400 km，远程互联，远控割煤，国能神东煤炭集团有限责任公司（简称神东煤炭集团） 智能化综采工作面自主割煤新技术亮相2019 年太原能源革命展，这是一次煤炭开采技术发展的重大变革。
地面与井下互通互联，实现煤炭远程智能化开采。2019 年10 月22 日，国能神东煤炭榆家梁煤矿（简称榆家梁煤矿） 智能矿山建设取得成功，这一天，对于神东煤炭集团智能矿山建设带头人贺海涛来说，尤其特别。
多年的耕耘与探索，当这项由自己带领团队一笔一画勾勒出的智能矿山超级工程取得巨大成功时，贺海涛按捺不住兴奋。与煤矿结缘20 多年，他参与并见证了煤矿发展从自动化、数字化向智能化迈进的历程，与神东煤炭集团智能矿山建设一同书写了一段快速发展的传奇。
“智”存高远 乘势而为
1997 年，毕业于西安矿业学院机械制造工艺及设备专业的贺海涛，投身于神东矿区的开发建设热潮中。作为一名设备维修中心的技术员，他将自己的专业知识与实践紧密结合，致力于提高设备运行的稳定性和效率，确保矿区生产的顺利进行。20 世纪70 年代，我国最先进的煤炭开采方式还停留在经济型综采阶段，当时还没有液压支架，都是使用单体支柱支护，采煤机由链子拽着来回“跑”，出煤量小、工作效率低。到了90 年代，神东矿区在开发建设中，大胆创新，探索实践了千万吨现代化、集约化高产高效的矿井建设技术。在建设中，率先建成的大柳塔煤矿投用了全套进口设备。
当时，贺海涛和同事们起早贪黑地研究进口设备、外文图纸。“那个时候，因为用的设备都是进口的，所以基本资料都是外文，所有人都不懂，我们就靠自己学，靠相互研究。”对于当年参与修复的第1 台进口设备，贺海涛记忆犹新。为提升矿井生产能力，公司对矿井生产环节和制约生产发展的瓶颈问题进行大幅度的技术改造。对刮板输送机、破碎机、转载机进行了全面更新，实现了大功率高效生产；对主井主输送带和主运系统进行提速改造；配备了2 套连续采煤机，用于巷道开拓和房柱式开采，一系列的技术改造和设备更新使矿井生产能力大幅度提高。“虽然当时的设备和生产系统已经有了很大的变革，但都属于单机自动化阶段，那时我们称之为综合自动化时代。”贺海涛回忆道。
随着时代发展和科技进步，已有多年矿用设备工作经验的贺海涛清醒地意识到，煤矿技术发展已走到了瓶颈，只有依靠科技才能继续向前更好更快地发展。恰恰就在此时，神华集团召开煤炭未来发展走向讨论会，贺海涛作为煤炭板块代表前往参会。
多年来，负责设备配套、通信的贺海涛深知煤炭生产过程中的痛点和难点。过去，很多厂家提供的设备都是点对点、一对一的信息，要想实现设备之间互相通信，需要把几个厂家技术人员叫在一起，沟通协调，相互提供设备点表和协议。但是每次工作面“搬家倒面”，设备交换后又需要重新进行互联、通信。尤其困难的是，厂家为了保证行业竞争优势，提供的都是模拟量数据，工作中还需要进行破译。
“当时就想，这样传统的方法太影响效率了，急需搞数字化，让其直接转化成数字化信息，这也意味着谁都能读懂、看懂，最终实现设备数据之间互相通信。”为了解决发展困境，贺海涛在国家能源集团煤炭未来发展走向讨论会上提出未来的煤矿要实现数字化、智能化的建议。
然而，在会上有人却提出了不同的意见，认为煤炭行业一直以来被外界看成是“苦累脏”的行业，要给它当前和未来的发展定位一个“高大上”的名称，那就该是智能化，听到这个意见，贺海涛却有自己的看法。会后，他和同行人员反复思索、讨论，最终还是一致认为，当时是自动化时代进入数字化时代，只有在数字化基础上才能建成智能化。“煤矿发展的调子一定要符合实际，现在不能唱得太高，但是将来的方向一定是智能化。”在贺海涛等人一致的坚持下，大会给未来煤矿发展最终定位为“数字矿山”建设。
会后不久，神华集团形成了数字矿山建设指南。沿着这一指南，2012 年起，神东矿区乘势而上建设数字矿山，同年启动了“锦界煤矿数字矿山”和“区域中央集中控制自动化系统”等2 个项目同步推进建设任务。此后，贺海涛成为2 个项目的负责人，扛起跨越发展的重任，以势在必得信心，带领团队拉开了数字矿山建设的帷幕。
“智”搭平台 赋能发展
2012 年，“锦界煤矿数字矿山”和“区域中央集中控制自动化系统”建设任务落到了贺海涛身上。“当时，‘锦界煤矿数字矿山’是要自己搞研发，但好在是一矿一平台建设；而‘区域中央集中控制自动化系统’建设却不一样，需要在一个平台上将5个矿所有系统全部接入。”贺海涛说，“最难的是让系统与系统打通，在上层实现多机协同，数据共享，尤其是要打通安全监测系统。”
