“这边屏幕显示的是摄像头下的采矿实景，这边是应用数字技术复制’的数字孪生工作面，数字孪生工作面能够实时显示煤机位置、煤机速度、滚筒采高等关键参数。”3月13日，在国家能源集团宁夏煤业金凤煤矿智能化指挥中心，信息化副总工程师张铁聪指着大屏幕上的4个并列画面告诉记者。
采矿实景和数字孪生矿井是一对“双胞胎”，只不过一个“土生土长”，一个是利用3D模型和5G+采煤场景应用等数字化技术进行集成，工作人员通过这个数字孪生体，在高度逼真的场景中实时监控井下设备的运行状态，并实现机器状态监测评估和健康管理。
“这是一个工作面的液压支架，共有170个，每个液压支架都安装了压力传感器，能感知到来自顶板的压力大小，我们从数字孪生体的大屏幕上看到这根柱子变成红色，表示来自顶板的压力已经超压了，通过安全阀自动泄压，变成绿色表示欠压，系统通过投入自动补压功能，为实景中的欠压柱子补强压力。”张铁聪介绍，依托这些数据和模型，操作人员可以更为精准地判断出设备的运行状态，真正实现智能感知、智慧决策。
2021年起，国家能源集团宁夏煤业联合北京大学、北京龙软科技有限公司、中煤科工集团，构建了工作面透明地质、设备模型，基于地质模型建立了井上下“1:1”实景的数字“孪生”系统，通过高精度透明地质模型+高精度测量机器人+“数字孪生”系统数据支撑，实现设备运行与地质模型的高度自适应耦合，达到煤矿井下可视化仿真分析和远程控制，有效解决数据孤岛和协同控制等技术难题，全面构建煤矿“监测、控制、管理”一体化智能综合管理体系和科学管理模式。
2023年初，工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部、国家市场监督管理总局4部门联合公布了2022年度智能制造试点示范工厂单位，金凤煤矿“数字孪生工厂”项目跻身国家级智能制造行列，也是本次公布的唯一一家煤炭行业示范项目。
金凤煤矿，是目前宁夏数字化程度最高的煤矿，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、新一代信息技术等与煤炭生产技术深度融合，形成全面感知、实时互联、数据驱动、智能决策、自主学习、协同控制的完整煤矿智能系统。
在这里，仅各类传感器就有1000多个，组成一个精准的“神经系统”，全方位无死角感知着煤矿的“风吹草动”，机器设备或者瓦斯浓度出现异常会提前预警，让煤炭开采更加安全。
不仅如此，很多“急难险重”的工作都由机器人来承担：中央变电所巡检机器人、胶带输送机巡检机器人、清仓机器人等机器人“战队”全天候忙碌，精准、不知疲倦地做好自己的“本职工作”。
通过智能化控制大屏幕，记者看到，巡检机器人经过每一台设备时，大屏幕上就会实时显示每一台设备的运行参数。
“发现设备出现问题时，巡检机器人会自动报警，我们立刻安排工作人员下井维修。”金凤煤矿相关技术人员介绍，目前该煤矿先后对主运输、供电、排水、通风等10个系统32个固定岗位，实现远程视频联动集中控制，实现了无人值守。
智能矿山颠覆了人们对煤矿的传统认知：环境不再脏乱差，煤尘煤渣极大减少，一个安全、少人、高效、清洁的采矿业正在向我们走来。
（金凤煤矿全景 资料照片）金凤煤矿如今实现了分拣煤矸石的自动化，更令金凤煤矿的员工们感慨。
“四个人，分坐在运输煤块的皮带两侧，用耙子把煤矸石耙出来，一干就是好几个小时，噪声刺耳，煤尘呛人，工作环境很差，一天下来浑身上下都变黑了，腰酸腿疼。”金凤煤矿党群部部长郭海忠回忆，该煤矿机关的男性管理人员几乎都轮流体验过分拣煤矸石的辛苦。
2022年，金凤煤矿安装煤矸石智能化分拣系统，在全封闭除尘空间内，以x射线自动识别+视频辅助双结合功能分拣煤矸石，实现了分拣煤矸石的智能化、无尘化。
近年来，金凤煤矿坚持技术迭代，推进采煤智能化建设，使用快速掘进系统，初步实现了掘进自主定位截割功能。引进基于机器视觉的智能视频采集、分析、控制装备系统，实现了胶带运输的智能调速、防纵撕、人员违章行为拒止、物料堆积检测等功能，起到了节能降耗和安全预控的目的。实现智能矿灯+UWB人员精确定位+车辆精确定位+入井唯一性检测高度融合，实现入井人员安全监察、行为监督、巡检管控、有毒有害气体预测、S0S求救的数据共享和可视化管理。并通过“万兆工业环网+4G/5G无线宽带网络+窄带物联网”的多网融合，构建了“一套体系高效统管，一部手机直通金凤”的智能管理格局，让煤炭生产更加“耳聪目明”。
“煤矿智能化是煤炭行业高质量、绿色发展的核心支撑。目前，宁夏煤业所有煤矿全面开启智能化矿井建设，正构建全矿井多单元、多产业链、多系统集成的智能煤矿体系，全面实现生产要素和管理信息的数字化精准实时采集、网络化实时传输、可视化展现，达到智能化运行全覆盖。”国能宁夏煤业信息技术中心副总工程师林红梅介绍。
“2020—2023年，金凤煤矿被列为国家能源局、国家能源集团智能化建设示范矿井，为煤炭行业的产业升级发挥引领和示范作用。”金凤煤矿负责人陈自新介绍，该矿正不断努力通过技术创新、管理创新和体制机制创新夯实智能化建设水平，用自动化、智能化实现少人作业，降低煤矿工人劳动强度，使作业环境的安全可靠，提高员工幸福指数。（宁夏日报记者 丁建峰/文 图片由宁夏煤业金凤煤矿提供）
