2月23日，走進(jìn)國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)哈爾烏素露天煤礦現(xiàn)場，一臺臺剝離電鏟在智能引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)下精準(zhǔn)挖掘。這些電鏟上安裝的智能引導(dǎo)系統(tǒng)由哈爾烏素露天煤礦自主研發(fā)，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)且可應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的引導(dǎo)設(shè)備作業(yè)智能化系統(tǒng)。
圖為裝有智能引導(dǎo)系統(tǒng)的電鏟與卡車協(xié)同剝離作業(yè)
在露天煤礦，采裝作業(yè)是一個重要環(huán)節(jié)，不僅直接影響后續(xù)裝車運輸、剝離物排棄作業(yè)效率，還間接影響下一次爆破工程質(zhì)量。而電鏟作為露天礦主要采裝設(shè)備，其作業(yè)工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率無疑是礦山生產(chǎn)效率及效益提升的關(guān)鍵因素。
據(jù)悉，哈爾烏素露天煤礦采用的是單斗—卡車間斷開采工藝，設(shè)計臺階高度15m，工作線長度約2000m。一直以來，為保證電鏟作業(yè)質(zhì)量達(dá)到“幫齊底平”工程質(zhì)量要求，哈爾烏素露天煤礦電鏟作業(yè)水平控制主要由測量人員通過現(xiàn)場定時測量、設(shè)置指示標(biāo)志等傳統(tǒng)手段進(jìn)行引導(dǎo)，存在反應(yīng)滯后、速度緩慢、準(zhǔn)確性差的缺陷。對于電鏟司機(jī)而言，自身在電鏟作業(yè)過程中無法實時掌握電鏟標(biāo)高、工作面等情況，極容易出現(xiàn)超挖、欠挖現(xiàn)象，而當(dāng)工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時，則需要推土機(jī)等設(shè)備進(jìn)行工作平盤平整作業(yè)，且工作平盤未能及時平整，會導(dǎo)致下一平盤爆破質(zhì)量降低，造成惡性循環(huán)，大大降低了生產(chǎn)效率。
針對這一情況，2018年，哈爾烏素露天煤礦開展了電鏟智能引導(dǎo)系統(tǒng)自主研發(fā)工作。研發(fā)人員針對露天礦大型設(shè)備作業(yè)方式，多次深入現(xiàn)場觀察研究，逐漸摸清作業(yè)過程中存在的問題，同時認(rèn)真查閱相關(guān)論文、專利等科技文獻(xiàn)，尋求類似工況下的多種相近產(chǎn)品，對該類型產(chǎn)品的定位技術(shù)、信號傳輸方式、通信協(xié)議等技術(shù)手段進(jìn)行細(xì)致分析研究，并經(jīng)多次調(diào)試優(yōu)化，在2#WK-55電鏟上率先安裝試用。
該系統(tǒng)采用GNSS三星多頻高精定位、定向技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合云服務(wù)器、工業(yè)平板，通過軟件控制實現(xiàn)電鏟作業(yè)水平的精準(zhǔn)高程引導(dǎo)。管理端實時掌握著電鏟作業(yè)的三維坐標(biāo)、設(shè)計作業(yè)水平、方位、俯仰角、速度、航向等精確數(shù)據(jù)，可以通過Web網(wǎng)頁和APP實時發(fā)布設(shè)計作業(yè)水平命令信息，還具備電鏟機(jī)械屬性信息、班組信息、人員信息的對接管理等功能。而電鏟端工業(yè)平板則實時顯示著作業(yè)水平、設(shè)計作業(yè)水平和引導(dǎo)信息，無需人工測量輔助，夜間作業(yè)不受影響，采掘效率提高。
系統(tǒng)試用后，2#WK-55電鏟月平均產(chǎn)量上升了14.2%，同年剝離量突破1000萬立方米，完成年初計劃的147.15%。同時，該系統(tǒng)的使用也大大提升了2#WK55電鏟的工程質(zhì)量，避免了因工程質(zhì)量問題造成的附加生產(chǎn)成本，在哈爾烏素露天煤礦工程質(zhì)量評分中，該電鏟的月度評分明顯高于其它電鏟。
基于現(xiàn)場使用效果良好，2020年11月份起，哈爾烏素露天煤礦擴(kuò)大推廣運用范圍，在礦內(nèi)全部11臺剝離電鏟上安裝了該系統(tǒng)。電鏟司機(jī)高興地介紹說，“以前挖多少全得靠目測，駕駛室離地這么遠(yuǎn)，難免有誤差，這個系統(tǒng)安裝上之后，挖深挖淺都指示得明明白白。”
對于生產(chǎn)技術(shù)部的測量人員來說，該系統(tǒng)的使用更是提供了便捷。之前，每次電鏟作業(yè)前后都需要測量人員到現(xiàn)場測量引導(dǎo)、檢驗，現(xiàn)在測量人員只要打開管理端，每臺電鏟的實時坐標(biāo)、作業(yè)軌跡都能顯示出來，而且即使在復(fù)雜條件下，也能夠在5秒內(nèi)實現(xiàn)引導(dǎo)信息和控制指令，進(jìn)行±3cm的高程精度控制，極大減輕了他們的工作強度。
據(jù)研發(fā)人員介紹，該系統(tǒng)還可以用于露天礦各種作業(yè)設(shè)備的輔助引導(dǎo)工作，對提高企業(yè)整體生產(chǎn)效率及效益有著巨大的作用。
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