中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家王國法日前表示，當(dāng)前我國煤礦智能化建設(shè)成效顯著，形成了一批可推廣、可復(fù)制的經(jīng)驗，但若要進(jìn)一步推動全面、更高水平的智能化建設(shè)，仍有七大共性問題需要解決。
從最初的炮采到后來的普通機(jī)械化開采、綜合機(jī)械化開采，再到如今的智能化開采，歷經(jīng)幾十年的迭代發(fā)展，我國煤炭開采方式正加快迎來新一輪變革。
2020年2月，國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)，按下我國煤礦智能化建設(shè)“快進(jìn)鍵”。
中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家王國法日前表示，當(dāng)前我國煤礦智能化建設(shè)成效顯著，形成了一批可推廣、可復(fù)制的經(jīng)驗，但若要進(jìn)一步推動全面、更高水平的智能化建設(shè)，仍有七大共性問題需要解決。
智能化建設(shè)成效顯著
在王國法看來，煤礦智能化是由新一代信息技術(shù)引發(fā)的煤炭生產(chǎn)方式變革與價值體系重構(gòu)，推動煤炭行業(yè)實現(xiàn)以安全、高效、綠色、智能為特征的高質(zhì)量發(fā)展。
近年來，煤礦智能化建設(shè)越來越受到重視。2020年2月，國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合發(fā)布《指導(dǎo)意見》，要求加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代通信技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息技術(shù)在煤炭工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。今年6月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快煤礦智能化建設(shè)促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》，提出大型煤礦要加快智能化改造，到2025年年底前建成單個或多個系統(tǒng)智能化，具備條件的要實現(xiàn)采掘系統(tǒng)智能化。
國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至今年4月底，全國累計建成智能化采煤工作面1922個，智能化掘進(jìn)工作面2154個。煤礦智能化建設(shè)已完成投資1080億元。
“自2020年八部委發(fā)布《指導(dǎo)意見》以來，我國煤礦智能化進(jìn)入快速發(fā)展階段。由大型煤炭企業(yè)帶頭，建設(shè)了一批智能化示范煤礦。目前，國家首批70處智能化示范煤礦已通過驗收，大部分是一類和二類煤礦，多數(shù)煤礦的驗收結(jié)果達(dá)到中級智能化水平，這基本反映了我國煤礦智能化建設(shè)的現(xiàn)狀。”王國法表示，首批70處智能化煤礦建設(shè)示范企業(yè)走在全國煤礦智能化建設(shè)的第一方隊，驗收過程中發(fā)現(xiàn)智能化建設(shè)任務(wù)中的基本項目(中級智能化)已經(jīng)完成，形成了一批成功的可推廣、可復(fù)制的經(jīng)驗、技術(shù)與裝備。
具體來看，王國法指出，我國煤礦智能化建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新相互推進(jìn)，煤礦高可靠融合通信系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、智能化綜合管控平臺等先進(jìn)技術(shù)得到廣泛推廣應(yīng)用，供配電系統(tǒng)、主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)等實現(xiàn)了常態(tài)化無人值守作業(yè)，智能采掘系統(tǒng)、智能輔助運(yùn)輸系統(tǒng)、煤礦機(jī)器人、露天礦卡無人駕駛系統(tǒng)等取得了積極進(jìn)展，煤礦智能化技術(shù)裝備國產(chǎn)化、成套化水平明顯提升，初步形成了適用于不同煤層賦存條件的智能化煤礦建設(shè)模式，減人、增安、提效成果顯著。
攻堅階段仍存技術(shù)難題
“當(dāng)前，煤礦智能化高質(zhì)量建設(shè)進(jìn)入攻堅階段，要推進(jìn)向全面的、更高水平的智能化建設(shè)邁進(jìn)，還有很多技術(shù)難題要解決。我們已經(jīng)對井工煤礦10大系統(tǒng)、露天煤礦系統(tǒng)、選煤廠系統(tǒng)共12大系統(tǒng)各自梳理出存在的100項技術(shù)難題，對這些難題逐一進(jìn)行攻關(guān)，是下一階段的任務(wù)，需要下大力氣。”王國法指出。