建设智能矿山究竟有多难？贺海涛自带领团队做整体规划开始，挑战就纷至沓来：现有引进的成熟系统从未将采掘系统接入、没有厂家愿意配合提供数据、安全监测系统无法与其他设备联通、区域中央集中控制自动化系统建设等，这只是所有棘手难题的冰山一角。
贺海涛明白，“区域中央集中控制自动化系统”建设是国家能源集团立项的重大科研项目，更是神东矿区第一次尝试探索搞多矿协同的技术，这一项目建成将为智能矿山建设打下坚实的基础。
智能矿山怎么建？贺海涛琢磨，先从最难的安全监测系统开始攻坚。安全监测系统是监测井下环境最重要的系统之一，被列为“六大系统”之首。神东矿区搞区域中央集中控制自动化系统建设，实现多机协同首先就要判断井下环境安不安全，打通安全监测系统间的断点意义重大。
长久以来，安全监测系统无法与其他设备进行通信互联。为了寻找到解决办法，贺海涛带领团队确定路线图、绘好时间表，形成多维度、立体化、全管控的推进机制；亲自率队进行现场调研，与厂家进行沟通协调；组织相关培训，邀请专家，共同探讨、学习，形成了强大工作合力，最终让厂家同意开放端口，开放协议，打通安全监测系统，其他系统的数据也随之逐步开放，推动了“区域中央集中控制自动化系统”建设。
时间紧、任务重，还没来得及庆祝这一阶段成功，贺海涛和团队又向着新的问题迎难而上。当时，井下所有的采掘系统设备都是一对一的接口，这也意味着收集好的数据信息在井下使用后，地面就无法监测查看，反之在地面进行查看，井下就不能查看。
有了第一阶段成功的经验，贺海涛和团队信心大涨，他们一鼓作气在井下研发了OPC 采集数据库，可以一边记录井下的数据，一边向地面进行数据传输，推动实现了一个平台接入井下所有系统，多机协同，让神东矿区进入数据共享时代，逐步从数字矿山开始步入智能矿山建设时代。
“当时，‘区域中央集中控制自动化系统’建成是国内首个，至少领先国内5 年。”虽然该项目取得了成功，但这个第1 代以国外系统为主的“区域中央集中控制自动化系统”在实现了既定目标后，并没有让贺海涛止步，他将目光投向了第2 代产品，用“中国芯”让国产的一体化管控平台赋能煤矿安全生产。
2020 年2 月，《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》发布。面对奔涌而来的煤矿智能化建设浪潮，神东把推进煤矿智能化建设作为保障能源安全生产的重要抓手，全力以赴地推进智能矿山建设。
顺应智能化建设大势，贺海涛带领团队开始创新自主研发国产化的一体化生产管控平台。创新意味着风险，当贺海涛等人提出要在第1 代区域中央集中控制自动化系统研发基础上，研究第2 代国产的一体化生产管控平台，建立自己的数据大仓库，盘活数据，利用数据的思路时，有人质疑：“为什么不买现成软件，方便快捷，没有风险。”贺海涛却坚定地说：“只有自己研发才最适合神东发展所需。”
多年的工作经验让他很清楚过去的系统组态画面，需要了解煤矿、会编程、懂计算机语言的专业厂家完成。而这一次创新，一定要实现组态画面制作门槛低、易操作，同时让移动端应用发生变化，工作人员随时随地借助手机就可以收集到所有数据并控制设备。
将过去所有国外工业软件、数据全部替代成国产化，贺海涛和团队选择了一条从未走过的路。作为一名智能矿山建设的推进者，贺海涛始终坚守“解决实际难题”的初衷。他将懂编程、懂软件、懂煤炭生产实际的人员抽调组合在一起，给大家加油、鼓劲，做思想工作、培训、学习，让大家下定决心干事业，而且一定要干成，一定要干好。
研发、完善、反复实验……，凭着一定要干成的倔劲，贺海涛和团队建成了使用“中国芯”的神东一体化生产管控平台。
“过去一套支架一个主机，需要查看初撑力，费时费力，现在这个平台，每天都会推送各种分析后的生产数据。”贺海涛做了一个形象的解释，建立起了一体化管控平台就会有大量的数据从平台上反馈出来。“过去，我们盖好一个大库房，将厂家请进来收集数据，他们在我们的大库房里又设立了自己的小库房并上了锁，我们需要数据时要请他们来开锁。现在还是一个大库房，但是从库房门口我们就自己上锁，自己控制，将积累的大量数据资源盘活，直接指导生产实际。”
“从设想到现实，将一个个‘不可能’变为现实。”贺海涛说，“创新研究没有尽头，只有不断地探索，我们永远不能停歇。”
“智”慧生产 三次跨越
