煤礦智能化建設大步提速
用3年(nian)時間,建成1000處煤礦(kuang)智能(neng)化(hua)(hua)(hua)工作面(mian),對(dui)應產能(neng)占(zhan)到10億-15億噸——在近(jin)日(ri)舉(ju)行(xing)的(de)國(guo)(guo)(guo)新(xin)辦新(xin)聞發布(bu)會上,應急管理部辦公廳負(fu)責人李豪文表示,根據最(zui)新(xin)出臺的(de)《全(quan)國(guo)(guo)(guo)安全(quan)生產專項整(zheng)治三(san)年(nian)行(xing)動(dong)計劃》,將(jiang)提高煤礦(kuang)的(de)機械化(hua)(hua)(hua)、信息化(hua)(hua)(hua)、自(zi)動(dong)化(hua)(hua)(hua)和智能(neng)化(hua)(hua)(hua)水平,使(shi)采煤、掘進智能(neng)化(hua)(hua)(hua)工作面(mian)由目(mu)前(qian)的(de)280處提至(zhi)1000處,同時全(quan)國(guo)(guo)(guo)煤礦(kuang)的(de)一二(er)級(ji)安全(quan)生產標準(zhun)化(hua)(hua)(hua)占(zhan)比將(jiang)達到70%以上。
“三年之后,這部分煤礦(kuang)(kuang)要真(zhen)正挑起(qi)全國(guo)煤礦(kuang)(kuang)工(gong)業的(de)大(da)梁(liang),呈現‘一少兩高’的(de)特點。‘一少’是全國(guo)煤礦(kuang)(kuang)數量大(da)幅度(du)(du)減少,‘兩高’是全國(guo)煤礦(kuang)(kuang)安(an)(an)全可靠的(de)供(gong)給能力(li)大(da)幅度(du)(du)提高,安(an)(an)全生(sheng)產能力(li)大(da)幅度(du)(du)提高。”李豪文稱(cheng)。
截至目前(qian),我國已建成智能化(hua)(hua)采煤工作面(mian)的煤礦(kuang)數量,僅占正常生產煤礦(kuang)數量的5.38%左右。若按現有總產能47億噸/年(含證照齊全(quan)、在建和批小建大)來(lai)算,相(xiang)當(dang)于在3年內(nei),將智能化(hua)(hua)工作面(mian)比(bi)例提(ti)至20%-30%。
系統(tong)越智(zhi)能,效(xiao)率(lv)越高,“少時(shi)則安、少人(ren)則安”成為(wei)現實
采煤設備準備就緒,點(dian)擊(ji)鼠標一鍵啟(qi)動(dong),系統(tong)自動(dong)發出語(yu)音提(ti)示。透(tou)過(guo)大屏幕(mu)可清楚看到,數(shu)百米深的(de)井下(xia)(xia),割煤、推溜(liu)、運輸等(deng)裝備有序開啟(qi),強力膠帶運輸機將(jiang)滾(gun)滾(gun)烏金送出井口。采煤不(bu)下(xia)(xia)井,“藍領”變“白領”——這是山東能(neng)源棗礦集團付煤公(gong)司(si)(下(xia)(xia)稱“付煤公(gong)司(si)”)智(zhi)能(neng)化工作面的(de)運轉(zhuan)景象。
該公司副總工(gong)程師(shi)卓俊勇介紹,通過(guo)對采煤、掘進、運輸等7個生(sheng)產環節綜合改造(zao),現已建(jian)成3個智能化無人(ren)開(kai)采工(gong)作面(mian)。“老舊(jiu)裝備功(gong)率小、毛(mao)病多,開(kai)機率一度只有40%左右,更談(tan)不上(shang)什么開(kai)采效率。升級后的智能裝備已連續生(sheng)產3年半時間,幾乎沒發生(sheng)過(guo)機械故障。”
系統(tong)越智能,效(xiao)率(lv)越高。付煤公司在全(quan)國率(lv)先取消夜班(ban),并實施周(zhou)末集休的情況下,工(gong)(gong)作時(shi)間短(duan)了,效(xiao)率(lv)反而(er)大大提升(sheng)。“工(gong)(gong)作面單產水(shui)平(ping)比傳統(tong)工(gong)(gong)作面提高88%,人員(yuan)工(gong)(gong)效(xiao)提高4倍(bei),噸煤成本降低60%,‘少(shao)時(shi)則(ze)安、少(shao)人則(ze)安’成為現(xian)實。”卓俊勇稱。
