“各部位巡视人员请注意，自动化采煤现在开始。”开滦集团钱家营矿业公司集控中心操控人员通过通信设备发出指令，没过几秒，通信喇叭传来嘀嘀声，“外围设备确认完毕，可以进行远程操控”，“采煤设备确认完毕，可以进行远程操控”……各部位巡视人员陆续回答后，操控人员按下一键启停按钮，工作面采煤运煤设备依次顺序自动开启，显示器显示采煤运煤设备启动和生产的实时画面……
这是前不久钱家营矿业公司薄煤层工作面——1355E工作面智能化开采的一个场景。
煤矿智能化开采，在我国并不是新鲜事儿，但在赋存条件复杂的薄煤层进行智能化开采的并不多。日前，钱家营矿业公司做到了。
敢想还要付诸行动
钱家营矿业公司于1988年12月建成投产，2015年核定年生产能力570万吨，有6个可采煤层，可采煤量6.38亿吨。该公司是开滦集团主力矿井，也是河北省第一大矿。煤种属稀缺肥煤，素有“工业味精”之称。
“我们公司5煤层的煤灰分低、硫分低、发热量高，如果把5煤层的煤挖出来，可以提升企业经济效益。”钱家营矿业公司总工程师吕华新说，“但是，5煤层是一个薄煤层，如果依靠人工采，不仅成本高，还增加了员工的劳动强度。我们设想，可不可以把智能化开采技术引入这个煤层？”
为此，钱家营矿业公司组建了技术团队，开始攻克薄煤层智能化开采技术难关。
“其实，我们公司在薄煤层应用智能化设备的想法早就有了，只是时机不成熟。”吕华新说，“目前，国内外真正实现薄煤层智能化开采的矿井寥寥无几，主要在采煤机记忆截割、电液控支架跟机自动化、三角煤智能开采、视频融合控制四大方面存在难题。只要这些难题解决了，想法就能实现。光有想法不行，我们得克服困难，行动起来。所以，我们的技术团队主要针对这四大难题开始攻关。”
攻克四大技术难关
钱家营矿业公司的技术团队多次到山西、陕西等地进行实地考察，最终选定了可以满足本公司要求，且智能化程度高的采煤机、液压支架、刮板输送机“三机”和智能控制系统。他们将工作面集控中心和“三机”移动配电站布置在风道里口的设备列车上，集控中心采用的自动化综合智能控制平台集成了液压支架跟机自动化技术、采煤机远程控制技术、工作面视频监控技术、远程集中控制技术，对各设备运行状态数据进行分析和专家式诊断，实现智能控制。
“找到设备不难，可是安装到井下却费了不少劲儿。”吕华新说，“设备入井前，我们严格调试，发现问题就及时与厂家联系进行解决，直到最优化为止。”
为了优化复杂地质条件下的“三机”配套，他们还为1355E工作面量身定做了一款特别的采煤机。这款采煤机机身轻巧、适应能力强，且布设了多个传感器，操控人员通过监视各个传感器参数及电机电流、跟机视频等可以实现采煤机的远程控制和记忆截割。此外，他们还与厂家共同完成了液压支架高度降低、液压支架自动跟机等技术革新。
设备运送到钱家营矿业公司后，技术团队发现还有一些小问题没有解决，仍然无法下井。技术团队就地开始整改，对采煤机液压系统的国标管进行改装，给电液控系统加装了主线路保险等，以满足井下使用要求。
“下井调试时，设备又出现了视频主机频繁重启，画面模糊、卡顿，跟机效果差等问题。我们当时真的是彻夜难眠，总在思考究竟是哪里出现了问题？”钱家营矿业公司生产技术部机电室副主任张海坡说，“我们多次与厂家取得联系，积极配合厂家进行设备检测，解决了软件设置问题、IP冲突问题，升级了数据库。为了让视频画面清晰，我们又在工作面增加了灯光照明，并调整了摄像头解码器的参数。”
2017年6月，设备在井下安装调试完毕，终于可以正式采煤了。操控人员按下一键启停按钮后，发现外围的设备还未启动，采煤工作面的设备移架程序先行启动了，造成转载机头堆煤停车。经过研究分析后，技术团队修改了远程操控系统的程序，解决了这一问题。随后，他们又调整采煤机顶溜移架顺序，破解了三角煤区域自动顶溜、移架不到位等开采难题。为了保证电液控支架的优质动力，他们又在集中供液系统配备了三泵三箱的智能泵站和软化净化水处理系统。
经过一系列自主攻关，薄煤层智能化开采技术在1355E工作面终于成功应用了。
执着攻坚后的惊喜
“从2017年6月投产到12月底采煤结束，几个月的时间里，薄煤层智能化开采技术发挥了重要作用，1355E工作面共采煤近50万吨。由于5煤层的煤质好，产品精煤回收率达到47%，配洗后可达到48.6%，总体灰分降低0.47%，效益明显提升。”吕华新高兴地说。
不但效益上去了，整个采煤过程的操作也变得简单、安全、高效了。应用薄煤层智能化开采技术以后，操控人员在集控中心可以对电液控支架的集中供液系统和外围运煤系统进行远程智能控制；通过330度云台摄像仪，可以实时跟踪采煤机推进情况；应用电液控主机开启支架自动跟机技术，实现了电液控支架随采煤机行走支架自动移架及推溜和三角煤跟机。
“在1355E工作面应用的薄煤层智能化开采技术，不仅让我们实现了当初的梦想，也收到了用人少、效益好、安全高效的效果。下一步，我们将大力推广薄煤层智能化开采技术，以有效解决效益煤层接续难题。”吕华新说。
