数字筑路行：5G与抗战老煤矿的时空交汇
【慧聪通信网】在四川省乐山市，沿着流经市区的岷江往下游走不远的群山中，坐落着一个远近闻名的嘉阳煤矿。嘉阳煤矿已经有80多年的历史了，曾为抗战胜利和四川的工业发展做出了巨大贡献。不过嘉阳煤矿并没有因悠久的历史而固步自封，当数字经济时代来临时，这个依山傍水的老煤矿在全省第一个建成了5G+智慧矿山项目。
近日飞象网记者随着中兴通讯“数字筑路行”系列活动来到嘉阳煤矿，实地探访了这座煤矿数字化建设的情况，见证了中国煤炭产业越走越宽的转型升级之路。
迈向智慧矿山征途
嘉阳煤矿现为单井（天锡井）生产矿，核定年产能120万吨，承担了成都金堂、宜宾福溪、泸州川南等省内多家主力电厂的电煤保供任务。不过目前来看，嘉阳煤炭赋存条件差，产品发热量不足3000大卡，而且煤层薄、开采难度大、设施老化，抵御市场风险的能力弱。此外，职工队伍人员基数大、年龄结构老化，加上老国企传统的电煤保供、就业保障等社会职能，以及工伤、职业病、退休人员多等问题，导致煤矿的包袱十分沉重。嘉阳煤矿下定决心通过“机械化换人、自动化减人”来提质增效，寻求新的发展路径，从“十三五”开始规划矿井信息化、智能化。
嘉阳集团总经理范勤英在接受记者采访时表示，由于煤层极薄，必须尽量压缩采煤高度，作业面回采长度也远超一般煤矿，因此选择技术装备时面临很多困难。为解决这些问题，嘉阳煤矿与中国电信四川公司、中国煤科重庆研究院（简称重庆研究院）、中兴通讯等开展联合研究，结合煤矿的实际情况，打造合用、好用的技术装备。经过不断的改进和打磨，嘉阳煤矿成功实现了新装备本土化，并实现了高水平的无人化操作，远远超出了最初设定的目标。
“在采用智能化综采以前，一个对拉工作面需要22人”范勤英说，“采用智能化综采后，工作面只需要２个人就可以达到原来同样煤质的煤炭产量”。
数智化带来全新活力
2021年，嘉阳集团先后完成了矿井首套智能化开采设备招标、组建智能化综采队、智能化综采设备验收等工作。与此同时，嘉阳集团还围绕5G在煤矿产业中的应用，与相关单位反复研究，最终确定了重点支撑安全生产快速感知、超前预警、实时监测、应急处置等应用，搭建井上井下一张网的5GC核心网。
2023年11月，嘉阳5G专网入井项目完成建设投入运行，切实做到了生产网络高度隔离、业务数据本地流转不出园区，井上井下工业环网、视频回传网络、调度网络等多网之间的互联互通。该项目有效解决了井下数据通信受阻、无线网络卡顿，通话网络不流畅等痛点，提升了网络传输效率，为智能化开采远程操控提供了高质量网络支撑。
重庆研究院总经理刘程告诉记者，借助5G技术，嘉阳煤矿部署了一套可以在地下数百米深的巷道内工作的精确定位系统。实测表明，人员静止状态的定位精度达到分米级，行走状态下的定位精度达到米级，在某种程度上优于地面GPS定位指标，能够很好地保障矿工的人身安全。依托5G专网，嘉阳煤矿还部署了自动行走钻机等系列自动化装备，工人无需在现场拖拽设备，在地面中控室远程操控即可。这些装备的优势在于能够在狭窄、无光的巷道正常工作，有效提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度。
“通过引入数字化、智能化技术装备，工人们坐在干净的地面中控室内就可以完成工作，这是科技进步带来的变化。”刘程说。
安全管理实现飞跃
对于煤矿来说，安全是重中之重，也是难点中的难点。在嘉阳煤矿，5G带来的数智化技术帮助井下安全管理实现了此前难以想象的飞跃。
井下安全事故很多时候都是有前兆的，比如巷道顶帮冒落、支撑结构变形、人员作业不规范等。嘉阳煤矿在井下所有作业场所都配备了高清摄像头，这些摄像头可以及时发现安全隐患、违章作业，并进行准确定位、告警，从而及时予以处理，确保井下安全。高清摄像头还可以实时监控皮带运输等关键设备的运行状态，在发现异常情况时及时告警、引导人员进行排查，保障生产秩序。
中兴通讯副总裁熊继斌告诉记者，中兴通讯与重庆研究院紧密合作，在嘉阳煤矿实现了井下5G大流量高清视频的稳定传输、隐患的智能识别和告警功能。“这些系统不但可以减少井下工作人员数量，还可以大大提高开采面的安全性和持续生产能力，对提高煤矿的生产效率至关重要。”
以技术创新打造煤炭行业新质生产力
在尝到了前期项目的好处之后，嘉阳集团在2022年又启动了31231工作面智能化综采线的建设。该项目在2023年4月正式投入运行，实现了地面单人操作、远程控制，自动化跟机截割，全工作面视频巡检，采煤机电缆全程视频监控，支架视频自动切换端头视频，监控中心故障语音报警等功能，实现了地面中控室对地下生产现场的“透明化”管控。在2023全国煤矿采煤工作面智能创新大赛中，该项目荣获薄煤层智能综采赛道特等级殊荣。
嘉阳煤矿的技术创新不仅提升了自身的竞争力，也为南方地区煤矿产业提供了宝贵的经验。长期以来，南方地区煤矿都存在较大的瓦斯和透水问题，自动化无人生产无疑极大减少由此带来的人身安全事故。此外，南方煤矿通常地下巷道狭小，一般生产设备不太适应，而且信号传输也更加困难。为此嘉阳煤矿专门研究了小型化钻机、小井型皮带运输、多自由度机器人等技术，使之可以在有限空间内完成更多复杂任务。针对井下信号传输问题，嘉阳煤矿与中兴通讯合作，设计了适合狭小巷道的5G布网方案，提高了通信效率和稳定性。
据了解，嘉阳集团近期已设计完成了机器人智能巡检方案，正在继续探索超高清安全生产监控、综采面5G无线化改造、井下5G智能管控、超前预警、机车无人驾驶实时监测等技术方案，以专业的5G数智化技术方案服务煤矿行业的安全、高效和绿色发展。
作为一个工业门类齐全的大国，中国一直在积极寻求工业数字化、智能化升级，在技术创新中持续提升生产效率、产品品质，嘉阳煤矿的发展就是多年坚持不懈努力的一个缩影。事实表明，外有国家政策的大力支持，内有通过技术创新来提高效益的强烈意愿，再加上行业相关龙头企业的全力支持，中国煤炭企业完全可以快速形成自己的新质生产力，为未来的发展奠定扎实基础。
