生产指挥“一张图”、无人驾驶矿用卡车、企业级5G核心网、核心工艺环节一键启停并智能调节、炮孔智能测量机器人、智能巡检机器人……矿工憧憬的“智慧梦”正在国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿及配套选煤厂逐一变成现实。

黑岱沟露天煤矿核定生产能力为3400万吨/年，是我国自行设计、自行施工的特大型露天煤矿，产煤量常年居于全国前列，还是国家首批智能化示范建设煤矿，已达到中级智能化建设水平。近年来，伴随着工业4.0浪潮席卷而来和工业互联网蓬勃发展，黑岱沟露天煤矿及配套选煤厂乘势而上，以国家总体发展战略和智慧企业建设要求为指导，按照顶层设计、统一规划、分步实施的建设方向，构建“1+1+1+N”煤矿智能化建设模式，大力推进智能化技术在采矿设计、原煤生产、洗选装车、灾害预警、生产辅助服务等环节的综合应用，打造以“单机装备智能控制、多机装备智能协同”为核心的国家智能矿山建设示范标杆，为国家能源集团准能集团煤炭产业高质量发展赋智赋能。

“智慧脑”提升生产运营效能

在黑岱沟露天煤矿调度指挥中心，大屏幕实时显示坑下生产作业画面，调度员轻击鼠标即可调取各采矿工程设备运行状态，查看装车、仓储、破碎站和车流等信息，并通过大数据横向分析选煤生产能力和设备检修保障环节的关联影响，纵向分析各业务单位内部影响生产要素的情况，这使得生产组织调整、经营管理决策更加精准高效。类似的场景，在准能选煤厂调度指挥中心也上演着。

“智慧大脑”让煤矿生产更加安全“聪明”。国家能源集团准能集团整合并优化已建成信息系统，以业务深度融合、系统高效集成为目标，建设覆盖煤矿安全、生产、调度、运营等业务领域的一体化综合管控平台；建设煤矿数据中心，接入各工艺系统数据，构建矿区全局数据视图，提供实时数据计算分析能力，打破数据孤岛和壁垒。

各模块实现全面互联互通，数据高效共享与协同。生产管理通过调度与作业模块、生产指挥“一张图”系统、生产综合监控系统、卡车综合调度系统，做到了对所有生产及辅助单位“听得见、看得到、调得出”，以及对所有生产现场的全过程、可视化、可追溯安全监控。安全管理建成了安全风险预控、岗位标准作业流程、应急管理、安全积分考核等“四位一体”的安全管理系统，实现安全检查、预警、整改、复查纵向到底的“人、机、环、管”PDCA 闭环管理。机电管理通过机电管理模块、ERP-PM 设备管理等系统，全面支持机电设备的日常运营及维修管理，实现了机电设备的全生命周期管理。经营管理通过数字财务与经营管控系统，集成了所有的生产类、经营类数据，实现了业务与财务全面融合，做到了“横向到边、纵向到底”的成本精益化管控。

与此同时，国家能源集团准能集团加强信息基础设施建设，修好信息高速路，跑出加速度。构建统一高速网络，以矿区万兆工业环网为基础，融合WIFI、４G、５G 多种通信网络，全面支撑智能矿山业务需求。如今，黑岱沟露天煤矿建立了矿与核心业务区140G光传输系统，实现了视频监控、工业网络、办公网络高速通信；建设了26个5G基站，实现了办公区及坑下无人驾驶作业区域5G网络的全覆盖。准能选煤厂实现工业控制环网、工业视频网、AI视频网一网贯通，实现链路冗余，主干网络链路带宽达到万兆。

智能化覆盖核心生产工艺

在黑岱沟露天煤矿工作面，无人驾驶卡车配合电铲分三个编组运行作业，并对跟车、装车、会车、卸载、绕障、清障等环节进行展示。它们是首批国内载重最大的18台300吨级无人驾驶矿用卡车，取得了“安全零事故、作业无等待、运输低排放、智能少人员”的新成效。

矿用卡车无人驾驶包括地面控制中心、智能调度平台、车载控制等完整的无人驾驶控制系统，采用4D光场、惯导、激光及毫米波雷达等先进设备，配套数字孪生、健康管理、协同作业管理、远程应急接管等子系统，开启了黑岱沟露天煤矿智能运输模式。目前，黑岱沟露天煤矿18台无人驾驶矿用卡车已实现多编组“装、运、卸”全过程自主决策、自主运行，进一步推动机械化换人、自动化减人、智能化无人的示范引领效应。

黑岱沟露天煤矿还把智能化技术贯穿于设计、穿爆、采掘等工艺环节，取得了实效。智能设计方面，开发智慧采矿设计系统，通过地质保障和采矿设计的三维模型构建，实现了工程量的快速准确计算和剥采比、采排规划等方案的智能设计；智能穿爆方面，建成爆破数字化综合处理系统，实现自动设计钻孔、爆破作业孔位智能布置、总药量精确计算。炸药混装车实现自动定位炮孔、调取炮孔待装药参数和定量自动精准装药功能。DM75钻机具备精准定位，钻头位置与设计孔位对应，孔深、高程、岩性识别等功能，XKY270E智能牙轮钻机新增远程驾驶功能。智能采掘方面，在电铲上设置电缆收放车，实现远程操作和尾随跟踪功能，提高了电铲作业效率，消除了传统人工作业风险。通过部署360°障碍物识别系统、斗齿监控系统，实现对作业工作面和斗齿的实时监控。智能辅助方面，建立完善的边坡预警系统，通过在采场部署2套高台阶雷达检测系统，在排土场部署114套边坡实时监测预警系统，实现对边坡稳定性的自动分析及预警。

准能选煤厂对5套原煤系统、4套跳汰系统、4套重介浅槽系统、3套煤泥水系统、2套装车系统进行了智能化升级，打通特大型动力煤选煤厂全生产流程智能化。

智能输送系统可根据胶带机实时输煤量，自动调节胶带机转速，在降低能耗的同时实现实时报警、过程数据数字化显示、智能巡检、智能故障识别等功能；智能跳汰系统国内首次实现千万吨级跳汰洗选系统全流程智能控制，显著提高了生产效率和分选效果；智能重介浅槽系统建立重介洗选数学模型，实现悬浮液密度随煤质变化自动调整、模型自动优化；智能煤泥水系统实现煤泥水浓缩过程预测寻优与过程参数精准控制、加压过滤机和浓缩机的故障智能检测、报警、记录、分析、预警等功能；智能装车系统完成装车现场无人操作、调度室远程监控、岗位人员监装的智能装、配系统建设，实现从产品煤配仓至铁路外运的全系统智能化控制。

察势者智，驭势者赢。黑岱沟露天煤矿及配套选煤厂将围绕“生产智能化、运营数字化、创新自主化、管理智慧化”，持续推动智能化技术与煤炭产业融合发展，稳步向高级智能化示范露天煤矿迈进，加快打造世界一流的安全、高效、绿色、智能露天煤矿及现代化选煤厂。