兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化轉(zhuǎn)龍灣煤礦智能化工作面正在開采

轉(zhuǎn)龍灣礦副總經(jīng)理劉萬倉(cāng)告訴記者，這個(gè)智能化工作面實(shí)現(xiàn)了全作業(yè)循環(huán)自動(dòng)化，每班可減少操作工人5人，最高日產(chǎn)量達(dá)3.78萬噸，最高月產(chǎn)量90.13萬噸，具備了年產(chǎn)1000萬噸的水平。

智能開采是大勢(shì)所趨

“過去我國(guó)依靠資金、人力、物力等生產(chǎn)要素投入的傳統(tǒng)煤炭生產(chǎn)方式不可持續(xù)。粗放的生產(chǎn)方式不僅造成人力資源極大浪費(fèi)，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了嚴(yán)重破壞。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰說，加快推進(jìn)煤炭生產(chǎn)方式變革，集約、高效、經(jīng)濟(jì)地開采煤炭資源，以最合理的資源擾動(dòng)和勞動(dòng)消耗保障能源需求，已成為煤炭革命的最緊迫要求。

我國(guó)煤炭資源豐富、品種齊全、分布廣泛，但與先進(jìn)產(chǎn)煤國(guó)家相比，煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，自然災(zāi)害多，資源開發(fā)基礎(chǔ)理論研究滯后，安全高效綠色化開采和清潔高效低碳化利用關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，煤炭業(yè)高質(zhì)量發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)。

“煤炭智能開采是新一代采礦業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的核心。”在不久前召開的全國(guó)煤礦薄煤層智能開采現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)上，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)王顯政表示，煤炭智能開采可以充分發(fā)揮煤礦全要素生產(chǎn)作用，實(shí)現(xiàn)效率變革，促進(jìn)煤炭行業(yè)由要素驅(qū)動(dòng)型向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變;可以帶動(dòng)建立新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式等突出優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)煤炭企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力;可以推動(dòng)煤炭開采向清潔生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)變，有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。

在劉峰看來，煤炭智能開采正是采用先進(jìn)的技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的少人化和無人化，從而達(dá)到生產(chǎn)過程的低消耗、低排放和低擾動(dòng)，有力推動(dòng)我國(guó)能源供給革命。

更為重要的是，我國(guó)煤炭企業(yè)處于從勞動(dòng)密集型向人才、技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的階段，企業(yè)用工人數(shù)較多，機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化水平低。煤炭智能開采能夠極大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少井下現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員。以智能化綜采工作面為例，可減少一半以上作業(yè)人數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦安全高效生產(chǎn)具有重大意義。

煤企從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)

近年來，煤炭智能開采已經(jīng)得到政府、行業(yè)與企業(yè)高度認(rèn)可。國(guó)家對(duì)煤炭智能開采基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)給予了大力支持。

今年年初，國(guó)家煤監(jiān)局發(fā)布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，明確將大力推動(dòng)煤礦現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的少人化和無人化。相關(guān)規(guī)劃明確，到2020年，我國(guó)將建成100個(gè)初級(jí)智能化示范煤礦，2025年全部大型煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。

廣大煤炭企業(yè)深刻認(rèn)識(shí)到，以智能開采為核心的煤礦智能化將成為未來企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要陣地，并從被動(dòng)建設(shè)轉(zhuǎn)向主動(dòng)建設(shè)。早在2012年，陜煤化集團(tuán)紅柳林礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)智能化采煤工作面，初步實(shí)現(xiàn)了“工作面有人巡視、無人操作”的工作模式。

目前，各大礦區(qū)開始推進(jìn)智能化采煤工作面建設(shè)。例如，兗礦集團(tuán)成功研發(fā)1米以下薄煤層自動(dòng)化安全高效開采成套技術(shù)裝備與生產(chǎn)工藝;山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)的11個(gè)采煤工作面、陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司所屬4對(duì)礦井全部實(shí)施了智能化開采，形成了薄煤層、中厚煤層到厚煤層智能化開采的全覆蓋。

煤炭生產(chǎn)企業(yè)還陸續(xù)升級(jí)改造礦井信息基礎(chǔ)設(shè)施，包括傳感器、攝像儀等信息感知設(shè)備，井上下傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心等信息服務(wù)設(shè)施。

