近来，跟着发动按钮被按下，山西焦煤集团山煤世界公司凌志达煤业公司（以下简称凌志达煤业）15505运送顺槽内，一台EBZ200掘进机的截割头慢慢滚动，精准切入煤层，有条有理地向前推动。

  在地上调度中心大屏幕上，这台掘进机的三维模型正同步模仿井下实况，截割轨道、锚杆支护发展与探水数据实时更新显现。

  这台经过改造的智能掘进机可以自主行走、精准截割，并可同步完结锚杆支护、超前探水等工序，正是山西焦煤集团严重技能攻关科技揭榜制项目——“煤矿智能化掘进要害技能讨论研讨与使用”的中心作用。自2023年7月立项以来，山煤世界公司联合太原理工大学等单位，历时2年，使传统掘进机完成了面貌一新的智能化革新。

  据统计，我国煤矿每年巷道掘进总量超越1.2万公里，掘进工作面数量约为采煤工作面数量的3倍。

  “掘进是煤矿出产的要害环节，可国内掘进工作面长期以来依靠的是人海战术。”山西焦煤集团技能中心主任杨彦群直言，“比较采煤，掘进已成为煤矿自动化、智能化建造的短板。”

  “曩昔，掘进、支护、探水工序彼此独立，一个作业循环常需求2小时至3小时，遇杂乱地质条件时功率更低。更要害的是，工作面作业人员密布、粉尘浓度高、作业空间狭隘，安全危险高。”凌志达煤业机电副经理吴晓峰表明。

  但将传统掘进机悉数替换为智能化掘锚机，单台本钱是传统设备的数倍，投入巨大。

  “不能容易抛弃现有设备。”杨彦群表明，“对传统掘进机施行晋级改造，攻关智能化要害中心技能，是咱们推动智能化掘进工作面建造的实际可行途径。”

  2023年7月，山西焦煤集团发动严重技能攻关科技揭榜制项目。技能中心安排发榜招贤，由山煤世界公司牵头，联合太原理工大学、北京唯实深蓝科技有限公司（以下简称北京唯实深蓝）、石家庄奥创矿用设备有限公司、徐州徐工动力配备有限公司（以下简称徐工动力配备）和凌志达煤业一起揭榜，组成产学研用一体化团队（以下简称联合团队），方针是将EBZ200掘进机晋级为“掘、锚、护、探”一体化智能配备。

  这个项目的中心难题是把掘进、支护、探水、护帮四大功用集成于一台设备。“由徐工动力配备供给的EBZ200掘进机结构严密相连，要在有限空间内加装机载液压锚杆钻机、探水钻机和折叠式全断面工作面护帮安排，难度极大。”山煤世界公司技能负责人霍国存坦言。

  联合团队将主战场搬到凌志达煤业机修车间。接连半个月，吴晓峰带领机电队工人拆解设备、丈量尺度，并与太原理工大学团队协同进行图纸规划与演算。

  “要不试试模块化规划？”在一次深夜研讨中，联合团队提出新思路：将锚探体系与掘进机的衔接部分规划为可替换模块，完成快速拆装。

  这一思路打破了僵局。他们连夜赶制快速换装安排。可第一次实验，锚杆钻机与探水钻机切换就耗时3小时，远未到达规范。霍国存当即安排联合团队拆解安排从头打磨，调整液压接口视点。经过10屡次优化，终究完成锚杆钻机与探水钻机在1小时内快速转化，较传统方法节约2小时。

  “改造作用怎么样？现场使用还存在哪一些问题？”该项目负责人，山煤世界公司副总经理、总工程师韩磊紧盯项目发展状况。终究，2台钻机得以同步施行钻探开孔，长探间隔达125米，短探间隔达15米，完成了掘进与勘探并行。

  与此同时，高精度导航定位的难题也摆到了面前。井下粉尘浓度高，惯例导航体系难以安稳追寻设备方位。山煤世界公司技能团队与北京唯实深蓝团队协作，加装高清摄像头与惯性导航传感器，经过粉尘自适应算法滤除搅扰。为验证精度，联合团队跟从凌志达煤业掘进队数十次深化15505工作面，收集上万组数据，终究研宣布“视觉+惯导”组合导航体系，完成横向定位差错小于等于30毫米、航向丈量精度小于等于0.08度。

  依托这套导航体系，联合团队又开宣布根据肯定坐标的智能截割算法，使掘进机在不同姿势下都可以依照预设轨道精准作业，断面成型尺度差错控制在10厘米以内。至此，传统掘进机完成了厘米级精度的自动驾驶。

  在凌志达煤业调度中心大屏幕上，15505工作面三维巷道模型实时显现着井下掘进机的每一个动作。这套由山煤世界公司联合太原理工大学研制的数字孪生体系，被称为掘进机的“千里眼”。

  “经过激光雷达扫描巷道，咱们构建了精度小于5厘米的数字化模型，再凭借传感器实时上传设备温度等数据，驱动虚拟模型同步运转。”霍国存解说，假如呈现超挖、欠挖或设备温度反常等状况，该数字孪生体系当即宣布预警。

  联合团队中心成员王浩然记住，为比照智能化改造作用，他们曾跟从掘进班组下井，每天具体记载工序耗时、人员装备。现在，该数字孪生体系不只支撑长途监控，还能模仿不同地质条件下的掘进工艺，成为员工训练可视化渠道。

  上一年10月底，该项目顺畅经过中期检验，随后在15505工作面展开工业性实验。到本年10月，该项目交出了一份亮眼的成绩单：最高日进尺12米，月进尺321米，归纳掘进功率提高30%以上。

  到现在，该项目已申请专利7项，宣布论文7篇，培育智能化掘进技能人员15名。

  “这套智能掘进体系不只适用于煤巷，还可拓宽至半煤岩、全岩巷道。”韩磊介绍。更要害的是，1台传统掘进机的改造本钱仅为新置办成套设备本钱的1/5。

  “咱们将在山西焦煤集团所属矿井全面推广这项技能，让更多传统掘进机勃发智能重生。”杨彦群表明，该项目作用已经过山西省科技厅安排的点评判定，四项要害技能到达世界领先水平。