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全國已建成超200個智能化采煤工作面

2020/4/28 9:20:18       

陰暗的礦井里,灰頭土面的礦工們緊張地忙碌著……對于煤礦,不少人有著這樣的印象。然而,如今的一些煤礦卻呈現著另一番景象:井下巷道潔凈明亮,工作人員坐在地面的集控室里,輕輕一按,就能指揮采煤設備完成作業,整個過程清潔無塵、人機分離。


中國是全球煤炭生產第一大國。國家發改委等8部門近日印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,提出到2030年,各類煤礦基本實現智能化。


煤礦智能化什么樣?還面臨哪些問題?未來又該怎么發展?


智能化助力,“采煤不見人”漸行漸近


隨著工作人員在地面集控中心遙控開機,井下400多米深處工作面的采煤設備開始自動運轉,割煤、推溜、移架、傳送,滾滾“烏金”涌上地面……這些場景,正被位于山東兗礦集團鮑店煤礦7302工作面上的58個高清攝像頭、1000多個傳感器實時傳輸回集控中心,顯示在巨大的電子屏上。


兗礦集團設備管理中心主任亓玉浩介紹,相比傳統的機械化采煤,7302智能化工作面投入生產后,單班次作業人員由以往的25人減少到了7人,整個采煤區隊由226人減少到了90人,人員減幅達60%以上。“工人少了,原煤日產量卻由1.5萬噸提高至2萬噸水平。”


亓玉浩說,新冠肺炎疫情防控期間,兗礦集團發揮智能礦山優勢,既解決了前期工人不足的問題,又減少了人員聚集,山東省內8對礦井在1月底就已復工復產,煤炭產量不降反增,全力保障了煤炭供應。


提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應,煤礦智能化的作用日益顯現。國家能源局介紹,煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐,將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合,形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統,實現煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行。


亓玉浩指出,鮑店煤礦7302工作面上,有不少“黑科技”身影:根據時間頻次自動放煤的工作面液壓支架、具有記憶截割功能的采煤機、能夠實現工作面自動找直的LASC慣性導航系統以及“一鍵啟停”、單機遙控的可視化遠程監控等。


鮑店煤礦是中國煤礦智能化發展的一個縮影。近年來,各地紛紛加快煤礦智能化建設的步伐:河南去年試點建設了一批智能化采掘工作面,初步建立了煤礦智能化建設與驗收體系;貴州對煤礦進行機械化智能化升級改造,改造后的采煤工作面日產量平均提高1000噸左右;山東57處煤礦建成71個智能化采煤工作面、54個遠程控制掘進工作面……目前,全國已建成超200個智能化采煤工作面,采煤工作面機器人群、鉆錨機器人、選矸機器人和巡檢機器人等在煤礦井下應用,煤礦采煤機械化程度達到78%以上。


依托科技創新,讓煤礦更高效更安全


煤礦智能化建設不斷加快的同時,也面臨不少困難和挑戰。專家指出,目前煤礦智能化建設工作還存在研發滯后于企業發展需求、智能化建設技術標準與規范缺失、技術裝備保障不足、研發平臺不健全、高端人才匱乏等問題。


為提升煤礦智能化水平,國家發改委、應急管理部等8部門日前聯合印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,推動智能化技術與煤炭產業融合發展,明確了10項具體任務,包括加強頂層設計、強化標準引領、推進科技創新、加快生產煤礦智能化改造、提升新建煤礦智能化水平、建設智能化示范煤礦、實施綠色礦山建設、推廣新一代信息技術應用、探索服務新模式、加快人才培養等多個方面。


中國工程院院士王國法認為,在煤礦智能化發展過程中,加強頂層設計和科學規劃非常重要。過去一些煤礦企業進行智能化建設過程中,由于缺乏統籌、沒有綜合的規劃設計,造成多系統互相不兼容,形成“數據壁壘”和“信息煙囪”,發揮不了應有效果。


