煤炭開采業歷來是“高危行業”，在情況復雜的井下，不僅黑暗潮濕，更“潛伏”著水、火、瓦斯、煤塵、頂板等自然災害，時刻威脅著煤礦工人的生命安全。智能化采煤是世界煤炭開采技術發展的必然趨勢，也是當前實現我國煤炭行業安全高效生產的迫切需要。

智能化采煤的關鍵設備-慣性導航系統發揮著重要的作用。

智能感知、智能決策和自動控制作為煤炭智能化開采的三要素。智能開采具有自主學習和自主決策功能，具備自感知、自控制、自修正的能力，具備這樣能力的智能化綜采系統才能充分的響應生產環境變化、實現真正意義上的智能化開采，實現有限條件下的無人開采目標。采煤機又是煤炭智能化開采的關鍵設備，在地下無法用GPS等設備判斷位置，方向，一旦行進方向不對，行程越長偏離可達幾十米，甚至上百米。這時候需要一個指名方向的利器，對設備前進中不斷對自我的行進路程誤差進行修正，為了實現這個目的，需要一個高精度的對行進中的機器的姿態進行探測的傳感設備-慣性導航系統。慣性導航具有體積小、精度高、不依賴外界信息、抗干擾能力極強、隱蔽性好等特點。慣性測量裝置一般包括加速度計和陀螺儀。加速度計是測量物體的加速度，陀螺儀又被叫做角速度傳感器，是測量角速度的。利用這些裝置記錄的參數就可以計算并導航了。

在智能化采煤領域中，慧聯科技的INS-300自主導航定位定向系統，受到眾多煤炭企業的高度認可。

INS-300具有不受外界環境干擾，自主導航定位定向能力。INS300可實時提供載體的三維位置、姿態、角速度、加速度等信息。INS300采用高精度光纖陀螺作為核心慣性測量單元，精度高，可靠穩定。INS300可以精確自尋北初始對準，也可以從外界引入初始姿態信息，然后進行導航數據推算。INS300支持外接里程計信息進行輔助，也可以內置衛星導航信息進行數據融合，借助新一代精確標定技術和多傳感器數據融合技術，大大提高了系統的可靠性、精確性和動態性。INS300采用慣導/衛星緊耦合算法，具備動基座對準、慣導/衛星組合導航、自主零速修正、自主標定等功能。

應用案例—汾西礦業集團賀西煤礦

“提起煤礦工人，人們先想到的就是一身黝黑，下到地下幾百米的井下挖煤。現如今，在我們賀西煤礦，工作面無人值守，地面4人操作成了常態。5月22日，3412智能化工作面安裝調試完成，標志著我們礦成為山西省率先實現地面出煤的礦井，我們正向著高突智能化采掘標桿礦井闊步前行。”該礦礦長肖海濱說。

早在2019年11月1日，賀西煤礦3412智能化工作面就開始安裝，同年12月25日設備安裝完成。今年1月16日初采初放完成。1月17日開始調試智能化控制系統，4月13日開始正式集中調試至5月22日所有項目調試完成。3412智能化工作面在地面集控中心實現了采煤機、工作面刮板輸送機、轉載機等的一鍵啟停，實現了采煤機記憶截割，機架協同作業，利用慣導系統實現工作面自動調直，工作面視頻自動跟機，井上下實時對講智能化……工作面作業人數由原來25人減至12人。

“3412智能化工作面是由一個綜合平臺集九個子系統組成的智能化控制系統。通過這一系統實現了遠程控制采煤、裝煤、運煤的自動化。現在大家都在工作面端頭、端尾操作，最大限度地降低了一線工人的勞動強度。”提到這個“高大上”的生產過程，該礦綜采二隊隊長薛少龍更是贊不絕口。

賀西煤礦與3412智能化工作面同步推進、同等重視的另一個主打項目是快速掘錨成套裝備的投入使用。該設備由掘錨一體機、液壓錨桿鉆車、轉載輸送機三部分組成。前半部長12米、寬5米、高2.8米，重95噸，后半部長寬高基本與前半部一樣，重63噸。這樣的龐然大物，堪稱掘進戰線上的“航空母艦”，戰斗力非常驚人。

掘錨一體機主要功能是“開路”和臨時支護。截割頭為滾筒式，一次就可以切割5.14米寬、3.2米高的煤，一次成巷。截割下來的煤，在左右兩個耙爪的作用下進入刮板運輸機，再通過后半部的轉載運輸機進入皮帶，運至煤庫，可謂一氣呵成。操作人員摁下集控臺啟動按鈕，地下深處的采煤機就進入了“無人駕駛”狀態，流暢自如地割煤、移動。煤炭猶如流水源源不斷地通過皮帶涌向地面。操作人員不用下井，像城里的白領一樣，坐在辦公室操控設備，掌握生產狀況……這是賀西煤礦如今呈現出的工作場景。

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