智能矿山建设，综采智能化是其中重要一环。在这“一环”中，贺海涛以不同身份参与了3 次跨越改革发展。
21 世纪初，神东煤炭集团在发展中积极对标国外先进技术。当年，好多人去美国学习二十一英里矿的经验，这也在贺海涛的心里留下深深烙印：二十一英里矿的矿工一个人操作采煤机，液压支架自动拉架，后面再跟一个人。采煤机的重载速度达40 m/min，而我国当时的采煤机重载速度只有10 m/min，不仅速度慢，且采煤机一头一尾前后2 个司机，后面还要跟好几个支架工拉架……从那时起，“自动化程度高”一度成为贺海涛和神东采煤人追赶的目标。
随着科技的快速发展，2004 年神东煤炭集团开始搞自动化。“当时我们的目标就是学二十一英里矿，经过努力最终实现了目标。”在贺海涛看来，那时以“记忆割煤+跟机拉架”形式的自动化是神东煤炭集团智能矿山建设第一次跨越式发展。
2008 年，神东煤炭集团提出了更高的发展目标—全面自动化，实现无人综采工作面。这一年，贺海涛再次受命成为项目负责人。
那个时候，自动化搞的是单机自动化，每一个设备只能单独自管自控，再加上没有经验可借鉴，搞全面自动化挑战性极大。贺海涛和团队选择了拥有特殊地质条件的榆家梁煤矿开始攻坚。他们先后攻克了工作面巷道集中远程控制采煤机和支架的难题，让第2 次跨越改革发展实现了机头远程控制自动化生产模式，也让神东煤炭集团的自动化程度一跃成为国内先进、国际领先。
然而，贺海涛和他的团队目标远不止于此，经历了2 次创新改革发展，他们为煤矿的智能化发展树立了更高的目标—在地面实现远控割煤。
2018 年，第3 次综采智能化研发工作开启。贺海涛带领着他的团队再战榆家梁煤矿，这一次，他们以设备之间实现互相协同，实现顶层对设备的绝对控制，最终实现地面远控割煤为目标。扎进研发建设一线，吸收榆家梁煤矿既有经验，汇集薄煤层现实条件，提出全新理念，贺海涛从方案制定、技术施工设计到建设、运行再到管理。全过程，一步一个脚印，筑牢智能矿山建设的根基。
2019 年，地面远控割煤的各项准备工作到了最后的冲刺阶段。贺海涛和团队准备用刚做好的远控台做最后一次试验。就在这时，他们接到了新的任务，自主割煤新技术要亮相太原能源革命展。经历了无数次的挑战，此刻他们信心满满，去往太原，展示真正的智能化煤炭开采技术。
2019 年10 月22 日，远程自主割煤新技术亮相太原能源革命展，一经展示，吸引了众多参展人员驻足观看：展台前的“驾驶舱”内，工作人员远程操作控制系统，只见400 km外的榆家梁煤矿井下开启了自主割煤生产。山东、北京的展会接踵而至，一连3 次参展的自主割煤新技术颠覆了行业和外界对采煤行业的传统认知，更好地向外界展示了煤炭行业开采技术的新名片，进一步巩固了国家能源集团在全国煤炭智能化开采方面的示范引领作用，促进了采煤行业更好、更快地向智能化方向发展。
乘着发展势头，在贺海涛的主导下，由榆家梁煤矿这个点开始向全神东矿区的其他煤矿推广地面远控割煤技术，着力解决煤矿智能化建设发展不平衡的问题。为了高效推动落实这项工作，他研究设置了自动化率考核排名机制，定期进行奖罚激励，进一步激发全矿区发展智能矿山建设热情。
回顾研发历程，贺海涛内心很平静。在他看来，搞综采智能化初期目的很明确，要达到无人则安。但直到今天，他才意识到真正的收获是一种理念的转变。他说，“过去很多人认为远程不安全，不如人员现场监管可靠。但事实证明，远程控制也可以倒逼所有人员将各项工作干得更精细。如今，越来越多的煤矿工人尝到了其中的甜头。”
面对已有的成果，贺海涛反对固步自封，坚持创新。他说，“真正的智能化时代已经到来，未来如何将AI 技术和井下的生产实际相结合才是煤炭企业智能矿山建设的核心。”
为了那一天，如今，他与团队依然奔忙在智能矿山建设的征程上，拿出“非我不可”的担当、深耕“非常必要”领域、坚定“非干成不行”的决心，向未来勇毅进发！
贺海涛
高级工程师，博士，现任国能神东煤炭集团有限责任公司副总经理
长期从事煤矿机电信息化、自动化、数字化和智能化方面的研究工作，有着丰富的技术管理经验和丰硕的科技创新成果。近年来，获得省部级科技创新奖励20余项，发表核心期刊论文7 篇。申报专利39 项，其中授权发明专利13 项。参与编制标准16 项，其中国家标准1 项，行业标准2 项。先后获得全国煤炭青年科学技术奖中国煤炭工业协会科技创新领军先进个人、全国煤矿智能化卓越人物等荣誉称号。
助理编辑：李雅楠
