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坚持科技创新 锚定“三化协同” 开创煤矿智能化建设新局面

煤炭资讯网 2023/8/28 10:16:45    要闻
    编者按:煤矿智能化建设是推动煤炭工业转型升级、高质量发展的必由之路。近年来,煤炭行业积极贯彻落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》等文件精神,加快推进煤矿智能化建设,在全国掀起了智能化建设的热潮。针对当前煤矿智能化建设的进展情况、存在的掣肘问题,以及未来发展思路等相关话题,本刊特采访了中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰。
 
  本刊记者:刘会长,以煤矿智能化建设来推动煤炭行业高质量发展已经成为了行业普遍共识,尤其是八部门印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,煤矿智能化建设驶入了快车道,您能否谈一下目前煤矿智能化建设的总体进展?
 
  刘峰:2020年2月,国家八部委发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,吹响了全国煤矿智能化建设的号角。2020年9月,应急管理部、国家能源局、国家煤监局(现国家矿山安全监察局)在山东邹城组织召开了全国煤矿智能化建设现场推进会,煤矿智能化建设进入了快车道。
 
  三年多来,我国煤矿智能化建设取得了重要进展。尤其是国家能源局、国家煤监局于2020年11月启动首批71处国家智能化示范煤矿建设以来,煤炭企业集团和智能化示范建设煤矿高度重视、积极投入,高标准开展煤矿智能化建设,示范作用和建设效果突出。内蒙古、陕西、山西、河南、贵州、安徽等地均启动了省级智能化示范煤矿建设。目前,将近五分之四的国家智能化示范建设煤矿已完成现场专家验收,一批省级、企业级智能化示范建设煤矿也完成了验收。可以说,全国已基本建成了一批不同类型、多种模式的智能化煤矿。
 
  本刊记者:具体而言,您认为上述智能化煤矿建设在哪些方面取得了明显突破和成效?
 
  刘峰:一是突破了一批关键技术。针对不同厚度的煤层、不同的地质条件,建成了“少人巡视、无人操作”模式的智能化采煤工作面,有的工作面宽度达到450米,一次采全高综采高度达8.8米,采高10米的工作面成套装备最近也成功下线,工作面装备智能化程度和管理水平显著提升。智能快速掘进系统、TBM掘进装备等新型智能掘进系统在井下现场投入使用。井下随掘随探、随采随探、多参数钻孔精细探测装置、远程控制定向钻机等新技术新装备的应用,大幅提高了地质探测精度。皮带巡检、水仓清淤、喷浆等31种机器人在煤矿现场应用。煤矿井下5G低频大上行能力解决方案与煤矿工业互联网建设取得积极进展。露天煤矿矿用卡车无人驾驶编组成功运行。
 
  二是带动了新一轮的煤矿投资。据统计,煤矿智能化建设总投资规模将近2000亿元。大型煤炭生产企业按照“统一规划、分步建设”的原则,对集团级、煤矿级信息基础设施进行了统一部署和升级,按照“统一标准、统一协议、统一接口”来推进工业互联网体系建设,按照煤矿智能化建设标准对采煤、掘进、供电、排水等系统进行升级。煤机装备企业加大智能设备研发力度,陆续推出智能采煤成套装备、智能掘进成套装备、智能选矸装备、井下辅助运输智能驾驶、无人驾驶矿用卡车等。高技术研发企业成功研发出智能管控平台、智慧园区系统、矿用5G通信系统等。
 
  三是为行业树立了新形象。长期以来,煤矿给大众的形象是工作环境差、劳动强度大、安全事故频发。通过煤矿智能化建设,煤矿井下危重环境的现场作业人员明显减少,矿工劳动强度大幅降低,煤矿安全生产保障能力显著提升。举例来说,陕煤集团张家峁矿业公司在智能化建设的基础上,优化生产工艺和劳动组织,将一线区队原有的“三八制”生产作业模式调整为“三六制”,取消了零点班作业,井下员工正式告别大夜班;山东能源集团鲍店煤矿主要采区实现了“胶轮车+单轨吊”相结合的安全连续高效运输模式,成功打造了矿工入井至作业地点的“半小时工作圈”;国家能源集团神东煤炭公司试行井下“一人一车一盘区”的巡检模式,提高了作业效率,减少了现场作业人员。随着煤矿智能化建设的推进,矿工的工作环境进一步得到改善,现场作业时间明显减少,幸福感安全感大幅提升。
 
  本刊记者:煤矿智能化建设并非一蹴而就之事,在推进过程中一定会遇到一些问题,在您看来当前面临的最主要问题是什么?应该如何解决?
 
