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煤礦智能化支撐煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
來源: 中國能源報(bào) 發(fā)布時(shí)間: 2022-02-23
在日前召開的國家能源局一季度網(wǎng)上新聞發(fā)布會(huì)上，國家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，經(jīng)過兩年探索和實(shí)踐，煤礦智能化已成為煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。截至目前，全國有近400座煤礦正在開展智能化建設(shè)，已建成智能化采掘工作面687個(gè)，“少人巡視，無人操作”智能采煤工作面邁向常態(tài)化應(yīng)用。
一直以來，煤炭生產(chǎn)安全事故時(shí)有發(fā)生、產(chǎn)業(yè)形象“傻大黑粗”，在此背景下，亟需通過技術(shù)進(jìn)步、智能轉(zhuǎn)型等方式降低煤炭開采風(fēng)險(xiǎn)，助推行業(yè)進(jìn)步。智能化建設(shè)不僅可以重塑煤炭產(chǎn)業(yè)形象，還能在提升煤礦安全保障水平、助推煤炭低碳轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮重要作用。
智能化建設(shè)進(jìn)程加快
2020年2月，國家發(fā)改委、國家能源局等八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，到2035年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。
政策鼓勵(lì)下，煤炭企業(yè)全面啟動(dòng)煤礦智能化升級(jí)改造。據(jù)國家能源局初步統(tǒng)計(jì)，截至目前，全國有近400座煤礦正在開展智能化建設(shè)，總投資規(guī)模超過1000億元。國家能源局遴選的71處國家首批智能化示范建設(shè)煤礦，總產(chǎn)能近6億噸。
智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)同步取得積極進(jìn)展。“2021年，行業(yè)持續(xù)完善煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系，在智能化綜采工作面、煤礦5G通信、煤礦機(jī)器人、露天煤礦無人駕駛等多方面啟動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)制定工作，全年發(fā)布能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，立項(xiàng)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)，立項(xiàng)相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)近百項(xiàng)?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會(huì)教授級(jí)高工張建明說。
此外，煤礦智能化建設(shè)政策體系持續(xù)完善。據(jù)張建明介紹，2021年，全國25個(gè)產(chǎn)煤省（區(qū)）共制定發(fā)布了55項(xiàng)煤礦智能化政策文件，包括實(shí)施意見、實(shí)施方案、驗(yàn)收辦法等，為煤礦智能化發(fā)展提供了依據(jù)和保障。
與此同時(shí)，智能化建設(shè)也為煤炭生產(chǎn)帶來很多新變化?！懊旱V開采技術(shù)和方式的根本性轉(zhuǎn)變，將工人從直接面對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境和高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解放出來,既保障了員工安全,也提高了生產(chǎn)效率?！敝袊V業(yè)大學(xué)教授、國家首批批煤礦采掘智能化專家高明仕說，“更為重要的是，煤礦智能化建設(shè)可以儲(chǔ)備安全可靠的產(chǎn)能區(qū)間，為能源保供提供柔性生產(chǎn)能力，煤礦可根據(jù)市場實(shí)際情況靈活釋放或收緊產(chǎn)能，增加供給質(zhì)量和供給彈性，真正發(fā)揮兜底保障作用。”
開采技術(shù)、煤機(jī)裝備持續(xù)升級(jí)
