坐在地面採煤:全國已建成超200個智能化採煤工作面

2020-12-22 人民日報海外網

來源:海外網

各地煤礦智能化水平提升,保障著煤炭穩定供應。圖為4月16日,在山西晉城,多列滿載煤炭的貨物列車等待發車。王 瑋攝(人民視覺)

陰暗的礦井裡,灰頭土面的礦工們緊張地忙碌著……對於煤礦,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:井下巷道潔淨明亮,工作人員坐在地面的集控室裡,輕輕一按,就能指揮採煤設備完成作業,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《關於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。

煤礦智能化什麼樣?還面臨哪些問題?未來又該怎麼發展?

智能化助力,「採煤不見人」漸行漸近

隨著工作人員在地面集控中心遙控開機,井下400多米深處工作面的採煤設備開始自動運轉,割煤、推溜、移架、傳送,滾滾「烏金」湧上地面……這些場景,正被位於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,相比傳統的機械化採煤,7302智能化工作面投入生產後,單班次作業人員由以往的25人減少到了7人,整個採煤區隊由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,將人工智慧、工業物聯網、雲計算、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、採掘(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採煤機、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採掘工作面,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,改造後的採煤工作面日產量平均提高1000噸左右;山東57處煤礦建成71個智能化採煤工作面、54個遠程控制掘進工作面……目前,全國已建成超200個智能化採煤工作面,採煤工作面機器人群、鑽錨機器人、選矸機器人和巡檢機器人等在煤礦井下應用,煤礦採煤機械化程度達到78%以上。

依託科技創新,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後於企業發展需求、智能化建設技術標準與規範缺失、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《關於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、建設智能化示範煤礦、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,由於缺乏統籌、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,加快智能工廠和數位化車間建設。

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,積極開展智能開採的研究與實踐,去年在國內共建成19個智能採煤工作面、15個智能掘進工作面,成立了國內首家煤礦智能開採試驗中心。「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採裝備發展前沿技術,依託智能開採試驗中心,開展科技攻關,穩健加快建設智能開採示範工程建設步伐。」

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雲平臺,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。「相比於傳統礦井,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。

智能採煤,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範煤礦,基本實現掘進工作面減人提效、綜採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範與標準體系,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範煤礦,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範圍,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、陝西等產煤大省明確了優先提供預算支持、進行資金補助、優先進行審批或核准、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採的信心。」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,採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,採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,採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採,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。

「煤礦智能化有利於提高生產效率、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製造等新產業,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。

邱海峰 李嘉貝

《 人民日報海外版 》( 2020年04月28日 第 11 版)

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