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中国煤科天玛智控:推动煤炭开采向无人化绿色化迈进

2026-05-28 11:39

来源:中国网印象中国

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在山东能源集团滨湖煤矿、杨村煤矿,采用无人化智能开采技术及装备实现了生产环节作业区域不进人,将采高从原有的1.4m降到1.3m,平均少割矸石10cm,减少吨煤含矸率,每吨煤发热量提升400大卡,实现年创效4000多万元,打造了国内首次采用“AI+1+2+0”的薄煤层无人化开采典范;在长1182米,煤层倾角48度至66度,平均倾角57度的华荣能源公司太平煤矿31131工作面,经过3个月攻坚,成功实现工作面的智能化开采,取得日均割煤4刀、日推进3.2米的优异成绩;在地下600米深处的龙煤集团城山煤矿,调度中心工作人员轻点鼠标,采煤机自动记忆截割,液压支架自动跟机移架,滚滚乌金源源不断运往地面……这些都是中国煤炭科工集团北京天玛智控科技股份有限公司(以下简称“天玛智控”)在矿区无人化智能开采技术应用上取得的成果。

天玛智控成立于2001年7月,2023年6月在上海证券交易所科创板挂牌上市。公司以打造“世界一流智能化技术、装备、服务一体化创新型企业”为愿景,通过科技赋能,持续推动煤矿安全、高效、绿色开采,显著提升矿山生产效率和安全生产水平,将煤矿工人从危险恶劣的环境中解放出来,为用户创造了经济价值和社会价值。

目前,天玛智控自主研发的新技术正在全国煤炭企业500多个工作面运行应用。

突破关键领域技术封锁

随着我国经济的快速发展,对能源资源的需求量也在不断增加,煤炭作为我国主要的能源资源之一,对其开采与利用不断提升,进而使得对煤机装备的需求增加。据了解,改革开放以来,液压支架等大型煤机装备已基本实现国产化,但是控制液压支架的核心技术装备——电液控制系统长期被国外垄断。

电液控制系统引进初期,国外对我国实行技术封锁,而且设备价格昂贵,严重阻碍了煤炭行业的健康发展。在此背景下,中国煤炭科工集团出资成立天玛智控。

白手起家的天玛智控,不仅要直面海外技术封锁的重重壁垒,还要破解人才短缺这一迫在眉睫的现实难题。

“研发的日子虽然枯燥,但每一点小小的进步都让我兴奋不已。”天玛智控研发人员说道。

2008年12月,依托“十一五”国家重点技术创新项目支持,天玛智控团队研发出我国首套自主知识产权SAC型液压支架电液控制系统,攻克了电液转换技术难题,并在国家能源集团宁夏煤业石沟驿煤矿投入使用,一举打破国外多年的技术封锁,实现了电液控制系统国产化自主可控。

此后,天玛智控攀登技术高峰的脚步从未停歇。2014年,SAM型综采自动化控制系统在黄陵矿业投用,开创了国内“有人巡视、无人操作”的可视化远程干预智能开采先河。2017年,成功研制国内首套630升/分钟、40兆帕高端乳化液泵站,再次打破国外技术垄断。如今,天玛智控成功构建起由SAM、SAC、SAP三大核心产品构成的“大脑-神经-心脏”智能开采闭环控制体系,其中SAM系统可以形象表达为煤矿无人化智能开采的“大脑”,SAC系统是指挥操作的“神经”,SAP系统则是提供动力的“心脏”。

“公司首创了‘有人巡视、无人操作’可视化远程干预智能化采煤模式、‘地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业’无人化采煤模式,以及‘智能感知、自主决策、自动放煤’工作面智能综放开采模式,建成多个智能化示范工作面,真正让采煤作业变得安全高效、轻松便捷。”天玛智控创新研究院院长王峰说。

锻造能打硬仗的钢铁队伍

矿业是国民经济发展的重要支柱性产业,智能化建设是推动矿山安全发展、保障国家能源资源安全的重要举措。煤炭行业属于高危行业,推进煤矿智能化建设,可大量减少高危岗位人员,避免煤矿工人直接面对灾害事故风险,大幅消除安全生产隐患。天玛智控以提升煤矿工人安全感与幸福感,实现煤矿转型升级和高质量发展为使命,不断进行技术攻关,解决了一个又一个的无人化智能开采控制技术难题。

