一張5G融合通信網(wǎng),，讓身處地下礦井的工人定位清晰可見；在井下順槽集控倉就能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制,，真正實(shí)現(xiàn)“采煤不見煤”；在地面調(diào)度指揮中心就能實(shí)現(xiàn)井上井下智能化聯(lián)動(dòng)……近日,，記者走進(jìn)徐礦集團(tuán)張雙樓煤礦和省地質(zhì)調(diào)查研究院,，發(fā)現(xiàn)越來越多的智能化裝備已融入了煤礦開采及監(jiān)管全領(lǐng)域,、全過程,。從會(huì)采煤到“慧”采煤，傳統(tǒng)的采煤礦車搖身一變成為“智慧礦車”，在智慧礦山道路上跑出加速度,。

體驗(yàn)智慧采礦的“穿越之旅”

“安全是我們的第一要求,，入井之前的準(zhǔn)備工作一定要做好！”下井前,，工作人員一遍遍叮囑大家。記者在工作人員的指導(dǎo)下更換上專用的工裝和長筒膠鞋,，戴上紅色安全帽,、配好便攜礦燈、井下自救器和定位裝備，隨后便開啟了這場觸摸“智慧”黑金的地下之旅。

坐上專門直達(dá)地下礦井的罐籠,，記者逐漸深入地下世界,，耳邊傳來風(fēng)聲和流水聲，不到5分鐘,，便已到達(dá)-750米的“地球深處”。記者注意到,，礦井巷道內(nèi)隨處可見帶有5G標(biāo)識(shí)的微基站。張雙樓礦生產(chǎn)調(diào)度指揮中心主任鹿丙振介紹,，礦井布置了5G專線,，采用5G+萬兆融合一張網(wǎng)結(jié)構(gòu)，井上下獨(dú)立組成環(huán)網(wǎng),，實(shí)現(xiàn)井上井下信息實(shí)時(shí)對接，為工控、安全監(jiān)測、工業(yè)視頻,、智能采掘等業(yè)務(wù)提供了安全,、高速,、穩(wěn)定的信息傳輸通道。

在縱橫交錯(cuò)的地下巷道,，如何進(jìn)行人員實(shí)時(shí)調(diào)度及管理？“我們隨身攜帶的礦燈內(nèi)嵌有精準(zhǔn)人員定位卡,，通過識(shí)別能夠進(jìn)行人員精準(zhǔn)定位,，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲{(diào)度中心。靜態(tài)定位精度可達(dá)到0.3米,，動(dòng)態(tài)精度可以達(dá)到1米?！睆堧p樓礦通計(jì)中心主任榮國慶介紹說,，通過人員定位卡，智能燈房能夠?qū)崿F(xiàn)每臺(tái)礦燈,、自救器從上架,、充電、下架的自動(dòng)統(tǒng)計(jì),、人員定位等全過程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理,，對下井人員進(jìn)行唯一性檢測和考勤管理,。

在前往綜采二區(qū)采煤工作面的路上,，一座布滿智慧大屏的房車吸引了記者的目光。榮國慶介紹,，這是集控倉,，屏幕上實(shí)時(shí)顯示工作面的監(jiān)控視頻和設(shè)備參數(shù)。通過智慧集控中心，工人能夠?qū)崿F(xiàn)工作面的遠(yuǎn)程操作,，真正實(shí)現(xiàn)“采煤不見煤”,。他解釋,，以往，綜采工作面作為煤礦生產(chǎn)中最關(guān)鍵也最復(fù)雜的環(huán)節(jié),，需要多人操控,。而5G下井后，借助5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高可靠,、高帶寬的特性,，工作面各設(shè)備通過傳感器、無線信號(hào)以及攝像探頭與集控倉進(jìn)行聯(lián)系,，實(shí)現(xiàn)集中和就地遠(yuǎn)程控制,。“集控中心能夠?qū)ζ茙r,、臨時(shí)支護(hù),、運(yùn)輸?shù)瘸商自O(shè)備進(jìn)行‘一鍵啟停’和多機(jī)協(xié)同控制,，提高了采煤機(jī)運(yùn)行效率及作業(yè)安全性,，更多的井下工人解放了雙手?！?/p>

