煤矿智能化开采是我国能源战略的重要方向，多年来，郑煤机专注于综采技术领域，深度开展研发工作，持续推动煤矿数字化、智能化转型，服务国家智慧矿山建设。与此同时，充分利用一些信息化手段，收集企业全业务流数据，在此基础上做一些智能应用，深入挖掘数据价值。10月26日，在第十九届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上，郑煤机全面展示了“以智能驱动产品成套化发展 以数字驱动业务全流程变革”的技术发展成果。
10月28日，《中国煤炭报》整版刊发郑煤机专题文章《专注综采智能化 用数据提供价值——探访演绎行业装备新生态的郑煤机展区》，原文报道如下：
专注综采智能化 用数据提供价值
——探访演绎行业装备新生态的郑煤机展区
本报记者 王世雅
可为煤矿智能选型和设计的售前服务、新研制的10米超大采高液压支架、融合多项数据的工业互联网大屏……在第十九届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上，郑煤机集团展区亮点纷呈。
本届展会上，郑煤机聚焦“数字煤机 智慧煤机”主题，展出了成套智能综采工作面解决方案和全生命周期业务生态全景等，体现出以智能驱动产品成套化发展、以数字驱动业务全流程变革理念，用数据价值为用户提供服务，解决实际难题，引领行业发展。
聚焦全生命周期服务的数字化
面对一座新建煤矿，如何为其选择最适合的采煤设备?郑煤机全生命周期服务给出答案。通过智能选型、智能设计、智能制造、智能服务“四部曲”，煤矿将拥有个性化的实践方案。
基于郑煤机积累的庞大数据库，智能选型系统可实现一键选型、一键三维配套展示及一键方案生成。通过输入矿井位置、煤层厚度、支架中心距及工作面长度等主要参数，结合周边矿井地图，该系统可快速选出适合矿方地质条件的综采成套标准机组。
“比如说客户煤矿位于陕西延安，有三机选型需求。我们通过搜索其周围一定范围的相关煤矿和设备数据，根据客户的煤层厚度等信息，通过专家算法给予优选的三机设备型号推荐。这背后依靠的是我们多年来为国内外客户提供综采服务的经验和数据的沉淀。”在智能选型和设计平台，郑煤机煤炭智能开采研究院成套部技术人员轻点屏幕，一部定制化的支架便自动生成。
在选定三机设备主要型号后，智能设计平台可根据矿方使用习惯及需求，互动式地对三机设备细节进行设计与选配，还可一键快速生成配置表及材料表等，传递至智能制造环节。
“你看这个物流调度控制系统。假如说现在有生产订单过来了，机器人根据获取的调料指令，自动判定材料在智能料厂的具体位置，然后过去领取并配送。”郑煤机智能工厂负责人范公银告诉记者，这座结构件数字工厂，拥有23条自动生产线、150台机器人等设备，可自动生成采购计划，实现物料的自动入库和配送。
此外，通过建设数字化全寿命周期设备管理系统，郑煤机可提供软件调试指导、操作维护培训、巡矿系统体检、系统故障排查、软件升级维护等业务。“四部曲”为产品提供了数字化支撑，完善了郑煤机的售前服务。
提供成套综采装备一站式解决方案
展区正中心，郑煤机工业互联网平台吸引着众多目光。记者看到，该平台显示着实时的入网工作面数量、在线的三机数量及状态，相关矿区产量统计及煤价走势等数据。
这个由郑煤机自主开发的ZMJ工业互联网平台，可接入各类设备数据和现场视频，并通过智能图表呈现生产和安全数据。目前，该平台稳定接入82个工作面信息，15天累计产生了7亿条数据。此外，智能管控平台APP让员工可以实时查看生产和设备工况，进行故障分析。同时具备日常信息填报、工作流程管理等办公功能。