記者了解到，多數(shù)煤炭企業(yè)集團(tuán)已建成大容量光纖以太網(wǎng)和百兆同步數(shù)據(jù)網(wǎng)，形成了完善的網(wǎng)管系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)已在煤礦大規(guī)模應(yīng)用，安全生產(chǎn)“一張圖”有序推廣，煤炭地質(zhì)云平臺(tái)正式上線，4G通信在部分礦井應(yīng)用，井下視頻識(shí)別驗(yàn)證啟動(dòng)。國(guó)家能源集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)等建設(shè)了數(shù)據(jù)中心，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)不斷融合。

“隨著產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)力度不斷加大，礦井智能化建設(shè)從局部向全系統(tǒng)延伸。”劉峰介紹，近年來全行業(yè)積極開展了井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等一些創(chuàng)新研究工作，實(shí)現(xiàn)了開采、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、供電、排水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化。國(guó)家能源集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗礦集團(tuán)、中國(guó)平煤神馬集團(tuán)等多年來持續(xù)推進(jìn)數(shù)字礦山整體建設(shè)。

構(gòu)建智能化技術(shù)體系

煤礦智能化事關(guān)全行業(yè)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇。

從未來發(fā)展趨勢(shì)看，煤炭行業(yè)將從5個(gè)方面提升智能化水平，在橫向覆蓋范圍方面，從單個(gè)工作面，向單個(gè)煤礦，再向煤炭企業(yè)集團(tuán)，甚至整個(gè)礦區(qū)延伸;在產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面，從煤炭生產(chǎn)數(shù)字化，向煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)字化，再向煤化工、煤電、物流等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化延伸;在應(yīng)用系統(tǒng)集成程度方面，從專業(yè)系統(tǒng)集成，向部分業(yè)務(wù)局部集成，再向相關(guān)系統(tǒng)全面集成應(yīng)用拓展;在操作手段方面，從人工近距離操作，向無人遠(yuǎn)程遙控，再向系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)控延伸;在發(fā)展層次方面，從技術(shù)應(yīng)用向更高層次的商業(yè)模式創(chuàng)新提升。

值得注意的是，我國(guó)煤礦智能化處于起步階段，還面臨著專業(yè)軟件缺乏、人才匱乏、標(biāo)準(zhǔn)體系和創(chuàng)新機(jī)制有待完善等一系列問題。

劉峰建議，當(dāng)前應(yīng)堅(jiān)持開放合作創(chuàng)新精神，不斷推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度融合，共同解決煤礦智能化面臨的重大科學(xué)問題與技術(shù)難題，從而帶動(dòng)煤炭生產(chǎn)及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平整體進(jìn)步。同時(shí)，要加強(qiáng)煤炭智能基礎(chǔ)理論研究，促進(jìn)煤礦智能技術(shù)融合應(yīng)用;聚焦“卡脖子”技術(shù)難題，建立煤礦智能化技術(shù)體系;發(fā)揮政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同優(yōu)勢(shì)，持續(xù)提升煤礦智能化發(fā)展水平;準(zhǔn)確定位企業(yè)自身特色，科學(xué)制定并有序?qū)嵤┟旱V智能化發(fā)展規(guī)劃。

“煤礦的智能化發(fā)展，離不開人才支撐。”劉峰表示，未來煤礦智能化發(fā)展將會(huì)顛覆傳統(tǒng)就業(yè)格局，復(fù)合型人才越來越搶手。因此，要注重培養(yǎng)一線和青年科技人才，打造多種形式的煤礦智能化人才培養(yǎng)平臺(tái)，加大對(duì)高端科學(xué)家和高層次人才的吸引力度，努力為煤礦智能化發(fā)展提供充足人才保障。

劉峰還指出，過去我國(guó)煤炭企業(yè)在信息化建設(shè)過程中，出現(xiàn)了前期建設(shè)和后期發(fā)展相沖突的問題，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，煤礦智能化要站在安全、集約、高效和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，結(jié)合企業(yè)自身?xiàng)l件，做好煤礦智能化頂層設(shè)計(jì)，有步驟、分階段開展工作，實(shí)現(xiàn)分散建設(shè)向集成化方向跨越，高效有序地推動(dòng)煤礦智能化發(fā)展。