陕煤集团黄陵矿业一号煤矿： 诺莎+人工智能 130立方米每分钟瓦斯可防可控

张丽

陕煤集团黄陵矿业一号煤矿：
诺莎+人工智能 130立方米每分钟瓦斯可防可控（图3幅）
◎倪小红

井下数百米的巷道里，防爆灯的白光刺破浓稠的黑暗，10多度的“上山”路崎岖难行。53岁的瓦检班班长程长平却走得稳当，他掌心攥着的巡检记录仪在灯光下泛着冷光。“这小家伙，比我带过的徒弟还靠谱。”这位在陕煤集团黄陵矿业一号煤矿干了30年的“老瓦检”，摩挲着巴掌大的设备，眼里的赞许藏不住。
程长平口中的“小家伙”是该矿应用的NOSA+AI（诺莎+人工智能）煤矿瓦斯防治智能管理系统矿用巡检记录仪，具备了安全管理现场动态检查、检查内容自动推送、隐患现场取证、语音通话等功能，能及时上传瓦斯浓度数据，地面技术人员根据数据分析，掌握瓦斯变化动态并采取措施，确保瓦斯得到有效控制，让安全管理更加畅通高效。
一号煤矿绝对瓦斯涌出量高达130立方米每分钟，是陕西省范围内排名第二的高瓦斯矿井，瓦斯防治是煤矿安全生产的头等大事。今年来，该矿在通风系统管理、瓦斯防治各个环节上优先推动信息化、智能化。该矿搭载NOSA+AI智能化管理系统，采用Al识别技术对瓦斯防治作业过程中设计、施工、验收、评价、分析、检验、验证、预测、监督、控制的全流程管理，建立煤矿防突体制机制、全面监控瓦斯参数、强化钻孔设计及施工管理，帮助煤矿管理人员科学决策、精准施工、精益管理。
“在矿井的瓦斯管理中我们吃过大亏。2004年6月15日，矿井涌水堵了巷道，500米盲巷成了瓦斯‘陷阱’，爆炸夺走我班瓦检员李瑞的生命，他老婆抱着刚满周岁的娃在井口哭了3天3夜，那撕心裂肺的哭声能把巷道的石头哭裂。”时隔21年，回忆起那场灾难，程长平心里仍有难以平复的伤痛。
“那都是老黄历了，现在大不一样了。”通风队队长苟敏敏接过话头，手里拿着平板划开系统后台，屏幕上跳动着各工作面的实时瓦斯浓度、钻孔施工进度、巡检轨迹。他说，“你看这个掘进一队的624掘进工作面，系统刚才自动预警了——钻孔深度差了0.3米。AI识别到施工参数不对，立马推送给当班班长，班长带着人现场复核，半小时就补打到位。换以前，得等验收时才发现，耽误工期不说，还可能留下瓦斯积聚的隐患。”
走进一号煤矿智能抽采监控中心，大屏幕上跳动着矿井采、掘工作面的实时数据，对井下空气中的甲烷、氧气、一氧化碳、二氧化碳等气体的含量，以及周围温度、湿度等状况进行实时监测，精确分析出作业场所内各类气体的数值，并将监测数据实时投屏在LED（发光二极管）显示屏上，同时接入井下工业环网，将数据实时发送至地面配套的瓦斯巡检系统平台，实现瓦斯巡检工作智能化。
“这套NOSA+AI系统就像给矿井装了‘千里眼’和‘顺风耳’。钻孔设计时，系统根据煤层地质数据自动生成最优参数，避免人工计算偏差；施工中，AI实时比对钻孔角度、深度与设计值，一旦超标就声光报警；验收环节，不用再扛着仪器跑现场，系统自动调取施工录像、传感器数据，生成验收报告，钻孔有效率从过去的72%提到了95%，通风队班组从8个精简至2个，队员从125人减至85人，每年就少花了近300万的灾害治理成本。”说起对瓦斯的安全监管，随着安全监管的科技支撑力度不断加大，一号煤矿总工程师付天河越发“心中有数”。
程长平往巷道深处走了两步，防爆灯的光晕里，能看见巷壁上嵌着的瓦斯传感器，红灯绿闪，巷道顶上传来通风机的嗡鸣。
“前阵子，李瑞的儿子来矿上参观，这孩子考上中国矿大安全工程系研究生，盯着系统大屏直点头。他跟我说：‘程叔，我爸那时候要是有这东西，就好了。’我告诉他，现在有了，以后再也不会有矿工像你爸那样，把家扔在井口了。”说话间，记录仪突然“嘀”地响了一声，弹出新任务：检查632回撤面密闭墙瓦斯浓度。程长平握紧设备，转身往回撤面走，脚步比来时更稳了些。防爆灯的光在他身后拉出长影，巷道深处的黑暗里，那些曾经飘荡的哭声，仿佛正被越来越密的智能监测网，一点点挡在安全之外。
NOSA+AI煤矿瓦斯防治智能管理系统只是一号煤矿瓦斯智能管理的一个缩影。一号煤矿围绕瓦斯治理，实施瓦斯精准抽采“七步走”战略，不断升级瓦斯治理“技能包”，加快智能可视化打钻系统的研究与应用，推广大孔径长距离定向高位裂隙钻孔抽采瓦斯技术，提升瓦斯抽采钻孔施工效率与抽采效果，引进了AI可视化装备，对钻孔施工全过程进行监控，钻孔施工质量得到进一步提升。建成了智能通风系统，实现井下瓦斯浓度、风压、风速等参数的实时监测、分析和计算、自动调整风量；建设了地面集控系统，实现主通风机和局部通风机一键倒机、不停风切换等功能；完善了智能压风系统，实现压风机数据监测、远程控制自动调整风量、超限预警功能。瓦斯治理由从“治得住”向“治得精”和“治得省”转变，瓦斯治理走在了行业的前列，连续多年被陕煤集团评为“瓦斯‘零’超限示范矿”。
从“吃大亏”到“心里踏实”，变的不只是设备，更是整个瓦斯防治的逻辑。过去是“出了问题再补救”，现在靠智能系统“盯着风险往前赶”。这130立方米每分钟的瓦斯涌出量，在科技的加持下，终于从“悬顶之剑”变成了可防可控的“透明数据”，让每一个下井的矿工，都能带着安心去，迎着阳光回。
图1：一号煤矿职工通过巡检记录仪，检查工作线瓦斯浓度数据
图2：一号煤矿职工应用智能钻机精准施工瓦斯钻孔，推进瓦斯精准抽采
图3：一号煤矿智能抽采监控中心