王國法表示，新形勢下能源安全與礦山智能化建設(shè)面臨新要求、新挑戰(zhàn)，重大技術(shù)變革中認(rèn)識和理念仍存在沖突，智能礦山數(shù)字化生態(tài)脆弱，技術(shù)裝備短板和產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸仍存，還有智能化效率和效益問題、發(fā)展不平衡問題、數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一與市場公平競爭問題、環(huán)保硬約束問題、高端人才匱乏問題、政策與機(jī)制問題等，都是目前智能化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)。
基于當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，王國法指出煤礦智能化建設(shè)需要解決七大共性問題：一是如何加快培育智能礦山數(shù)字化生態(tài);二是如何實現(xiàn)薄煤層智能化高效開采;三是如何實現(xiàn)沖擊壓等復(fù)雜煤層安全高效智能開采;四是如何實現(xiàn)智能化建設(shè)高質(zhì)量上水平;五是如何提高智能安全保障;六是如何提高露天煤礦大型化、智能化水平;七是如何適應(yīng)低碳要求。
以智能礦山數(shù)字化建設(shè)為例，王國法稱：“智能礦山數(shù)字化現(xiàn)狀偏重礦山生產(chǎn)運(yùn)營階段，對設(shè)計建設(shè)階段、運(yùn)銷市場兩端融合不夠，正向設(shè)計缺失，導(dǎo)致礦山全生命周期數(shù)字化不連續(xù)、不一致、不充分，全生命周期數(shù)據(jù)積累不足。此外，現(xiàn)有智能礦山數(shù)字化主要按業(yè)務(wù)域條塊分割，系統(tǒng)各自為政，未從礦山智能化建設(shè)全要素技術(shù)鏈、技術(shù)發(fā)展圖譜進(jìn)行系統(tǒng)布局，導(dǎo)致智能礦山建設(shè)中重硬件輕軟件、重系統(tǒng)輕數(shù)據(jù)、持續(xù)規(guī)模迭代進(jìn)化后勁不足等問題。”
煤炭行業(yè)發(fā)展的必由之路
王國法認(rèn)為，新一輪煤礦智能化變革是新時代煤炭行業(yè)發(fā)展的必由之路，最首要的是需要煤炭行業(yè)統(tǒng)一認(rèn)識，形成內(nèi)生動力。
“煤礦智能化是一個迭代發(fā)展進(jìn)步的過程，不是一次性工程，而是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。”王國法表示，需構(gòu)建礦山全生命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈、全要素的數(shù)字化生態(tài)，打通從礦山智能化建設(shè)到全產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑，形成以“數(shù)據(jù)驅(qū)動”為核心的系統(tǒng)智能化柔性生產(chǎn)供給運(yùn)行模式。
在推動煤礦智能化建設(shè)高質(zhì)量上水平方面，王國法指出，要攻克井下智能化共性關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展，提高多系統(tǒng)耦合可靠性，形成模塊化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的智能化系統(tǒng)模式，推進(jìn)系統(tǒng)智能與人文智慧融合的智慧生態(tài)建設(shè)。在薄煤層無人化高效智能開采方面，要創(chuàng)新總體解決方案，研發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)，由“可視遠(yuǎn)程干預(yù)模式”向“智能自適應(yīng)模式”邁進(jìn)。在露天煤礦大型化、智能化建設(shè)方面，要擴(kuò)大半連續(xù)、連續(xù)化智能開采工藝應(yīng)用范圍、解決露天礦傳統(tǒng)設(shè)計與卡車無人駕駛作業(yè)的“五個不適應(yīng)”，推動露天礦智能化常態(tài)運(yùn)行。
“煤礦智能化建設(shè)的方向就是向著產(chǎn)業(yè)的高端化、綠色化、智能化發(fā)展，最基本的目標(biāo)是實現(xiàn)減人、增安、提效，為企業(yè)創(chuàng)造價值，為煤礦職工創(chuàng)造福祉。要改變煤炭傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，使煤礦職工能夠像IT等新技術(shù)行業(yè)一樣，穿著西裝扎著領(lǐng)帶上班，這是煤炭職工的夢想，也是智能化建設(shè)的目標(biāo)之一。從技術(shù)方向上，不斷完善智能化技術(shù)體系和保障能力，最大限度減少一線作業(yè)人員數(shù)量，把工人從繁重、危險的勞動場景中解放出來。另外，用智能化支撐綠色開采，解決綠色開采中效率低、效益差的問題，使煤炭的開發(fā)更高效、更綠色。”王國法說。
文丨中國能源報 記者 李玲
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