平台下方，是郑煤机按照1:5比例，展出的仿真液压支架模型。该模型可实现所有自动化跟机移架动作，通过操作台的可视化程序配置修改参数，控制设备动作。如今，安装矿鸿操作系统之后，操作者通过NFC碰一碰功能，在手机软件上进行操作，让互动方式变得更方便和快捷。
平台左边，则是一套数字孪生系统。通过虚拟仿真技术，该系统显示出井下工况，通过键鼠的游戏化方式操作，达到虚拟设备与真实设备同步动作的效果，让体验者身临其境。
“这套系统我们回去后还会再继续打磨，把它打造成一套培训教学系统，让数字孪生系统体现出更多价值。”郑煤机煤炭智能开采研究院负责人告诉记者。
此外，透明工作面规划开采系统，可根据煤层的精探数据，提前规划采煤机的采高和卧底量，每采过一刀，就能马上规划下一刀的路径，不用再使用记忆截割;视觉识别，通过支架上自清洗的云台摄像头，识别设备轮廓和动作、生产的异常情况等;依靠5G网络特性，让操作的响应时间降低至毫秒级别，实现了一次北京展会现场与郑州郑煤机车间的现场连线。
这些都是郑煤机成套综采装备一站式解决方案的亮点。作为首个提供全自主研发的工作面集控系统解决方案供应商，郑煤机从底层的控制器、传感器和通信链路，到上层的系统软件平台，做到了通信层的互联互通、系统接口层的完全开放。
作为方案核心，ZMOS智采操作系统集中体现出了“成套智能化”优势。系统集三机协同控制、供液配液智能控制、人员定位功能、皮带运输系统集中控制等功能于一身，目前已进化到第五代。系统拥有业界唯一的千兆带宽以太网电控系统，真正实现数据在电控系统传输网络的集中接入与实时传输，降低了设备布置的复杂度。
“我们现在做到了多网合一，整个工作面的融合度非常高。在保证带宽的基础上，我们可以增加瓦斯和粉尘浓度等传感器，增添人员定位、液压支架的姿态监测等功能。这些功能可以集成到支架监控系统的端头网关里，它相当于整个工作面液压支架的‘大脑’。”郑煤机自动化项目部负责人向记者介绍，“根据工作面的不同类型，我们沉淀出不同的工艺，满足大家的实际生产需求。
研发再创新 改造更用心
展会上，10米超大采高液压支架惊艳亮相。据了解，这是目前全球最高的液压支架样机，此前全球最高的液压支架为郑煤机为神东煤炭集团研制的8.8米液压支架。时隔4年，郑煤机再次刷新了由自己创下的行业纪录。
资料显示，这台10米超大采高液压支架，拥有超长超大的直径立柱，可以让支架更稳定和可靠，寿命更长。支架采用多级低延时护帮机构，应用了超大采高防漏矸、防煤尘安全防护技术，乳化液回收再利用技术，轻量化超高强新材料新工艺制造技术等。本产品的成功研发，将推动9米以上特厚煤层超大采高综采技术的发展，进一步提高煤炭装备技术水平，夯实我国在超大采高液压支架方面的世界领先地位。
“10米支架项目以陕煤集团曹家滩煤矿9米以上煤层开采为研究对象，从方案立项论证到样机生产，郑煤机历经多年、精心打造。”郑煤机设计研究院技术人员告诉记者。
此外，在项目实施过程中，郑煤机制定了高于国标、欧标、JOY和DBT等标准的高试验寿命、高可靠性的超高端液压支架标准。针对支架各部件的特点，郑煤机制定了相匹配的专项施工方案。同时开展项目制模式质量管控，实行专人专机专检制度，确保每个部件的高标准零缺陷交付。
10米支架旁边的数字展厅，以3D方式集中展示了郑煤机代表性的三机单机设备、成套机组。其中，液压支架展示内容中，涵盖了薄煤层、大采高、放顶煤等架型;按照采煤高度，采煤机展示内容中包括从低到高的常用机型;刮板机也涵盖了全系列的运输宽度;成套机组为成熟机型，可适应不同的煤层高度和地质条件。
展会上，郑煤机还展出了一套成套机组CT100-1.5。本套综采装备适用于厚度1.25米至1.5米、工作面适应最大倾角35度、走向倾角最大20度的煤层，单日预期割煤16刀，年产能100万吨。相关人员表示，通过个性化的装备研发，设备的性能指标、配套尺寸、寿命匹配、矿井适应性、系统整体可靠性达到最佳，降低了全寿命周期吨煤分摊成本。
