近两年，国家能源集团神东煤炭保德煤矿深入践行习近平总书记关于能源安全发展的“四个革命、一个合作”战略思想，以推进矿井以“汗水驱动”到“智能驱动”“人海战术”到“智能生产”为出发点和落脚点，有序推动智能化技术与生产经营深度融合，智“绘”高质量发展新画卷。
党建引领，智能化发展红色赋能
保德煤矿党委切实把深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神转化为坚定理想、锤炼党性、指导实践、推动工作的强大力量。在推进组织教育和自我教育相结合的过程中，确定了“保先引领，德化赋能”的党建品牌建设。把党建引领突出体现在矿井智能化建设的全过程，通过为党员配发黄色安全帽，示范岗授牌、配备“红马甲”等方式，进一步强化党员群体的思想身份意识；结合实际，围绕工作目标任务，开展“党员画像”以及优秀共产党员、“品牌党员”等评选，通过先进典型的带动示范，全矿职工迎难而上、拼搏进取，深入挖掘智能化建设中的新举措、新亮点、新经验。
创新顶层设计，智能化管控精益求精
保德煤矿基于数字应用技术的智能化管控平台，对矿山生产和工艺实现全域、全要素、全过程的信息化管控，为矿企精细化管理提供了可靠的信息平台。在神东生产管控平台的基础之上，基于工业互联网和微服务架构设计，遵循“统一数据、统一模型、统一平台、统一方案”的煤矿智能化建设原则，采用物联网、大数据、云计算、5G、人工智能、移动互联等先进技术，通过建立统一的私有云数据中心，融合生产执行系统、生产集中控制、安全集中监测为一体，实现数据融合集成、业务高效协同，各子系统统一监控、统一调度和统一决策，构建“模型化、协同联动、智能决策”矿井级工业互联网一体化综合管控平台。该矿统一集成综采、掘进、运输、通风、压风、排水、供水、供电、制氮等生产子系统，构建了生产集中控制系统，根据业务场景，通过配置关联数据，实现各系统间主要生产环节设备智能联动。
矿井创新性打造神东中心核心网+保德矿区UPF下沉及无线接入的二级网络架构，建设100GE主干5G承载环网，实现网络资源总体规划、中心管理、按需下沉。井下5G无线信号覆盖综采、掘进、辅运，掘进面实现掘锚一体机、梭车、履带式装载破碎机上行大带宽监视、下行低时延控制；构建无线/有线双发选收、互为冗余的信息传输通道，控制信息时延可低至20ms以内；综采面采煤机、Lasc系统、巡检系统数据实现5G承载，依托5G智能摄像仪搭建视频端侧AI预处理、网络高速传输、平台实时分析的智能化应用场景，支持皮带巡检机器人、变电所巡检机器人、巷道巡检车等无人巡检应用。
矿井首次规模部署F5G无源光网络，建成F5G地面核心网络，将逐级汇聚的传统三级网络简化为集中管理的新型二级网络，井下终端一跳到达井上，构建万兆上联、支持视频传输网、远程控制网、安全监控网、人员定位网及其他物联系统业务统一接入的智能化传输高速通道，灵活满足煤矿作业面变化需求，通过网管平台eSight统一对ORH、ORE设备集中管理，网络故障定位至米级，具备50ms自恢复能力，安全性能显著提升的同时，人员操作维护难度也明显降低。
靶向施策，智能化应用亮点频现
目前，保德煤矿81202智能综放工作面实现了“智能采放、远程干预”，结合“自动放煤+记忆放煤+智能放煤”多感知、多方法、多模型相融合，达到智能化放煤控制。结合目前工作面地质条件、设备现状，制定符合保德煤矿的自动化采放协同开采工艺，通过应用惯性导航与工作面直线度控制技术，LASC找直系统曲线生成率达90%；研发透明开采智能综放控制成套技术，首次实现在工作面搭建具备搭载高清摄像仪、红外热成像摄像仪、三维激光扫描雷达、位置检测系统、通讯系统的功能巡检机器人，结合轨道系统实现跟机同步行走、同步高清视频和高清红外视频拍摄、工作面三维激光扫描建模，为构建三维透明工作面提供了基础数据集控平台。
