系統(tǒng)，調(diào)度中心上位機實時監(jiān)測絞車運行數(shù)據(jù)，憑信號工打點信號自動啟停絞車。

第六，無極繩絞車無人值守系統(tǒng)，調(diào)度中心上位機遠程控制，實現(xiàn)無極繩絞車房的無人值守。

第七，變電所的無人值守系統(tǒng)，實現(xiàn)四個變電所的無人值守，井下供電系統(tǒng)的集中控制，智能化控制。

第八，架空人車無人值守監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)度室遠程開車預警、啟動、運行、停車、故障保護、聲光語音提示報警及運行狀態(tài)顯示等功能。

第九，井下排水智能化監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)水泵房無人值守，運行數(shù)據(jù)實時上傳，根據(jù)水位變化自動啟停水泵、故障報警、均衡磨損等功能。

華為5G智能礦山產(chǎn)品全面創(chuàng)新

孫振德還總結(jié)了華為5G智能礦山產(chǎn)品創(chuàng)新體現(xiàn)在以下三個方面。

一是園區(qū)專網(wǎng)，實現(xiàn)了主數(shù)據(jù)處理不出礦，確保數(shù)據(jù)安全，降低數(shù)據(jù)傳輸時延。二是1：3超千兆上行，結(jié)合井下監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸量大，指令下傳量小的特點，研發(fā)1：3時隙比，上傳峰值速率達到1.1Gbps，滿足井下海量高清視頻要求和面向未來業(yè)務演進。三是高可靠風箏方案創(chuàng)造性地在園區(qū)部署應急控制面，在與中心網(wǎng)絡連接中斷以后，本地網(wǎng)絡無縫接管業(yè)務，保證企業(yè)關鍵生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行。

鑫巖煤礦協(xié)同中國移動、華為進行了服務創(chuàng)新，保障業(yè)務開的通、運行穩(wěn)。在服務創(chuàng)新方面取得了三方面成效。第一，業(yè)務畫像，也就是定需求，專業(yè)測算各業(yè)務系統(tǒng)對5G網(wǎng)絡的需求，精準轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡規(guī)劃。第二，快速集成，也就是快上線，標準化煤礦場景集成實施，勘測設計、安裝部署、業(yè)務開通一次完成。第三，協(xié)同優(yōu)化，保質(zhì)量，業(yè)務和網(wǎng)絡協(xié)同優(yōu)化，確保速率、時延、可靠等關鍵指標適配業(yè)務。

最后，孫振德展望了鑫巖煤礦5G+智能礦山建設規(guī)劃。第一，2021年第二季度實現(xiàn)井上井下5G有軌機車無人駕駛上線。第二，2021年第三季度，實現(xiàn)傳感器接入5G，1：3 5G千兆上行規(guī)模商用，礦區(qū)設備自管理平臺上線，5G+AI皮帶視頻檢測上線。第三，2021年第四季度，二期子系統(tǒng)接入5G，掘進機實現(xiàn)5G遠程控制。第四，2022年計劃5G人員定位上線，5G切片規(guī)模應用，三期子系統(tǒng)介入5G。

2022年以后，鑫巖煤礦將繼續(xù)把5G+智能化建設工作推進完善，真正做到礦上各個地方全面感知、智能化控制，使各關鍵點做到少人、無人，實現(xiàn)智能智慧化控制。

原文標題：鑫巖煤礦孫振德：5G助力煤礦實現(xiàn)全面少人化、智能化

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責任編輯：haq