  刘峰:经过三年多的实践,煤矿智能化建设虽已取得丰硕的成果,但和任何事物发展的规律一样,煤矿智能化建设不可能是一帆风顺的。目前,仅有少部分煤矿全面启动了智能化建设,煤矿智能化建设仍受到理念、技术、管理、市场等多方面因素的影响。
 
  在理念方面,目前煤矿智能化建设主要为“从上至下”来推动,矿长“一把手”的作用尤其突出,还未做到全员推进。但要知道,智能化建设势必会改变煤矿的生产模式和管理方式,会对每名煤矿员工产生影响,因此煤矿智能化建设需要全员参与,需不断加深每名员工对煤矿智能化的理解和认识,共同推进煤矿智能化建设,如此有助于减少智能化建设的阻力。相信,随着智能化理念的不断更新和更多员工的参与,煤矿智能化将成为“从上至下”和“由下而上”相结合的结果,真正实现由“被动建设”向“主动建设”的转变。
 
  在技术和管理方面,煤矿智能化建设面临着包括如何实现采煤工作面的智能常态化运行,如何提升支护作业自动化水平来实现掘支运平行作业,如何实现辅助运输的连续化作业和智能化管理,如何实现智能化系统的专业化运维,如何实现煤矿设备接口和协议的统一,如何实现煤矿运行数据的挖掘和智能应用等诸多难题。
 
  这些问题需要煤矿、高技术企业、高等院校等共同协作,通过产学研深度融合来逐步解决。
 
  本刊记者:全国煤矿尤其是资源赋存条件比较差的煤矿,如西南、东北等地区的煤矿,其开展智能化建设存在一定难度,您认为它们应该如何更有效地开展智能化建设呢?
 
  刘峰:目前,全国已建成一批智能化示范煤矿,要进一步总结、凝练,形成可复制、可推广的智能化开采模式、技术装备、管理经验,结合不同区域特点、面向不同类型建设条件加快推广应用。国家八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出“2025年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化”的目标,为此其他煤矿应在智能化示范煤矿的带动下,结合自身条件加快推广应用成熟的智能化技术装备,如采煤、排水、供电、主运等智能化系统,并瞄准自身的难点和短板开展重点建设,如冲击地压矿井、煤与瓦斯突出矿井应集中力量开展灾害智能预警和防治等方面的建设。
 
  根据《煤矿智能化建设指南(2021年版)》(国能发煤炭规[2021]29号),智能化煤矿建设条件分为三类,其中Ⅰ类建设条件主要为山西、陕西、内蒙古等区域的条件较好的煤矿,Ⅱ类建设条件主要集中在山东、安徽、河南、河北、宁夏以及东北地区等条件一般、有明显灾害的煤矿,Ⅲ类建设条件主要集中在云南、贵州、四川等条件复杂、灾害突出的煤矿。从目前首批国家智能化示范煤矿的验收情况看,大部分示范煤矿现场验收为中级。可以说,智能化示范煤矿的示范作用和效果非常突出,不仅为其他煤矿开展智能化建设提供了成功经验,也避免了走更多的弯路,降低了失败风险。因此,应推动Ⅰ类建设条件煤矿按照中级以上标准开展智能化建设,Ⅱ、Ⅲ类建设条件煤矿按照初级以上标准开展建设。
 
  同时,考虑到目前智能化建设仍处于初级阶段,智能化示范煤矿验收标准以定性要求为主,定量要求较少。随着智能化系统的运行和不断完善,验收标准应补充定量指标,并在此基础上推动智能化示范煤矿开展升级验收。后续启动的智能化示范煤矿,应重点围绕智能掘进、智能物探、智能辅助运输、智能灾害预警等难题开展攻关突破和应用示范,为未来智能化煤矿建设尤其是突破目前的煤矿智能化难题探索出解决方法和有效途径;应加大危险岗位、重载作业机器人的推广应用力度,降低矿工劳动强度,优化生产系统和生产组织,减少现场高危作业岗位,建立矿工职业健康智能管理系统,不断提升矿工职业安全健康水平和幸福感。
 
  本刊记者:创新和人才是进一步推进煤矿智能化建设的动力源泉。您认为应该如何开展好煤矿智能化技术创新、人才培养呢?
 
