5月8日，陜西煤業化工集團黃陵礦業有限公司一號煤礦（簡稱黃陵一礦）1001工作面，成功通過順槽控制中心遠程干預的方式首次實現了無人化開采，創造了連續3個工作循環采場無人的紀錄，生產過程中，采煤工作面支架支護區域沒有一個人。

一個煤炭行業的老教授，到黃陵一礦參觀后，非常激動地說：“我一直夢想，有一天煤礦工人可以在地面上很體面地采煤，穿著白襯衫。沒想到真的實現了！”

借鑒無人飛機的發展經驗，無人化開采項目的開發方北京天地瑪珂電液控制系統有限公司（簡稱天瑪公司）董事長張良將實現井下“無人開采夢”分成兩步走，第一步是實現遙控式無人開采，操作人員在順槽監控中心遠程干預遙控設備運行，工作面落煤區域無人操作；第二步是實現智能化無人開采，采煤機、液壓支架等設備自動化智能運行，就像飛機進入自動駕駛狀態一樣。

在張良看來，黃陵一礦1001工作面的成功實踐，是煤礦開采從綜合機械化開采到無人化開采的轉折點，邁出了“無人開采夢”的第一步，經過多年的努力，迎來了無人化開采的曙光。

天瑪公司的“無人化采煤夢”

讓黃陵一礦在無人開采領域有此突破的是一個名為“較薄煤層國產裝備采場無人化技術研究與應用”的項目。5月25日，中國煤炭工業協會對該項目進行了科技成果鑒定，認為其整體技術已達到國際領先水平。

在該項目開發方天瑪公司看來，取得這樣的成績并不是偶然。該公司于2001年成立之初，就把無人開采作為公司的戰略目標。在此期間，該公司先是自主研發了液壓支架電液控制系統，實現了對進口的替代，為無人開采奠定了一定的基礎，后又專門成立了無人化項目部，研發無人開采的全套控制技術和控制設備。

目前，全國井下從業人員約304萬人，按采煤工人大約占30%的比率推算，從事一線直接采煤工作的人大約有90萬。

“無人開采就是要把這90萬人逐步解放出來。剛開始或許只能解放出20%至30%，然后再一步一步推進。”張良認為，這是天瑪公司作為一個煤礦裝備、服務提供企業對于整個煤炭行業的責任。

“國內外的一些研究機構也在探索智能化無人開采，但都沒有商業推廣應用。我們公司提出了兩步走的戰略，將遙控式無人開采作為過渡階段，同時對智能化無人開采進行同步研究。”天瑪公司無人化項目部經理黃曾華說，“方向明確了之后，我們就想方設法技術攻關。”

據了解，2013年在神華寧煤集團梅花井煤礦的一個項目中，天瑪公司做了大量前期探索，實現了遠程干預割煤，其系統已經具備了遙控式無人開采的功能。

黃陵礦業公司一直積極探索應用先進的開采技術，對無人化開采如饑似渴，經過與天瑪公司的合作、交流，達成共識，雙方共同攻關進行以前不敢想的無人開采嘗試。

黃陵礦業的無人化開采之路

2014年元宵節過后，天瑪公司的一個項目組便常駐黃陵一礦，與礦方深入探討、逐項攻關，陸續解決了工作面視頻監控全覆蓋、三角煤自動化開采、轉載機和液壓支架聯動、采煤機電纜防脫槽、工作面遠程配液、采煤機和液壓支架遙控等十幾個技術難題。

又經過了大概一個月的磨合，于4月2日，黃陵一礦1001工作面創造了連續生產9個工作循環工作面采場內無人操作、僅有一人巡視的良好應用效果。

“我們鼓勵礦方試著再往前走一步，半個月內快速給他們提供了2套地面監控系統，地面一鍵啟停取得了成功。”黃曾華說。

5月8日，黃陵一礦1001工作面又創造了連續3個工作循環工作面采場內無人的最高紀錄。在此過程中，1001工作面采場沒有一個人。

“這是多少煤炭人的夢想，在地面，穿著白襯衫，就把煤采出來了。”黃曾華說，中國煤炭工業協會組織11名專家對該項目進行技術鑒定時，專家們都感到很震撼，不僅因為該項目實現了“無人開采”，還真正實現了“無人開采”常態化。

當時專家的鑒定意見是：該項目首次實現了地面調度指揮中心遠程操控，整套生產系統運行實現了常態無人化，穩定可靠，實現減人提效，整體技術達到國際領先水平。

“常態化的井下無人開采，即使美國、澳大利亞都沒有做到。”張良說，他曾多次去國外考察無人開采，在美國，看到的最先進水平是液壓支架自動跟機，但采煤機司機需要在現場操作；在德國，刨煤機工作面實現了無人開采，但無人開采的采煤機工作面還沒有。