政策大力支持，企業(yè)積極響應(yīng)，煤礦智能化建設(shè)方興未艾。受訪人士均表示，在智能化建設(shè)過程中，我國煤礦開采技術(shù)水平、煤機(jī)裝備制造能力也得以提升。
以巷道掘進(jìn)技術(shù)為例，張建明指出，近年來，部分煤炭企業(yè)成功開發(fā)了針對(duì)不同地質(zhì)條件的多種新型快掘裝備，使得巷道掘進(jìn)向安全、穩(wěn)定、高效的方向發(fā)展，并取得了良好效果。如陜煤集團(tuán)先后建設(shè)應(yīng)用了全斷面掘錨一體機(jī)、護(hù)盾式智能掘進(jìn)機(jī)器人、懸臂式掘錨護(hù)一體機(jī)、綜掘機(jī)+鉆錨平臺(tái)等4大類快掘系統(tǒng)50套，渭北礦區(qū)月進(jìn)尺最高實(shí)現(xiàn)541米，災(zāi)害重、條件復(fù)雜的彬黃礦區(qū)最高實(shí)現(xiàn)681米，陜北礦區(qū)最高突破2800米，掘進(jìn)裝備水平和效率得到顯著提升。
以煤礦智能化為契機(jī)，煤炭企業(yè)也在不斷尋求突破，全面推廣煤礦智能化技術(shù)。據(jù)介紹，國家能源集團(tuán)已突破并掌握5類21種煤礦機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)，包括3種掘進(jìn)類機(jī)器人、4種采煤類機(jī)器人、2種運(yùn)輸類機(jī)器人、10種安控類機(jī)器人、2種救援類機(jī)器人。陜煤集團(tuán)檸條塔煤礦設(shè)立了智能化煤礦機(jī)器人集群研發(fā)項(xiàng)目，已初步完成智能化綜合管控與機(jī)器人集群協(xié)同調(diào)度平臺(tái)檢車，構(gòu)建了5類38種機(jī)器人的應(yīng)用框架。現(xiàn)有及在研地面、井下機(jī)器人近20種，形成了地面、井下全方位服務(wù)格局。
“不過嚴(yán)格來說，目前我國智能化建設(shè)剛剛起步，還處在機(jī)械化完成、自動(dòng)化開采的階段。”中國礦業(yè)大學(xué)智能化開采研究中心主任方新秋表示，“相關(guān)智能開采的關(guān)鍵技術(shù)，如煤巖識(shí)別、工作面找直、采煤機(jī)掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備導(dǎo)航定位精度、傳感器感知可靠性、生產(chǎn)設(shè)備群協(xié)同作用等都沒有很好的解決。在設(shè)備、傳感器可靠性保證的基礎(chǔ)上，還需要深入研究智能開采的理論和方法，相關(guān)的智能開采算法也需要落實(shí)?！?/div>
需推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈融合共進(jìn)
受訪專家表示，雖然煤礦的智能化建設(shè)能夠一定程度上減少煤礦開采安全風(fēng)險(xiǎn)，但智能化并非可以同時(shí)解決煤礦安全、效益、人員、責(zé)任等一切問題的“靈丹妙藥”，無法從根本上消除煤礦事故。
“受地質(zhì)探測理論、技術(shù)與裝備發(fā)展水平的限制，‘透明地質(zhì)’技術(shù)保障支撐能力還相對(duì)滯后?！睆埥魈寡浴?/div>
“煤炭智能開采不能只熱衷于單一的智能化技術(shù)，而淡化煤礦安全開采的基礎(chǔ)理論，如礦壓特征、災(zāi)害隱患發(fā)生規(guī)律等?！备呙魇酥毖?，煤礦智能化不是簡單的上智能裝備，而應(yīng)沉下心繼續(xù)鉆研煤礦安全開采基礎(chǔ)理論，研究清楚災(zāi)害指標(biāo)、檢測數(shù)據(jù)門檻值設(shè)定等，將煤炭安全生產(chǎn)基礎(chǔ)理論與智能化技術(shù)深度結(jié)合。
在方新秋看來，智能化建設(shè)不是“一陣風(fēng)”，現(xiàn)在煤礦投入了不少資金，也建成了不少智能化工作面，但關(guān)鍵技術(shù)問題仍未得到很好解決?！耙獜氐捉鉀Q關(guān)鍵技術(shù)問題僅靠裝備不行，還需要既懂智能化又懂煤礦的專家參與研究。”
張建明進(jìn)一步建議，在推動(dòng)智能化技術(shù)與煤炭綠色低碳開發(fā)利用深度融合，加快釋放先進(jìn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能，發(fā)揮煤炭兜底保障作用的同時(shí)，還應(yīng)以煤礦智能化為紐帶，加強(qiáng)新一代信息技術(shù)與煤炭勘查、設(shè)計(jì)、建設(shè)、開采、洗選、運(yùn)輸、利用等全產(chǎn)業(yè)鏈融合共進(jìn)，助力煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展。
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