5G+智能化矿井的领跑者——陕西延长石油巴拉素煤矿智能化矿山建设纪实

文/本刊记者

“您好，我是延长石油巴拉素煤矿井下带班人员王宇，我们现在的位置是巴拉素煤矿井下590米处的二号辅运大巷综掘工作面，主要负责该大巷的掘进工作”。

“辛苦了，请注意安全生产”。

这是2020年9月8日在第十五届榆林国际煤炭暨高端能源化工产业博览会上，陕西延长石油（集团）有限责任公司总工程师扈广法、副总经理范京道与井下职工通过5G视频电话通话的一幕。

巴拉素煤矿位于陕西省榆横矿区北部的中西部，隶属陕西延长石油矿业有限责任公司，地质储量近50亿吨，可采储量近30亿吨，设计一期年产能1000万吨、二期年产能1500万吨。作为一座设计产能千万吨级的大型矿井，巴拉素煤矿以建设世界一流智能化示范矿井为愿景，从建井初期就全面植入智能化基因、融入了5G的理念，开创了煤炭行业智能化建设的先河，领跑国内智能化矿山建设。

高起点规划 领跑国内5G+智能化矿山建设

“巴拉素煤矿要以高起点规划，在建设时就要有智能化的理念。”现任陕西延长石油（集团）有限责任公司副总经理范京道在初到延长石油任职时就明确提出，要将巴拉素煤矿建设成为智能化矿山，实现煤矿智能化技术创新从“黄陵模式”到“延长方案”的拓展。

一流的矿井，需要一流的设计。延长矿业公司秉承“设计一流、装备一流、管理一流、效率一流”的建设理念，坚持高质量发展目标和高起点顶层规划，在巴拉素煤矿建井之初就注入了智能化的基因。

“我们按照智能系统化、系统智能化的理念，全面应用5G技术生态，将智能化的基因植入到矿井设计、建设、生产、运营的整个环节，提升煤矿安全生产经营整体水平，建设世界一流智能化煤矿，实现生产全过程、作业全流程、井上下全方位的智能化。”陕西延长石油矿业有限责任公司执行董事、总经理魏效农说。

5G技术，具有超高速率、超低时延、超大连接的技术特点，契合了煤矿智能化发展需要更广泛数据接入、更大数据传输带宽和更低延时控制的支撑，为打通煤矿智能化开采上下行传输的高速通道奠定了基础。因此，在5G概念刚提出时，延长矿业公司就将5G技术的应用纳入巴拉素煤矿的顶层设计。

2019年初，委托中煤科工开采研究院团队开展“巴拉素智能化煤矿建设顶层规划与5G+智能化巨系统关键技术研究和应用”研究。2020年5月，针对煤矿顶层设计、井下生产项目、地面智慧化园区等12个大项48个小项，又与中煤科工集团首席科学家王国法院士及其团队展开深度合作，在规划中将智能化的基因全方位覆盖到煤矿生产、生活的各个角落。

经过一年多的研究，历经数次修改与完善，由中煤科工开采研究院有限公司编制的《延长石油巴拉素煤矿建设智能化示范煤矿建设方案》问世。2020年8月20日，聘请10位院士、20余位专家就该方案进行咨询、研讨。与会院士、专家一致认为方案技术先进、定位合理、覆盖全面，并坚持了先进性、可靠性与实用性的统一，符合巴拉素煤矿智能化建设的实际需求，符合国家、行业和企业发展战略，将有效支撑企业的高质量发展。

“建成绿色高效安全的智能化矿井是我们的目标。巴拉素煤矿的总体设计基于先进、智能、高可靠性的生产装备，深度融合了人工智能、大数据、5G等引领性技术，解决了煤矿井下生产自动化程度低、安全性差、能耗高、效率低等问题。高起点的规划，必然会‘成就’一座高质量的矿井。”巴拉素煤业公司董事长、总经理王春刚说。

在巴拉素煤矿智能化建设规划中，5G技术是关键核心技术之一。“通过5G网络技术，我们不仅要实现把高清晰画面低延时地传递到地面的各个角落，还要实现通过手机APP看到井下生产实时画面，并且井下设备工况数据通过传感器和工控软件由5G线路到达地面，操作人员通过实时画面和设备工况可以准确无误地进行操作……”，巴拉素煤矿智能化项目负责人描绘着5G技术在矿井应用的场景。

自动化控制技术、5G、人工智能、机器人等先进技术已经引入巴拉素煤矿……项目建成后，智能化煤矿管控平台将不少于50个子系统，矿井数据的实际利用率提升至50%以上；系统平台接入点增加到5万个点以上；实现端到端数据延时小于5毫秒，全面实现矿山多专业、多部门系统作业和信息化管理，打造“统一平台框架、多级业务融合、流程闭环反馈、分时协同管控”的煤矿智能化运行平台，打破信息孤岛，实现信息共享。

预计2021年底，巴拉素煤矿首采工作面建成。届时，一座行业一流的智能化示范矿井将呈现在世人面前，领跑国内5G+智能化矿山建设。

智慧赋能，创新发展。陕西延长石油巴拉素煤矿以高起点规划、高标准建设、高要求培养，领跑国内5G+智能化矿山建设，力争成为全煤行业智慧煤矿一体化解决方案的创新者、实践者和引领者

高标准建设 打造5G+智能矿山新模式

对于在建井之初就引入智能化基因的矿井，面临的最大难题就是没有参照、没有模板。“没有模板，我们就成为模板；没有先行者，我们就当先行者”。巴拉素人以“埋头苦干，开拓创新”的延长石油精神，不断探索与实践，努力开创5G+智能矿山的新模式。