“加快煤礦智能化發展,要在提高智能化技術與裝備水平上多下工夫。”北京科技大學東凌經濟管理學院教授何維達說,特別是要針對短板,加強關鍵共性技術研發,推進國家級重點實驗室等技術創新研發平臺建設,加快智能工廠和數字化車間建設。


兗礦集團總經理李偉介紹,近年來,兗礦集團已累計投資45億元,積極開展智能開采的研究與實踐,去年在國內共建成19個智能采煤工作面、15個智能掘進工作面,成立了國內首家煤礦智能開采試驗中心。“下一步,兗礦集團將把‘重裝備、高可靠性、自動化、少人化’作為智能礦山建設的主攻方向,及時準確掌握智能化開采裝備發展前沿技術,依托智能開采試驗中心,開展科技攻關,穩健加快建設智能開采示范工程建設步伐。”


智能化發展,新一代信息技術被寄予厚望。指導意見提出,探索建立國家級煤礦信息大數據平臺,加快現代信息技術在煤炭工業領域的推廣應用,鼓勵地方政府有關部門建設信息管理云平臺,推進煤炭企業建立煤礦智能化大數據應用平臺。


在山西,陽煤集團新元礦的井下5G技術正在推進。“相比于傳統礦井,我們的地面調度控制系統調控能力更強,井下值守人員更少,一旦5G技術落地,調控將更精準。”新元礦副礦長王海鋼說。


何維達認為,在新技術的研發、推廣和應用過程中,一方面可以引入國際煤礦智能化先進技術裝備、管理理念、服務模式等,和外國企業加強合作;另一方面要加強基礎性研究、開發原創性技術,推動我國煤礦智能化技術、裝備、標準、服務走出去。


智能采煤,政策支持力度大


煤礦智能化發展有3個階段性目標,即到2021年,建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦,基本實現掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控;到2025年,大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化,形成煤礦智能化建設技術規范與標準體系,井下重點崗位機器人作業,露天煤礦實現智能連續作業和無人化運輸;到2035年,各類煤礦基本實現智能化,構建多產業鏈、多系統集成的煤礦智能化系統,建成智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系。


如何保障目標實現?國家發改委等8部門明確,將加大政策支持力度。對驗收通過的智能化示范煤礦,給予產能置換、礦井產能核增等方面的優先支持;對新建的智能化煤礦,在規劃和年度計劃中優先考慮;將煤礦相關智能化改造納入煤礦安全技術改造范圍,鼓勵金融機構加大對智能化煤礦的支持力度,鼓勵企業發起設立相關市場化基金。


中國社會科學院工業經濟研究所所長黃群慧介紹,去年以來山東、河南、貴州、山西、陜西等產煤大省明確了優先提供預算支持、進行資金補助、優先進行審批或核準、鼓勵釋放先進產能等一系列支持舉措,這對煤炭企業提高智能化水平的重要意義不言而喻。


“此次出臺的文件,進一步堅定了兗礦集團開展煤礦智能開采的信心。”李偉表示,兗礦集團已提出明確的智能礦山建設目標,包括一類礦井實現每班下井人數不超過100人,采煤和掘進工作面不超過5人;二類礦井實現每班下井人數不超過200人,采煤和掘進工作面不超過7人;三類礦井實現每班下井人數不超過300人,采煤和掘進工作面不超過8人。


李偉介紹,從今年到2025年,兗礦集團計劃投入90億元,確保智能化礦井建設每年都見效。到2035年,爭取所有煤礦均實現智能化開采,全面推廣機器人作業。


政企聯動,煤礦智能化的發展前景被看好。黃群慧認為,智能化是傳統工業的發展方向,各地各部門出臺支持舉措是促進煤礦智能化的有力推手。


“煤礦智能化有利于提高生產效率、實現精準勘探,還能夠延伸煤炭企業產業鏈,打造煤礦智能裝備和煤礦機器人研發制造等新產業,其發展前景值得期待。”何維達說。但他也提醒,在加快煤礦智能化發展進程中,要充分考慮成本控制問題,同時要把環保作為重要內容納入其中,構建清潔低碳、安全高效的煤炭工業體系。


來源:人民日報

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