新投入使用的國家能源集團寧夏煤業有限責任公司金鳳煤礦智能化指揮中心。 （圖片由受訪單位提供）

“這邊屏幕顯示的是攝像頭下的採礦實景，這邊是應用數字技術‘復制’的數字孿生工作面，數字孿生工作面能夠實時顯示煤機位置、煤機速度、滾筒採高等關鍵參數。”3月13日，在國家能源集團寧夏煤業有限責任公司金鳳煤礦智能化指揮中心，工作人員指著大屏幕上的4個並列畫面介紹。

採礦實景和數字孿生礦井是一對“雙胞胎”，隻不過一個“土生土長”，一個是利用3D模型和“5G+採煤場景”應用等數字化技術進行集成，工作人員通過這個數字孿生體，在高度逼真的場景中實時監控井下設備的運行狀態，並實現機器狀態監測評估和健康管理。

“這是一個工作面的液壓支架，共有170個，每個液壓支架都安裝了壓力傳感器，能感知到來自頂板的壓力大小，我們從數字孿生體的大屏幕上看到這根柱子變成紅色，表示來自頂板的壓力已經超壓了，通過安全閥自動泄壓，變成綠色表示欠壓，系統通過投入自動補壓功能，為實景中的欠壓柱子補強壓力。”金鳳煤礦信息化副總經理張鐵聰介紹，依托這些數據和模型，操作人員可以更為精准地判斷出設備的運行狀態，真正實現智能感知、智慧決策。

2021年起，國家能源集團寧夏煤業聯合北京大學、北京龍軟科技股份有限公司、中煤科工集團，構建了工作面透明地質、設備模型，基於地質模型建立了井上下“1:1”實景的數字“孿生”系統，通過“高精度透明地質模型+高精度測量機器人+數字孿生系統”數據支撐，實現煤礦井下可視化仿真分析和遠程控制，全面構建煤礦“監測、控制、管理”一體化智能綜合管理體系和科學管理模式。

今年年初，工業和信息化部等4部門聯合公布2022年度智能制造試點示范工廠揭榜單位，金鳳煤礦“數字孿生工廠”建設項目躋身國家級智能制造行列。

金鳳煤礦，是目前寧夏數字化程度最高的煤礦，將物聯網、雲計算、大數據、人工智能、自動控制、新一代信息技術等與煤炭生產技術深度融合，形成全面感知、實時互聯、數據驅動、智能決策、自主學習、協同控制的完整煤礦智能系統。

在這裡，僅各類傳感器就有1000多個，組成一個精准的“神經系統”，全方位無死角感知著煤礦的“風吹草動”，機器設備或者瓦斯濃度出現異常會提前預警，讓煤炭開採更加安全。

不僅如此，很多“急難險重”的工作都由機器人來承擔：中央變電所巡檢機器人、膠帶輸送機巡檢機器人、清倉機器人等機器人“戰隊”全天候忙碌，精准、不知疲倦地做好自己的“本職工作”。

通過智能化控制大屏幕，記者看到，巡檢機器人經過每一台設備時，大屏幕上就會實時顯示每一台設備的運行參數。

“設備出現問題時，巡檢機器人會自動報警，我們立刻安排工作人員下井維修。”金鳳煤礦相關技術人員介紹，目前該煤礦先后對主運輸、供電、排水、通風等10個系統32個固定崗位實現遠程視頻聯動集中控制，實現了無人值守。

智能礦山顛覆了人們對煤礦的傳統認知：環境不再臟亂差，煤塵煤渣極大減少，一個安全、少人、高效、清潔的採礦業正在向我們走來。

金鳳煤礦如今實現了分揀煤矸石自動化，更令金鳳煤礦的員工感慨。

“4個人，分坐在運輸煤塊的皮帶兩側，用耙子把煤矸石耙出來，一干就是好幾個小時，噪聲刺耳，煤塵嗆人，工作環境很差，一天下來渾身上下都變黑了，腰酸腿疼。”金鳳煤礦黨群部部長郭海忠說。

2022年，金鳳煤礦安裝煤矸石智能化分揀系統，在全封閉除塵空間內，以“X射線自動識別+視頻輔助”雙結合功能分揀煤矸石，實現了分揀煤矸石的智能化、無塵化。

近年來，金鳳煤礦堅持技術迭代，推進採煤智能化建設，使用快速掘進系統，引進基於機器視覺的智能視頻採集、分析、控制裝備系統﹔實現入井人員安全監察、行為監督及巡檢管控、有毒有害氣體預測、SOS求救的數據共享和可視化管理，並構建起“一套體系高效統管，一部手機直通金鳳”的智能管理格局，讓煤炭生產更加“耳聰目明”。

金鳳煤礦負責人陳自新介紹，努力通過技術創新、管理創新和體制機制創新夯實智能化建設水平，用自動化、智能化實現少人作業，降低煤礦工人勞動強度，創建安全可靠的作業環境，提高員工幸福指數。

“煤礦智能化是煤炭行業高質量、綠色發展的核心支撐。目前，寧夏煤業所有煤礦全面開啟智能化礦井建設，正構建全礦井多單元、多產業鏈、多系統集成的智能煤礦體系，全面實現生產要素和管理信息的數字化精准實時採集、網絡化實時傳輸、可視化展現，達到智能化運行全覆蓋。”國能寧夏煤業信息技術中心副總工程師林紅梅介紹。（記者 丁建峰）

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