“我们参观了很多矿井，周围的矿井都跑遍了。”王春刚说。在没有模板的情况下，只有不断地学习才能“打开思路”。巴拉素煤业公司调研考察了国内外先进煤矿的建设情况和成功经验，同时梳理了当前各大煤矿在智能化建设上存在的问题和“卡脖子”难题，立足巴拉素煤矿实际条件和需求，探索5G+智能矿山建设新模式。

由于井下环境复杂多变，5G技术的实施与施工难度也最为复杂。巴拉素人迎难而上、积极探索，从布线到5G设备的安装，一步步地调试，一步步地完善，终于顺利实现井下5G通信，成为全煤行业首个在建井时就引入5G技术的矿井。巴拉素煤矿井下5G技术的应用，为煤矿物联网的实现提供了有效解决方案，为推动煤炭行业转型升级提供了参考。

值得一提的是，巴拉素煤矿井下590米的5G网络为目前国内井下最深处的5G网络，既展现了5G通信技术在煤矿智能化建设中的广阔前景，又创造了5G通信技术在煤矿井下应用的“陕西第一”，标志着陕西延长石油巴拉素煤业公司智能化煤矿建设“延长方案”取得了初步成果。

“井下智能采煤会通过人工智能实现人机态势全感知，达成趋势性的预判功能，而非检测到问题才进行信息反馈，极大地提高了生产的安全性。”说到智能化煤矿的先进之处，王春刚说，“未来，巴拉素煤矿井下作业人员将减少20%以上，设备运行效率平均提高30%，年成本下降10%以上，人员工效提升1倍以上。”

此外，智能化矿井也将打破传统煤矿的职能分工。“智能化矿井必然要改变煤矿传统思维和管理模式，我们积极探索5G+智能化煤矿管理的新模式，最终确定了5个业务中心，即生产管理功能中心、生产控制功能中心、矿山安全功能中心、运维保障功能中心与运营管理功能中心。”王春刚说。

也就是说，将来巴拉素煤矿利用这5个业务中心对煤矿进行全部管理。这里的生产管理中心包含了传统生产的生产调度、物资供应、工程管理等；矿山安全中心包含传统生产的安全环保部、监察以及地测等部门；传统生产中的一线人员调整到生产控制以及运维保障中心，运维保障中心包括智能运营中心和智能化运维队，涉及的专业包括网络、5G、通讯、视频、大数据、软件、BIM、自动控制、人工智能、传感器、大屏幕显示系统、智慧园区等专业和系统；经营管理中心包括党建、财务、人力资源、工会等机关部门。

一流的矿井，就要有一流的建设。巴拉素煤矿坚决摒弃“穿新鞋走老路”的思想理念，在探索5G+智能矿山新模式的道路上砥砺奋进，打造出5G+智能矿山建设新模式。

高要求培养 锻造智能化人才队伍

“要全面加强人才队伍建设，按照‘引进一批、培养一批、储备一批、借用一批’的思路，重点打造技术、人才、资金密集型能源企业。”范京道在巴拉素煤矿调研时强调。

人才队伍建设是企业发展的第一资源。对于巴拉素煤业公司而言，这样“史无前例”的建设，人才队伍建设无疑是尤为重要的。

一方面，巴拉素打破传统思维，“变招工为招生”，按照快速掘进探索、智慧矿山建设等战略规划需求，与陕西能源职业技术学院签订了订单委培协议，招收了500多名有意愿在巴拉素煤矿就业的学生进行专项培养。“培训内容都是按照矿井发展的需求量身打造的，这样的培养模式不仅建立起了自己的人才梯队，还解决了地方就业问题，促进了企业与地方的和谐。”王春刚说。

另一方面，完善人才激励机制，完善发展环境。巴拉素煤矿建立了适应智能化特点的人事制度和薪酬分配制度，建立了健全的智能化人才序列和职业通道，完善了人才引进、培养、选拔、使用、激励等制度；出台了优化人才培养规划，以矿院、科研院所等为依托培养智慧矿山企业经营管理人才、软件开发的创新型科技人才。

“我们坚持以事业留人、以待遇留人、以环境留人，增强职工的获得感、幸福感、归属感。”王春刚说。巴拉素煤矿规划建设每间30平方米，共计6栋的单身公寓，每人一个单间，并且房间内部按照酒店标准设施配置齐全。同时，修建了可满足2400余人同时就餐的职工食堂、五人制足球场和篮球场等，让职工住得温馨、吃得放心、干得舒心。

一流的建设，需要一流的人才队伍支撑。巴拉素煤矿创新人才培养方式，完善人才发展环境，通过多种方式筑巢引凤，未来必将锻造出一支与一流智能化示范化矿井相匹配的一流队伍，为巴拉素煤矿智能化建设提供强有力的人才保障。

智慧煤矿建设是煤炭开发技术发展的必然趋势，是煤炭企业科学化、规范化、精细化发展的必由之路。近日，经国家能源局、国家煤矿安全监察局审核，陕西延长石油巴拉素煤业有限公司巴拉素煤矿被确定为国家首批智能化示范建设煤矿，更加坚定了巴拉素煤矿人进行智能化建设的信心。

智慧赋能，创新发展。巴拉素煤矿的智能化建设正以“5G”速度冲刺，打造全球领先的智慧煤矿生产—服务—研发于一体的创新基地，力争成为全煤行业智慧煤矿一体化解决方案的创新者、实践者和引领者。