走進(jìn)采煤工作面,，記者終于看到了“黑金”的開掘過程。22米長的采煤機(jī)通過采用智能決策,、記憶割煤技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化割煤,，將煤塊快速粉碎，并從煤壁上剝離下來,。煤塊會(huì)落到采煤機(jī)底部的刮板輸送機(jī)上,，刮板輸送機(jī)將割下來的煤運(yùn)輸出去，實(shí)現(xiàn)割煤,、運(yùn)煤,、移架“三機(jī)”協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的智能化操作。榮國慶告訴記者,，地面集控中心會(huì)同時(shí)進(jìn)行無延時(shí)“直播”采煤作業(yè)過程,，保證全礦的安全生產(chǎn)。

智能采煤,、智能掘進(jìn),、智能運(yùn)輸、智能機(jī)器人巡檢……一張智慧煤礦的網(wǎng)絡(luò)正徐徐鋪開。張雙樓煤礦礦長張雷介紹,，以煤礦數(shù)據(jù)中心為核心,，開創(chuàng)性地將IPv6新技術(shù)成功應(yīng)用在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及智能控制系統(tǒng)，構(gòu)建萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)和5G無線通信相結(jié)合的傳輸網(wǎng)絡(luò),，分別在井上,、井下建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，井上安裝承載網(wǎng)設(shè)備和流量轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,，井下安裝礦用隔爆型基站控制器,、礦用隔爆兼本安型無線基站，鋪設(shè)信息化“高速路”,。

即使千日無震,，不可一日不防

沖擊地壓是煤炭生產(chǎn)重大災(zāi)害之一，也是煤礦潛在的重大安全隱患,，破壞性,、危害性大。什么是沖擊地壓,？如何盡可能降低沖擊地壓對礦井帶來的危害,？

“我們把沖擊地壓叫做‘小地震’，具有突發(fā)性,、瞬時(shí)性,、破壞性等特征?！睆堧p樓礦防沖副礦長李兵介紹,，沖擊地壓是指煤礦井巷或工作面周圍煤體由于彈性變形能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生的突然、劇烈破壞的動(dòng)力現(xiàn)象,，常伴有煤體瞬間位移,、拋出、巨響及氣浪等,。

即使千日無震,，不可一日不防。近年來,，張雙樓煤礦通過與國內(nèi)知名院校,、科研機(jī)構(gòu)深度合作集中力量進(jìn)行沖擊地壓防治研究，經(jīng)過近10年的探索實(shí)踐,，創(chuàng)新性地總結(jié)出具有張雙樓特色的“12567”沖擊地壓治理體系,，為礦井生產(chǎn)筑起了一道堅(jiān)實(shí)的安全防線，實(shí)現(xiàn)了無沖擊事故,、無破壞性震動(dòng)的防治目標(biāo)。2020年聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)等科研單位，組建江蘇省煤礦沖擊地壓防治工程技術(shù)研究中心,，從精準(zhǔn)感知,、智能化建設(shè)等方面最大程度減少?zèng)_擊地壓危害。

“堵不如疏,，與其等沖擊地壓突然爆發(fā),，不如在前期就卸掉它?！崩畋嬖V記者，沖擊地壓是采礦引起的應(yīng)力變化的結(jié)果,，要想減小災(zāi)害規(guī)模及頻次,，就得去研究如何卸壓。張雙樓礦防沖技術(shù)人員通過建立巷道掘進(jìn)“超前三維應(yīng)力場優(yōu)化”的沖擊地壓控制技術(shù)體系，提出實(shí)施了煤層巷道掘進(jìn)全空間,、全斷面超前三維應(yīng)力場卸壓技術(shù)、回采工作面超前整體預(yù)卸壓技術(shù),，研究,、總結(jié)出包括巷道掘進(jìn)全斷面卸壓技術(shù)、大直徑深孔預(yù)卸壓+高壓注水技術(shù)等10項(xiàng)符合現(xiàn)場實(shí)際沖擊地壓機(jī)理的實(shí)用技術(shù)，進(jìn)一步提高沖擊地壓綜合治理能力,。

通過實(shí)施綜合治理措施,，近10年來，張雙樓礦杜絕了沖擊地壓事故,；近兩年來杜絕了超臨界值震動(dòng)事件,，能量,、頻次呈逐年下降趨勢，礦井沖擊地壓防治穩(wěn)定向好。

鋪設(shè)“天空地”一體化監(jiān)測網(wǎng)

