高空俯瞰，梯田般盘绕的露天矿坑里，煤层的黑色与岩土的灰白交错分明，停靠、开铲、卸载……一辆辆无人矿卡高效运转，昼夜不息，蕴藏了亿万年的乌金宝藏，正以安全智能高效的生产方式被开采出来，运向远方。

　　这里是国家能源集团神延煤炭西湾露天煤矿，因富含特低硫、低灰、特高发热量的优质煤炭，被喻为晋陕蒙矿区的“白菜心”，是陕西省能源保供的主力。今年以来，西湾露天煤矿以智能化手段推动煤炭安全高效生产，提前15天完成全年1300万吨煤炭产销任务，为陕西、云南、湖北等8个省市区能源保供提供源源不断的动力。

　　无人驾驶 运输操作靠计算

　　乘车沿盘山路蜿蜒而下，原本像素般点缀在矿坑黑灰色调间的明黄、靛蓝逐渐还原了真实大小，那是重达220吨的矿用卡车、高达18.5米的电铲有序进行着剥离和运输作业。

　　“电铲一铲就有32吨煤。”西湾露天煤矿智能化矿山建设办公室副主任徐瑞军介绍，西湾露天矿一天能产煤4万吨以上，可满足30多万个城市家庭一天的供暖需求，也相当于75年前全中国半天的煤炭开采量。

　　这么大的开采量需要多少工人？

　　“150多人。”徐瑞军说，西湾露天煤矿以人工智能为核心，通过机械化换人、自动化减人、智能化无人，实现减人增安、高效开采。特别是投入应用无人矿卡技术后，矿用卡车实现了“启、装、运、卸、停”全流程无人自主运行，在生产任务不变、安全生产标准不降的前提下，切实降低用工强度。

　　“现在我们所有矿卡都能自主规划行进路线、精准停靠卸载。除了每隔四、五天电铲作业位置有大幅度移动时，需要我们人工驾驶采集一次驾驶路线，再不用进行别的人工干预了。”运输段卡车驾驶员白辉辉熟练地驾驶着矿卡进行装卸运输作业，15分钟就完成了线路采集工作。

　　科技创新赋能，让煤炭生产的智能化水平不断提升，同时也让越来越多的员工得以离开传统煤炭生产高风险、高强度的岗位。

　　“露天煤矿的矿卡车型大、盲区多，作业安全隐患大。高粉尘、高噪音的生产环境对身体也有影响。”白辉辉对公司投用无人矿卡的探索十分满意，“无人驾驶以后，一名司机在办公室里远程监控3辆矿卡，还有同事从驾驶员变成了‘程序员’。”

　　生产组织 “智慧大脑”巧管理

　　除了无人矿卡，西湾露天煤矿还有很多工作实现了无人化。

　　比如，智能无人装车系统50秒就能装满一辆货车，正以两倍于人工的效率，给一线人员减了不少担子，发运效率也提升10%以上；智能穿爆系统，输入煤岩、台阶参数等信息后，可自动生成布孔设计并精准寻孔，提升综合作业效率……

　　大量无人化作业高度依赖数据分析和智能决策，西湾露天煤矿是如何实现的呢？

　　“靠的是一颗‘智慧大脑’完成统一调度。”跟着徐瑞军走进生产指挥中心，三幅巨型屏幕上实时显示着煤炭生产各个环节的画面。细看屏幕，一道道线条勾勒出一辆辆无人驾驶电动矿卡的行驶轨迹，载重、时速等数据应有尽有。

　　这里承担着矿区所有带电设备运转调度管理的任务，涵盖了煤炭生产的穿爆、采剥、辅助生产、供电、灾害防治、选煤等全部环节。而完成这些工作，仅需两名调度员。

　　徐瑞军解释，这得益于2021年启动的智能矿山建设工作，西湾露天煤矿将智能矿山整体架构与煤炭生产全流程结合，实现业务系统融合联动，形成了“采区卡车无人驾驶+地面系统无人值守”的露天煤矿生产模式。

　　矿区所有移动设备的生产数据接入指挥中心，每天产生的交互数据大约有23万条。为了让数据真正服务于生产决策、闭环管理，西湾露天煤矿搭建了智能综合管控平台，包括智能一体化生产控制系统、生产执行系统、生产运营监测系统、班组管理系统、矿山三维模型展示系统等多个模块，解决了以往系统各自独立引发的“信息孤岛”问题。

　　如今，这里已实现互通互联、全面感知、高效管理——5G信号下矿、实时数据上“云”、机器人穿梭巡检、智能矿卡自动作业、危险边坡智能预警、供配电系统远程控制、坑下涌水自动抽排……智能化矿山建设由此提速。

　　人员转型 主动拥抱新技术

　　在西湾露天煤矿远程驾驶舱，身着整洁工装的电铲远控操作员正精准操纵着六公里之外的大型矿用电铲完成行走、停靠、挖掘、回转卸料等操作……

　　“这是我们正推进的科研项目，通过对传统电铲加装高清摄像头、防撞雷达、倾角仪等实时感知设备，使其实现远程控制、辅助装车、自动归位等功能。”电铲远控运维员李勇勇说。

　　他正是白辉辉口中实现岗位变化的一员，今年8月他走下电铲，加入了西湾露天煤矿智能化矿山建设团队。那时3号电铲刚刚完成电铲远程控制线控改造，具备了基本的远程操控和智能辅助功能。

　　据李勇勇介绍，国家能源集团已有多家煤矿应用了电铲远控技术，西湾露天煤矿正在已有技术基础上，创新开发一键挖掘与卸载、健康管理、头戴VR、裸眼3D等功能。其中，一键挖掘与卸载技术可以自动挖掘与自找准卸料，高效联动无人矿卡完成协同作业。健康管理支持数字孪生、设备运行详情监控与分析，实现智能远程运维。

　　当“古老蕴藏”与现代科技相遇，“矿工”化身“程序员”的例子在西湾露天煤矿还有很多。“00后”的无人驾驶运维员冯保介也是其中之一。

　　见面时，冯保介正聚精会神盯着屏幕，查看无人驾驶卡调系统传回的故障。他告诉我们，西湾露天煤矿的无人矿卡已经常态化运行半年多，平均效率达到人工的87%。但这项新技术在复杂路况安全性、辅助作业车辆协同、运输效率等方面还有很长的路要走。

　　“比如，我们的无人矿卡运输煤炭时会经过一段立交桥，没有信号覆盖，对车辆定位有较大影响，容易触发车辆防护机制降低运输效率。”冯保介坦言。

　　对此，西湾露天煤矿正联合中国中车开展技术攻关，通过感知手段对信号遮挡区域进行识别，并将识别结果与车辆行进路径融合，运用算法，辅助无人驾驶设备实现精确定位，从而彻底解决这一行业性难题。

　　“现在正在设计主机箱硬件，进行计算软件的可行性验证和架构设计，后续会对软硬件进行部署、调试与测试。”冯保介笑着说，“明年你再来时，就能看到无人驾驶的运煤矿卡了。”