中国煤科天玛智控：打造无人化智能采煤新模式

  国家能源集团榆家梁煤矿：调度室里，窗明几净，两名监控员全神贯注地盯着屏幕，按下绿色按钮，远在三百余米深处的综采工作面上的装备随即全自动运行，煤炭顺着皮带源源不断地输送到地面上。在这个工作面上，生产期间采场无人作业，顺槽2人监护，地面2人远程监控，生产效率提升16.7%。这是中国煤科所属天玛智控在煤矿无人化智能开采技术应用上取得的最新成果。

  天玛智控成立于2001年7月，是中国煤科所属科创板上市子企业。自成立以来，中国煤科天玛智控始终致力于以先进的技术、高品质的产品及精准服务提高煤矿开采安全水平及生产效率，把煤矿工人从危险恶劣的采煤工作面中解放出来，让采煤成为安全轻松的工作，为煤炭企业创造更大价值。经过二十三年矢志不渝的坚持，终于让梦想逐步照进了现实。

  如今，天玛智控打造的无人化智能开采新模式已经在国家能源集团、陕煤集团、山东能源集团、川煤集团等多个企业所属矿区推广应用，取得了良好的经济效益与社会效益，为煤炭工业的转型升级和可持续发展提供了有力支撑。

  综合机械化采煤的流程分为破煤、装煤、运煤、支护等环节，其中液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，通过降、拉、升、推等动作，实现采煤工作面的推进与支护。

  改革开放以来，随着中国经济的加快速度进行发展，煤炭产量逐年提升，对煤机装备的需求慢慢的变大。液压支架等大型煤机装备已基本实现国产化，但是控制液压支架的核心技术装备——电液控制管理系统在国内一直长期依赖进口。

  2001年，为了推动我们国家煤矿开采技术向自动化方向发展，中国煤科与德国企业一同出资设立天玛智控，希望能够通过以市场换技术的方式，把国外的先进的技术引进国内。但经过几年的运行，合作初衷和预期目标进展缓慢，始终难以实现。天玛智控领导团队综合研判形势后清醒地认识到，核心技术是买不来、换不来的。于是，从2005年起，天玛智控坚定地走上了自主创新之路。

  天玛智控白手起家，面临着缺乏团队、技术封锁等困难，经过四年的艰苦不懈努力，通过引入人才实现从零到建成了综采自动化开采团队。产品历经了从样机到车间再到现场的上千个日夜的反复修改与验证，2008年12月，天玛智控研发出了拥有完全自主知识产权的国内首套SAC型液压支架电液控制管理系统，并在国家能源集团宁煤石沟驿煤矿投入到正常的使用中。

  产品研制成功只是天玛智控创新路的第一步，产品投放市场后，随之而来的是产品面临工况环境的考验。自主创新的第一步迈得艰辛坎坷。当时煤炭行业刚刚复苏，天玛智控面临生存压力，作为第一款自主创新的产品，在真正投入使用后，还存在着市场认可度低、产品稳定性需提升等问题，天玛智控坚持以服务客户优先为原则，认真解决每一个问题，最终获得了用户认可，市场占有率节节攀升。

  “总体而言，我们经历了比较艰辛的过程，但大家心里都清楚，无论如何也要迈出这一步，实现国产液压支架电液控制管理系统零的突破。”天玛智控党委副书记、总经理王进军说。

  为了减少综采工作面一线作业人员数量，降低工人劳动强度，天玛智控再接再厉，在实现液压支架控制管理系统自主创新的基础上，提出了工作面协同一体化控制，首次研制出了用于采煤工作集中控制的SAM型综采自动化系统，并于2014年4月在陕煤化集团黄陵一矿成功示范应用，自此揭开了煤矿智能开采的序幕，具有里程碑式的重要意义。

  创新奔着问题去。在应用实践中，天玛智控发现，液压支架的自动控制水平与为其提供动力的泵站的性能、乳化液的质量和流量直接相关，而当时国内没有高端大流量泵站供液系统成熟产品。

  于是，天玛智控又开展了大流量泵站的自主创新工作。历经多年的技术攻关和反复试验，克服了高压往复密封漏液、高硬度韧性材料加工困难等难题，2017年，成功研制出了国内首套630L/min、40MPa高端乳化液泵站，推出了SAP型智能集成供液系统，并在国家能源神东煤炭集团年产千万吨工作面投入到正常的使用中，打破了国外产品在高端泵站领域的技术垄断。

  当前，天玛智控已形成了SAM型综采自动化控制管理系统、SAC型液压支架电液控制管理系统、SAP型智能集成供液系统三大核心产品，其中SAM系统能形象表达为煤矿无人化智能开采的“大脑”，SAC系统是指挥操作的“神经”，SAP系统则是提供动力的“心脏”。

  在后续的发展中，随工业互联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术的发展，天玛智控致力于应用新兴技术打造新一代智能开采技术与产品，逐步走出了属于自己的创新之路。

  经过多年的发展和积累，我国煤矿智能化开采技术已处于国际领先水平，科学技术创新也进入了深水区，没有可借鉴、可参照的技术，亟须我们通过自身努力，取得更多原创性、突破性的技术成果。

  天玛智控勇担“引领煤矿智能化科技，促进安全、高效、绿色开采”使命。2021年7月以来，为进一步突破“无人化采煤技术”，天玛智控在“十三五”国家重点研发计划——智能开采控制技术及装备研发成果的基础上，设立了无人化采煤控制管理系统研发与应用揭榜挂帅项目，成立了两支揭榜团队，以国家能源集团榆家梁煤矿和陕煤化集团黄陵一号煤矿作为示范项目，通过“赛马机制”攻关无人化智能开采控制技术与装备。