目前，黃陵礦業公司的2個礦都準備全面推廣無人開采工作面。同時，其他四五個煤礦用戶正在與天瑪公司接洽應用該項技術。

可推廣的遙控式無人開采

5月23日至24日，全國煤炭行業兩化深度融合型智能礦山現場會在陜西省神木縣召開。天瑪公司將遠在500多公里以外的黃陵一礦1001工作面井下的實時生產畫面接到了會場外的監控中心和大屏幕上。

會議期間，盡管淅淅瀝瀝地下起了雨，但是很多參會代表都圍在露天的監控視頻前向技術人員咨詢。除了對先進技術本身的好奇，咨詢內容重點圍繞該技術能否復制推廣及它所帶來的經濟效益。

黃陵一礦1001工作面煤層地質條件較好，煤層薄、傾角小。這是大家都不否認的一個優勢。

“現在還是示范，接下來要解決的就是大多數地質條件下都能推廣應用的問題。這是一個逐漸的過程，需要技術上不斷地突破。”張良說，現在天瑪公司不僅有專門的無人化項目部，還有為無人化項目部提供電氣類產品和技術配套的電氣自動化部等技術部門。在推廣應用過程中，遇到任何阻礙無人開采實現的問題，就及時攻關解決。

“無人開采工作面對礦方的管理水平和操作人員素質是有要求的。”張良說，例如，設備的維護需做好，其中某個設備出問題，會影響其他設備。

此外，操作人員最好文化水平高一點，這樣對整個系統能理解更充分。“當然對操作人員來說，認真、負責是第一位的，知識不夠的可以通過培訓來提高，目前煤礦上的人員素質一般能夠滿足無人開采的要求。”張良說。

再接下來是經濟效益的考量。

黃陵一礦1001工作面生產班操作人員由11人減少至3人，整個綜采隊減員16人。據估算，一年約能增加產值1.4億元。

據張良介紹，將一個綜合機械化開采工作面升級成無人開采工作面，如果是較薄煤層工作面，所需綜采自動化控制系統的費用約為采面設備總費用的10%至15%；如果是較厚煤層工作面，大概需要采面設備總費用的5%至10%。當然他所指的是國產綜采自動化控制系統，如果是進口產品，價格會高很多，而且用戶有可能被附加要求使用一些進口裝備，那樣設備總成本就會更高。

最終目標是智能化無人開采

天瑪公司在進一步完善其遙控式無人開采的軟件和系統。“我們今年的目標是實現連續5個工作循環工作面內無人。”黃曾華說，之所以定在5個工作循環，是因為這是一個小班的工作量，如果能夠實現，就意味著工作面可以整個生產班內都沒有人。

因無人開采領域的初步成功，天瑪公司有了向國外推廣的設想。“我們以前專門生產液壓支架電液控制系統，對美國、澳大利亞的市場沒有興趣，因為美國一共只有50多個長壁開采工作面，澳大利亞只有40多個。而現在，我們可以跟國內的煤機設備整體打包，向他們出口無人開采成套綜采設備了，他們一向對于‘無人’的要求更迫切。”張良說。

然而對天瑪公司而言，遙控式無人開采只是一個過渡階段，他們最終的目標是智能化無人開采，就像無人飛機進入自動飛行模式后一樣，設備智能地自動運行，人只需要監視就行。

“智能化無人開采的研究，與遙控式無人開采是同步走的，我們一直都在做。”黃曾華說。

要實現智能化無人開采，目前還有一些國際上公認的技術難題需要解決，如煤巖識別、采煤機自主定位以及工作面自動找直等。

由于各個煤礦煤巖特性不一，很難找到一種統一的方法來解決機器的煤巖識別問題。“這個難題已經存在半個世紀了，目前國際上還沒有一家公司敢肯定地說自己已經解決了。”黃曾華說。

在工作面自動找直問題上，目前黃陵一礦1001工作面沒有出現嚴重的狀況，工作面的推進比人工控制得還要直。但專家認為這是因為該礦地質條件較好，如果碰到傾角較大的工作面，想要讓運輸機、支架自主排列整齊，不出現彎曲度過大導致的設備損壞，可能就有相當的難度。

天瑪公司無人化項目部已經將這些問題立項，作為下一步攻關的重點。“如果進展較快的話，應該3年至5年內，智能化無人開采的工作面就能實現。”張良說這番話的時候語氣中充滿堅定。