研发国内领先的智能履带装载破碎机，将装载和破碎高度集成，并通过UWB无线测距技术，实现了梭车、履带装载破碎机、顺槽胶带机的智能协同联动，实现了梭车、联运车、皮带机岗位工的三岗合一；依托生产管控平台将变频器和联运一号车的电流建立逻辑关系，胶带机在无煤流时速度为1.2米/秒，有煤流时速度自动提升至1.7米/秒，真正实现了“煤多快转、煤少慢转”的目标。
研发智能辅助物料运输车，用于掘进工作面物料机械化运输作业，实现向工作面迎头的装、运、卸、存等机械化作业，实现了井下作业从强体力劳动向技术操作的强力转型；通过在掘进工作面配置可视化360度组合视频监控建设数字孪生集控系统，实现掘进工作面设备的可视化管理、集中智能协同控制、三维动态数字化显示，实现连续、快速、稳定、安全的智能化巷道掘锚运行作业，开创了掘进工作面5人以下作业新模式。
全天候预警，护航矿井安全生产
保德煤矿打造了致因模型与数据模型联合驱动的多灾种融合预警平台。不仅升级了矿井原有的瓦斯、水、火、顶板、粉尘等典型灾害监测预警系统，丰富了灾害预警基础信息采集种类，为灾害预警提供了全面可靠的数据支撑。深度挖掘不同灾害前兆信息及其时空叠加、交叉演化特征，突破灾害预警多粒度表达模型、数据预处理技术、灾害融合预警模型等关键技术，预警准确率达90%以上。还开发了多灾种融合预警平台，实现了多灾种多指标融合分析、实时智能预警以及多灾种信息集成可视化。现在，通过一个平台，即可实时掌握各灾害风险大小及矿井整体安全态势，有效保障矿井安全生产。
在掘锚一体机、梭车、两臂锚杆车等移动设备上安装人员接近防护系统，实现各移动设备的智能闭锁和联锁，作业人员佩戴智能手环进入覆盖区域后，系统会根据距离、人员权限等参数进行分级预警，保证现场人员的安全作业；建立了安全集中监测系统，以三维GIS一张图为支撑，实现全矿井井巷工程、安全监控、人员定位、调度通讯、水、火、瓦斯、煤尘、顶板等系统信息多维度多要素立体集中监测、跨系统的报警联动和救灾路线自主规划。结合矿井实际设计了一套智能化工作面数据中心，将先进的智能预警技术、人工智能技术用于井下大型设备的智能诊断与安全管理上，保障设备运行的安全性，人工智能算法与故障诊断技术的综合运用，突破当前简单报警，实现全矿井关键设备健康状态的智能预警与诊断。
建矿以来，保德煤矿先后获得“中国最美矿山”和“国家级绿色矿山”等荣誉160多项；连续16年实现安全生产，连续12年保持国家一级安全生产标准化矿井。
智慧赋能，地企共享高质量发展成果
保德煤矿历届领导班子都清晰地认识到履行社会责任的重要意义。先后为忻州市忻府区、五台县等地贫困户提供爱心煤45万吨；投入600余万元为保德县建设了爱心学校（神华中学）和惠民桥。脱贫攻坚以来，矿井积极响应省市县各级政府的号召，主动承担了保德县桥头镇4个村庄的脱贫攻坚任务，历时3年，投入资金200余万元，4个村庄如期实现脱贫。在新冠疫情期间，矿里主动捐赠8万余元的防疫物资，助力保德县打赢了疫情防控阻击战。
多年来，矿井已累计为地方缴纳各项税费136亿余元。并投入12.7亿元建立移民新村，对井田范围内的16个村庄2164户6289人实现了异地搬迁。
潮头登高再激浆，无边胜景在前头。2023年3月31日，历经多年努力，保德煤矿二期8.0Mt/a项目取得了安全生产许可证，矿井将持续以“5G+工业互联网”“无人化矿井关键技术研发与工程示范项目”为依托，将煤炭开采技术与物联网、人工智能、大数据、边缘计算等前沿技术深度融合，大力推动设备智能化、生产无人化、建设标准化、管控一体化的创新发展，为实现国家能源集团5个100%的战略目标贡献力量，为煤炭行业数字化转型提供“保德方案”。
本刊记者 王旭红 通讯员 王明 代海峰