面對礦產(chǎn)資源的不可再生性，良性開發(fā)的背后,，嚴(yán)格的監(jiān)管不能缺位。記者從省地質(zhì)調(diào)查研究院了解到,，目前我省已建立起“天空地”一體化的礦產(chǎn)資源智慧監(jiān)管體系,，為礦產(chǎn)開采罩上“金鐘罩”,。

“在天上用衛(wèi)星遙感監(jiān)測,、在空中飛無人機(jī)監(jiān)控、在地面進(jìn)行人工核查,?！笔⌒l(wèi)星中心總工程師宋珂介紹,，簡單來說,，“天空地”一體化生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測就是綜合運(yùn)用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)航攝和地面站點(diǎn)監(jiān)測等生態(tài)監(jiān)測手段,，通過天地協(xié)同,、數(shù)據(jù)融合、模擬預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)支撐,，建立更加精準(zhǔn)的立體生態(tài)協(xié)同感知體系,，對礦山開發(fā)利用和生態(tài)修復(fù)進(jìn)行智慧化監(jiān)管，監(jiān)測礦山地質(zhì)災(zāi)害,、生態(tài)環(huán)境及人為活動(dòng),，“更加全面地反映礦山生態(tài)保護(hù)修復(fù)情況、礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,，為礦產(chǎn)資源開發(fā),、生態(tài)保護(hù)修復(fù)、地質(zhì)災(zāi)害防治,、國土空間規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù),。”

江蘇省有多少礦山正在開采,？在省地調(diào)院,，這些有關(guān)礦產(chǎn)資源及其動(dòng)態(tài)變化的信息都轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確直觀的數(shù)據(jù),。宋珂解釋,，衛(wèi)星遙感監(jiān)測一般以季度為周期，監(jiān)管礦山開采范圍是否“越界”；無人機(jī)遙感監(jiān)測可以構(gòu)建礦區(qū)三維立體模型,，判斷礦產(chǎn)資源是否超采；地面監(jiān)測主要通過實(shí)地勘查和現(xiàn)場測量，是最直接有效的監(jiān)測方法，但效率偏低,。因此，省級層面的監(jiān)測主要以衛(wèi)星和無人機(jī)遙感為主,、地面監(jiān)測為輔。

“比如一座露天采石礦山開采之后,，山體會(huì)形成一層層采掘坡面,，如果遭遇氣象災(zāi)害或人為擾動(dòng)時(shí),，可能會(huì)發(fā)生滑坡坍塌地質(zhì)災(zāi)害,，造成安全生產(chǎn)事故,。”對此，“在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)坡面上安置監(jiān)測設(shè)備，一旦產(chǎn)生微弱的位移就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)警,，從而減小安全隱患,?！?/p>

運(yùn)用衛(wèi)星遙感技術(shù)，不僅可以掌握礦產(chǎn)資源開采的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),，開采后的生態(tài)修復(fù)工作同樣是監(jiān)測監(jiān)管的重點(diǎn),。記者了解到，目前,，省衛(wèi)星中心建立了“全域＋實(shí)時(shí)”土地衛(wèi)片執(zhí)法“日監(jiān)測”模式,、自然資源全要素遙感監(jiān)測工作機(jī)制。通過自然資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)國家試點(diǎn),、江蘇“國家山水工程”和歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)國家示范工程等國家級項(xiàng)目,，構(gòu)建了陸海統(tǒng)籌、天地一體,、上下協(xié)同,、信息共享的多要素、全流程,、一體化的自然資源綜合監(jiān)測評價(jià)預(yù)警體系,，并已在全省建立了13個(gè)市級、10個(gè)縣級衛(wèi)星中心,，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)下沉,，基層應(yīng)用成效明顯。

“今后,，我們將進(jìn)一步深化大數(shù)據(jù),、云計(jì)算、區(qū)塊鏈,、人工智能等前沿技術(shù)應(yīng)用,，重點(diǎn)探索攻堅(jiān)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的深度挖掘和高效利用,，讓更多數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為知識(shí)，更好地支撐服務(wù)我省生態(tài)文明建設(shè),，用‘智慧綠色’鋪就‘礦山底色’,。”省地調(diào)院總工于軍說,。

記者 張宣 程曉琳 實(shí)習(xí)生 楊舒雅 王詩雨