  刘峰:创新是第一动力,煤矿智能化建设离不开技术创新。理论基础是技术创新的源泉,煤炭科研院所和高等学校应持续围绕加强智能感知、精准控制、灾害智能预测预警预报等煤矿智能化基础开展研究。高可靠、高精度设备是智能控制的基础,煤炭生产企业和设备生产商应加快研发高精度矿用传感器和控制器、关键设备材料、控制软件等。煤炭生产企业可学习国家能源集团神东煤炭公司建立高端设备研发中心,开展设备核心部件和控制器的自主研发。煤矿和高技术企业应围绕智能化典型业务场景构建数据模型,研发基于统一数据标准的煤矿综合管控平台、工业互联网平台,提升数据治理和智能决策水平。 
 
  人才是第一资源,煤矿智能化建设离不开高素质人才队伍。煤矿开展智能化建设既需要外部资源,与设备供应商、高技术企业等形成良好的合作生态,更要在智能化建设中培养自己的专业人才,在后续的智能系统运行维护中锤炼成长。通过锻造出一支“专家型”智能化人才队伍,为煤矿的智能化建设、运行和管理保驾护航。煤炭生产企业可与煤炭高等院校共建煤矿智能化学习实践基地,根据煤矿需要定制化培养智能化人才。
 
  本刊记者:进一步推进煤矿智能化建设势在必行,您认为接下来的方向与路径是什么呢?
 
  刘峰:煤矿智能化建设应以科技创新为根本动力,要坚持目标导向、分类推进、迭代升级、融合发展的原则,以示范引领、全面跟进、自主创新、重点突破为推进路径,以重点场景需求为牵引,推动从点面突破向体系化发展,形成煤矿智能化建设新局面。
 
  同时,智能化、数字化、绿色化“三化协同”正成为煤炭行业转型发展新趋势,要倍加重视。如何实现“三化协同”,概括来说,就是要在智能化建设中实现数字化升级的同时推进绿色化,在绿色化转型中发挥数字化赋能、智能化提升作用,全力推动煤矿智能化建设、企业数字化升级、行业绿色化转型,建立新型煤炭工业体系,实现煤炭行业高质量发展。
 
  本刊记者:中国煤炭工业协会一直以来以推动行业发展为己任,接下来对于进一步推动加快煤矿智能化建设有哪些安排?
 
  刘峰:中国煤炭工业协会将牢记“为矿工谋幸福、为行业谋发展”的初心和使命,本着“面向行业、立足转型、服务基层、矿工至上”的工作思路,将继续与各会员单位一道,加快构建以企业为主体、市场为导向、产学研用多方广泛深度融合的煤矿智能化创新体系和应用生态。

  2023年,中国煤炭工业协会将重点开展以下几方面工作:一是大力推动智能化检测验证、工业数据处理等基础能力建设,提升智能工作面常态化应用和现场管理水平,组织开展全国煤矿采煤工作面智能化创新大赛等活动;二是大力推动煤矿智能化技术创新,组织召开煤矿多场景机器人应用、“煤矿智能化以人为本共促发展”、煤矿工业互联网发展等会议,加快智能化理念、技术和管理经验的交流推广;三是开展煤矿智能化建设情况调研,总结并宣传智能化建设典型经验,凝练不同类型的建设模式,树立行业标杆;四是加快煤矿智能化相关标准制定工作,完善煤矿智能化标准体系,并积极开展标准宣贯活动;五是组织智能化示范煤矿专业交流活动,开展煤矿智能化管理知识、操作技能培训,强化智能化岗位作业流程标准化。(责任编辑:邵冰锋)


来源:《中国煤炭工业》      编 辑:也禾



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