2月23日，走进国家能源集团准能集团哈尔乌素露天煤矿现场，一台台剥离电铲在智能引导系统的引导下精准挖掘。这些电铲上安装的智能引导系统由哈尔乌素露天煤矿自主研发，是具有自主知识产权且可应用于生产实践的引导设备作业智能化系统。
图为装有智能引导系统的电铲与卡车协同剥离作业
在露天煤矿，采装作业是一个重要环节，不仅直接影响后续装车运输、剥离物排弃作业效率，还间接影响下一次爆破工程质量。而电铲作为露天矿主要采装设备，其作业工程质量和生产效率无疑是矿山生产效率及效益提升的关键因素。
据悉，哈尔乌素露天煤矿采用的是单斗—卡车间断开采工艺，设计台阶高度15m，工作线长度约2000m。一直以来，为保证电铲作业质量达到“帮齐底平”工程质量要求，哈尔乌素露天煤矿电铲作业水平控制主要由测量人员通过现场定时测量、设置指示标志等传统手段进行引导，存在反应滞后、速度缓慢、准确性差的缺陷。对于电铲司机而言，自身在电铲作业过程中无法实时掌握电铲标高、工作面等情况，极容易出现超挖、欠挖现象，而当工程质量不达标时，则需要推土机等设备进行工作平盘平整作业，且工作平盘未能及时平整，会导致下一平盘爆破质量降低，造成恶性循环，大大降低了生产效率。
针对这一情况，2018年，哈尔乌素露天煤矿开展了电铲智能引导系统自主研发工作。研发人员针对露天矿大型设备作业方式，多次深入现场观察研究，逐渐摸清作业过程中存在的问题，同时认真查阅相关论文、专利等科技文献，寻求类似工况下的多种相近产品，对该类型产品的定位技术、信号传输方式、通信协议等技术手段进行细致分析研究，并经多次调试优化，在2#WK-55电铲上率先安装试用。
该系统采用GNSS三星多频高精定位、定向技术和物联网技术，结合云服务器、工业平板，通过软件控制实现电铲作业水平的精准高程引导。管理端实时掌握着电铲作业的三维坐标、设计作业水平、方位、俯仰角、速度、航向等精确数据，可以通过Web网页和APP实时发布设计作业水平命令信息，还具备电铲机械属性信息、班组信息、人员信息的对接管理等功能。而电铲端工业平板则实时显示着作业水平、设计作业水平和引导信息，无需人工测量辅助，夜间作业不受影响，采掘效率提高。
系统试用后，2#WK-55电铲月平均产量上升了14.2%，同年剥离量突破1000万立方米，完成年初计划的147.15%。同时，该系统的使用也大大提升了2#WK55电铲的工程质量，避免了因工程质量问题造成的附加生产成本，在哈尔乌素露天煤矿工程质量评分中，该电铲的月度评分明显高于其它电铲。
基于现场使用效果良好，2020年11月份起，哈尔乌素露天煤矿扩大推广运用范围，在矿内全部11台剥离电铲上安装了该系统。电铲司机高兴地介绍说，“以前挖多少全得靠目测，驾驶室离地这么远，难免有误差，这个系统安装上之后，挖深挖浅都指示得明明白白。”
对于生产技术部的测量人员来说，该系统的使用更是提供了便捷。之前，每次电铲作业前后都需要测量人员到现场测量引导、检验，现在测量人员只要打开管理端，每台电铲的实时坐标、作业轨迹都能显示出来，而且即使在复杂条件下，也能够在5秒内实现引导信息和控制指令，进行±3cm的高程精度控制，极大减轻了他们的工作强度。
据研发人员介绍，该系统还可以用于露天矿各种作业设备的辅助引导工作，对提高企业整体生产效率及效益有着巨大的作用。
评论