在榆家梁煤矿和黄陵一号煤矿,面对地面规划截割极限位置自动返刀精度不足导致“割不透”的技术瓶颈,天玛智控工程师团队深入井下,反复测量尝试,通过视频监控系统捕捉关键标志物动态轨迹,深入分析数据规划,成功突破设备空间定位补偿、多传感数据融合等核心技术,实现极限工况下的智能判定与连续多刀自主返刀作业。如今,天玛智控在榆家梁煤矿建成“0+2+2”无人化采煤生产模式,生产效率提升16.67%;在黄陵一矿建成“0+3”无人化采煤生产模式,生产效率提高13.81%,为我国无人化采煤提供了新样板。

在66度的陡坡上采煤,其难度不亚于“峭壁上走钢丝”。面对平均走向长度1182米,煤层倾角48度至66度,平均倾角57度的华荣能源公司太平煤矿31131工作面,天玛智控组建攻关团队,长期驻扎井下,创新采用俯伪斜开采工艺,通过多缸协同控制、优化移架作业流程,经过3个月艰苦攻坚,工作面成功实现智能化开采,取得日均割煤4刀、日推进3.2米的优异成绩,为国内外同类极端条件煤层开采,提供了可复制、可推广的技术模式。

位于黑龙江鸡西地下600米深处的龙煤集团城山煤矿,是一座百年老矿,地质条件复杂,面临瓦斯水害、巷道老旧等挑战。天玛智控迅速组织技术力量协同攻关,量身定制智能化解决方案。项目负责人邵宏野表示:“我们为矿井构建了煤矿智能开采‘中枢神经’,依托SAC、SAM、SAP三大核心系统协同配合,实现井下设备一键启停与常态化自动跟机作业。”目前,该矿作业人员减少40%,设备开机率与原煤单产水平大幅提升,成为龙煤鸡西公司首个实现常态化自动跟机采煤的矿井,让“百年老矿”真正实现“一键启动”。

据了解,“十四五”期间,天玛智控面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康,全力攻坚无人化智能开采控制技术,首创“地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业”新模式,真正做到采煤工作面支架区域内生产过程无人,为煤炭工业的转型升级和可持续发展提供了有力支撑。

走绿色化、智能化发展新路

近年来,天玛智控锚定“双碳”目标,大力打造绿色智造产业链,助力煤炭绿色智能开采。

在技术创新端,天玛智控率先布局清洁能源替代应用。公司创新打造产业基地屋面分布式光伏电站,年发电量可达80万千瓦时;自主研发的井下智能照明系统,可实现工作面可节能40%。

“公司自主研发的矿用智能反渗透净水装置,已在宁夏、新疆、内蒙古等地区广泛推广;矿井水井下短流程直滤系统让废水由‘黑’转‘清’。”此外,依托MVR型废水循环处理装置,公司构筑起废水“零排放”和资源化回用绿色闭环体系,天玛智控智能供液事业部总经理何勇华表示。

在生产制造端,天玛智控大力打造绿色智造产业链,建成6套智能加工系统、8条柔性智能装配生产线,资源综合利用率高达98.73%,关键生产设备实现100%联网实时监控;建设了数字孪生工厂,运用机器人和先进测试设备,构建柔性化、智能化生产布局;自主研发的“煤矿视觉AI一体化管控平台”已全面投入应用,AI识别准确率超过96%,已在全国80多个煤矿工作面投入使用。

凭借在绿色制造、数字化转型领域的突出成效,天玛智控先后入选国务院国资委“国有企业数字化转型试点企业”、“国家智能制造示范工厂”和首批“卓越级智能工厂”,并荣获“国家级绿色工厂”称号。今年5月,凭借在我国煤矿无人化智能开采领域的卓越贡献和非凡的团队精神,天玛智控又被授予“全国五一劳动奖状”。天玛智控相关负责人表示,公司将以这荣誉为鞭策,用更加智慧的矿山技术与更有温度的团队力量,推动我国煤炭开采从“少人化”向着“无人化”“绿色化”的目标坚实迈进,为国家能源资源安全与煤炭工业高质量发展保驾护航。(公祥伟)(推广)

【责任编辑:君君】
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