除了研发新设备、新工艺以外，郑煤机也把视点放在了装备再制造上。速达公司是郑煤机的子公司，主要负责设备再制造与高端零部件的制造。在一台5米的掩护式液压支架旁，该公司销售负责人告诉记者，这是一台按照综采智能化要求，升级改造的智能化再制造支架。
“我们将一台使用10年的支架恢复到接近新支架的水平。它的综合性能达到新支架的85%以上，并且一些关键零部件如立柱的性能，甚至已经达到或超过了新品要求。” 该销售负责人表示。
在支架的智能化改造上，他们将原来的手动操纵阀换成了电磁换向阀，在立柱内侧面安装有红外传感器，还配备了压力传感器、采高传感器、激光测距仪，便于远程监测支架的姿态和受力状态。此外，他们还安装了云台摄像仪、人员定位报警灯和隔爆型LED支架灯等，在靠近人行通道的高压胶管接头处加装了防拔脱装置，为矿工提供相对安全的工作环境。
利用数据价值 实现供需双赢
“这么多年，郑煤机一直专注于综采技术领域，我们要为行业提供最好的设备，要做到行业最强。这是我们给自己的定位，而且我们也是这么做的。我们的优势体现在下层有装备、上层有控制系统，而且控制系统做到了底层全融合。我们的智能化范围比较完整，这是我们区别于同类型企业的特点。”郑煤机副总经理、总工程师王永强表示。
此外，对数据价值的充分挖掘，给郑煤机带来了新的发展潜力。
“作为传统制造企业，以前我们往往不大重视数据的价值。不过这几年，我们意识到了这个问题，通过对自身红利的建设，利用一些信息化手段，把设计工艺、生产制造等基于郑煤机的全业务流的数据收集起来，在此基础上做一些智能应用，深入挖掘数据价值。” 王永强表示。
通过对使用数据的抓取，郑煤机致力于改变数据内部割裂的现状，将设备选型、设计、生产制造到后期服务的数据融会贯通，统一并形成一个完整系统。拥有了这些数据，郑煤机就可以针对性地分析工况、改进设备功能。
“比如，我们通过对一些报表上开机率、停机时间的统计，得出一个指标体系，分析工作面的实际运行情况，再去进行优化。这样便于达到提前预知设备故障、减少煤矿停机时间的目的。” 王永强表示，“同时也可以帮助我们提升效率。比如说我们智能服务系统积累了一些设备端配件信息。我们可以利用这些信息，预测配件的更换周期。”
如今，郑煤机已累计推行了400多个智能化工作面。通过终端，郑煤机致力于为用户提供数据分析服务，如查询历史数据、统计分析等。此外，郑煤机与华为、阿里云、昆仑数据公司等展开合作，共同在数据分析的基础上，挖掘更多更有价值的应用场景。
“这次展会上，很多用户对此也很有共鸣。大家都说要做智慧矿山，那智慧矿山对煤矿来说究竟能产生什么价值?对我们来说，我们的强项是综采，通过对综采数据价值的深度挖掘与利用，形成双方的良性互动，我们想真正解决综采智能化的痛点，给用户信心。”
与各种智能化系统的实现过程类似，智能化功能要通过“感知—预测—规控”来实现。“如今，郑煤机成套装备供货商的技术优势，实现了对工作面设备和环境的全方位感知，并在想办法让传感器与设备真正地融为一体。”王永强表示，“未来，所有的装备都应该是走向机器人化。它自己有很强的感知和预测能力，遇到问题能够通过自身拥有的处理能力，进行处理。更多的感知、更准的预测、更及时的规划和控制，我们会坚定地朝着这个方向发展。”
郑煤机作为煤机行业领军企业，充分顺应“双碳”形势下行业的变革趋势，以智能驱动产品成套化发展，以数字驱动业务全流程(营销、研发、制造、供应链、服务等)变革，在智能化、成套化、产品可靠性、全流程服务方面继续保持引领地位，针对煤炭企业招工难、工作面环境恶劣、劳动强度高等痛点，提升煤矿智能化、数字化管理水平和效率，推动煤矿开采更加“智能、高效、安全、绿色”。
