塔山矿是晋能控股煤业集团的千万吨级智能化示范性矿井，2020年被评为山西省智能化示范煤矿，并入选国家首批智能化示范建设煤矿名单。塔山矿根据自身生产实际，用数学公式（1+2+3）×（X+M+T）诠释了在煤矿智能化建设上的探索和实践。

（1+2+3）×（X+M+T）中的“1”是指一个平台（矿山云图智能决策平台）；“2”是指两个中心（数据中心、智能调度指挥中心）；“3”是指三个网络基础（万兆工业环网、5G网络、WiFi网络）；“X”表示各专业系统，也指智慧化发展的未来；“M”表示工作面，也表示采煤（Mining），时刻提醒我们，煤矿智能化建设不能摆样子搞形式，其本质还是更好地服务于安全和生产；“T”表示掘进头（Tunnelling），其内涵也泛指技术（Technology）和技术人才，因为煤矿智能化建设的核心是各类技术的应用与创新，没有充足的技术人才储备，智能化搞得再好，也是空中楼阁。

铺就“高速通道”

提升采掘智能化水平

智能化矿井建设是一项系统工程，需要通风、地质、运输、掘进、采煤等各个系统协同配合，才能对生产进行全程管控。为此，我们一方面对涵盖矿井生产的采、掘、机、运、通、地质、防治水以及地面洗选运十个大系统27个专业子系统开展了智能化建设与改造，另一方面建立了矿山云图智能决策平台和数据中心、智能调度指挥中心两个中心，将各专业系统实时数据接入平台，对井下各个生产环节、井下环境安全、人员位置、设备运行情况等安全生产实时数据进行融合，利用数据中心和智能调度指挥中心对各类数据进行科学分析、处理、决策，通过现代通信技术和控制技术，实现安全生产全流程远程、协同和自动控制。

塔山矿对工业环网进行了万兆升级改造，实现了万兆网络设备级联、千兆感知终端接入的网络连接，并率先投入使用多模基站，使矿井地面及井下5G无线网络全覆盖，为矿井各系统实现智能控制、全面感知铺就了“高速通道”。

随着各类系统智能化升级改造和一个平台、两个中心的投入应用，塔山矿井下综采工作面智能化程度有了质的飞跃。目前，我们已经成功建成了7个智能化综采工作面，各智能化综采工作面均实现了远程放煤一键启动，并通过对顶煤厚度、采场环境在线感知，自动匹配工艺策略，实时监测煤机位置、运输机负载、放煤口姿态，动态调整工艺参数，实现群组精准放煤、采放协调开采。特别是国家“十三五”重点研发计划“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术及示范”项目，顺利通过了科技部组织的中期验收，年产量突破1500万吨、顶煤回收率达90%、混矸率低于10%，实现了我国特厚煤层安全、高效、智能化开采。

在不断提升综采工作面智能化水平的同时，我们按照“采掘并重，掘进先行”的工作思路，率先在晋能控股煤业集团建成了首个智能化掘进工作面。该工作面首次采用三维激光扫描仪及惯性导航技术，主动检测掘进机实时位姿信息，实时采集工作面视频及掘进机工作状态，数据通过5G网络传至井下操作室及地面控制平台，实现远端操作设备、定义断面形状。设备根据当前位置，动态调整掘进机各项动作，完成断面自动精确成型。巷道成型过程中具备作业区域防碰撞预警、人员闯入预警、掘进面超越界预警等多项安全防护功能，确保安全掘进。

应用多种机器人

井下很多岗位实现无人值守

开展智能化矿井建设的出发点和落脚点就是不断减轻工人劳动强度，提高生产作业安全系数。我们在主运输系统和水泵房率先应用了4套轨道式巡检机器人，通过对采集到的数据、音频、视频进行深度分析，实现了对井下环境、设施异常状况以及设备运行故障的超前预判。同时，在井下所有变电所的监控子系统与全矿井的监控系统信息共享，利用大数据储存建档，能够对每台设备做到数字化、可视化、远程控制，井下各变电所已具备无人值守条件。

从2019年到现在，塔山矿共建成一大平台、十大系统、27个子系统和12个无人值守场所，并应用开发了井下皮带、泵房、变电所巡检，智能检矸，应急救援等机器人，井下很多岗位实现了无人值守，减少作业人员108人，年降低人工成本数千万元。

下一步，塔山矿将持续加强与高等院校、科研院所以及国内外先进矿山装备研发和制造厂商合作，尤其在智能放煤、煤矸精准识别等方面不断引进新技术、新装备，形成特厚煤层智能化综放开采成套技术体系。

（晋能控股煤业集团塔山矿机电副总经理张兴口述 吴玲、刘洋整理）