  王进军和记者说，煤矿无人化开采的难点在于“怎么样提高开采技术与装备对环境的适应性”，采煤过程中工作面的地质条件变化很复杂，对技术和装备提出了诸多挑战。

  面对行业难题，揭榜团队迎难而上，以“采煤生产时作业区无人进入，实现无人化采煤”为目标进行攻关。过程中揭榜团队经过反复尝试，创新提出了基于采煤工艺驱动引擎的调度操控方法，攻克了采煤机自主规划截割、液压支架快速连续推进等多项关键控制技术难关，开发了远程监控系统及地面一体化控制平台，在榆家梁煤矿和黄陵一号煤矿完成落地应用，探索出了“地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业”的无人化采煤新模式，取得了综采装备群100%协同作业，生产效率较传统大幅提升。

  通过揭榜项目，无人化采煤模式取得新的突破，天玛智控邀请行业内权威专家进行了现场评审。评审专家组一致认为，两个揭榜挂帅项目均创建了工作面自主割煤为主、可视化远程干预为辅、无人进入联合作业区的无人化智能采煤新模式。榆家梁43207工作面、黄陵一号井627工作面作为示范工程，均实现了无人化采煤的常态化运行，为我国煤炭行业提供了无人化采煤首套工业常态化应用解决方案，揭榜项目技术成果顺利通过中国煤炭工业协会评审，被鉴定为国际领先水平，为无人化开采提供了新样板。

  在推进无人化采煤的同时，天玛智控提出“双智企业”策略，以人机一体化智能系统方式生产智能产品，不断加快自身的数字化转型步伐，提高生产效率和企业效益。

  王进军介绍说，近年来，天玛智控相继开展了数字化车间、智能工厂以及10余个人机一体化智能系统场景建设，并自主建设应用了6套柔性智能加工系统及生产线条柔性智能装配生产线条精益组装生产线余套信息化系统，生产效率提升了54%，产品不良率降低了25%。

  天玛智控的工厂智能化水平达到了国内领先水平，并成功入选了国务院国资委数字化转型试点企业和工信部智能制造示范工厂。

  回顾二十多年的创新历程，王进军表示，天玛智控始终把创新当作企业的精神内核，对创新不懈的追求是天玛智控能够一直引领智能化采煤技术与市场的关键。

  中国煤科从科研院所转制而来，科学技术创新既是薪火相传的基因和底色，更是关乎生存发展和前途命运的关键和核心。天玛智控一直秉承中国煤科“追求真理、探索奥秘、勇于创新、家国情怀”的科学技术创新理念，格外的重视科学技术研发，多年以来，始终把“引领煤矿智能化科技，促进安全、高效、绿色开采”作为自己的使命并长时间坚持，不断攻克一个又一个的技术难题。

  时间进入2023年，天玛智控的发展进入新阶段。这一年的6月5日，天玛智控成功登陆长期资金市场，成为中国煤科旗下首家科创板上市公司。

  王进军表示，天玛智控上市融资22亿元，为公司研发平台的建设，新项目的投入及公司传统产业升级和新兴起的产业的布局，都提供了较大的支持。

  “借助长期资金市场的力量，天玛智控能够获得更快的发展，也能更好地实现产学研用的有机融合。”王进军说。

  天玛智控上市之后，在激励政策的制定和执行方面，也有了更多的工具能选用。能够最终靠股权激励等方式，更好地吸引和留住人才。

  相关多个方面数据显示，登陆长期资金市场后，天玛智控主要经营数据持续迅速增加。2023年，所有者的权利利益、资产总额分别同比增长162.2%、104.0%，全员劳动生产率高达162.9万元/人，资产负债率控制在23.6%，“一利五率”指标处于行业优秀水平。

  2023年，天玛智控还入选了国务院国资委公布的“创建世界一流专业领军示范企业”名单，这给了公司新的目标和方向，也提出了新的挑战。

  为此，天玛智控认真贯彻落实国务院国资委、中国煤科工作要求，研究制定了《天玛智控创建世界一流专业领军示范企业实施方案》，制定了清晰可行的“八步法”实施路径。

  同时，天玛智控深入贯彻中国煤科“1245”总体发展思路，结合企业自身真实的情况提出了“13259”发展方略：即确定全面建设世界一流专业领军示范企业“1个目标”，明晰“3条路径”，构建起“一体两翼”协同发展的战略格局，强化“5力要素”，实施加强党的建设等“9大举措”。

  国家能源局多个方面数据显示，2015年至2024年5月，我国智能化采煤工作面发展迅速，从3个快速增加至1993个。当下煤矿一线工人短缺，让智能化成为煤炭开采的刚性需要，无人化智能采煤行业方兴未艾、蓬勃发展。

  如今，经过二十三载的自主研发及科学技术创新，天玛智控已经成长为煤矿无人化智能开采领域的领军企业，其产品技术水平、市场占有率均处于行业领头羊，4次获得国家科学技术进步奖二等奖，主导或参与了煤炭行业无人化智能开采领域多项行业标准的制定，对行业技术规范、标准建立发挥了重要推动作用。

  展望未来数字化、智能化的发展的新趋势，王进军表示，中国煤科天玛智控将坚持“四个面向”，紧紧围绕增强核心功能、提高核心竞争力，充分的发挥科学技术创新、产业控制、安全支撑作用，做强无人化智能开采主业，积极优化拓展非煤产业，着力打造新质生产力，提高价值创造力，高质量创建“专业突出、创新驱动、管理精益、特色明显”的世界一流专业领军示范企业，为推动实现中国式现代化作出新的贡献。