同樣積(ji)極展開(kai)智能化(hua)(hua)(hua)(hua)建(jian)設的(de),還有神東煤(mei)炭集團錦界煤(mei)礦。在(zai)(zai)智能礦山項目的(de)推動下,采(cai)掘工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)、主(zhu)運(yun)系(xi)統等(deng)各生產系(xi)統逐步實現自(zi)動化(hua)(hua)(hua)(hua)、智能化(hua)(hua)(hua)(hua)運(yun)行(xing)。“綜采(cai)工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)由(you)人(ren)(ren)工(gong)(gong)手動割煤(mei)、機械式記(ji)憶(yi)割煤(mei),轉變(bian)為(wei)‘智能化(hua)(hua)(hua)(hua)記(ji)憶(yi)+預測(ce)割煤(mei)’,工(gong)(gong)程質(zhi)(zhi)量(liang)、控(kong)制精度均有大幅提(ti)升(sheng)。”該礦礦長李永勤(qin)向(xiang)記(ji)者介紹,智能化(hua)(hua)(hua)(hua)升(sheng)級(ji)還帶來(lai)管理方式的(de)變(bian)革,工(gong)(gong)作(zuo)環境、工(gong)(gong)作(zuo)強度明(ming)顯(xian)改(gai)善。“由(you)于水(shui)文地(di)質(zhi)(zhi)條件(jian)復雜,工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)上覆20-50米富水(shui)區,探放水(shui)是采(cai)煤(mei)前的(de)必(bi)備工(gong)(gong)程。過去,每班至(zhi)少需要(yao)4人(ren)(ren)手動操作(zuo),現在(zai)(zai)使用自(zi)動鉆機進行(xing)探放水(shui),遙控(kong)器(qi)調整鉆機位置,其他均由(you)機械手臂完(wan)成,1人(ren)(ren)就(jiu)夠了。”
除了來自(zi)一(yi)(yi)線的實踐(jian)探索(suo),一(yi)(yi)系列政策支(zhi)持也讓智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)方向更加(jia)明(ming)晰。特別(bie)是3月出臺的《關于加(jia)快煤(mei)(mei)礦智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)發(fa)展的指導意見》(下稱《指導意見》),吹響我國(guo)煤(mei)(mei)礦智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)建設的號角。“智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)是煤(mei)(mei)炭工業高質量發(fa)展的核心(xin)技(ji)術支(zhi)撐,是煤(mei)(mei)炭生產力(li)和生方式革命的新方向。”近日在(zai)煤(mei)(mei)炭科學(xue)技(ji)術大講壇上(shang),中國(guo)工程院(yuan)院(yuan)士、中煤(mei)(mei)科工集團首席科學(xue)家王國(guo)法(fa)如是說(shuo)。
智能化建設不是一(yi)勞永逸,目前仍處(chu)于(yu)發展(zhan)初級階段
結合現狀,王(wang)國法指出,煤(mei)礦智能(neng)化(hua)是(shi)一(yi)個不(bu)斷發(fa)展(zhan)的過程(cheng)。要(yao)實現全過程(cheng)的安(an)全高效智能(neng)運(yun)行,不(bu)是(shi)一(yi)次性結果,也不(bu)是(shi)“基(ji)建交鑰匙(chi)工程(cheng)”。近年的建設步(bu)伐不(bu)斷加(jia)快,但(dan)目(mu)前(qian),我國煤(mei)礦智能(neng)化(hua)發(fa)展(zhan)仍處于(yu)初級(ji)階(jie)段。
記者(zhe)進一步了解到,盡管參與(yu)企(qi)業多、積極性高(gao),智能化建設集中(zhong)存在技術(shu)裝備(bei)保(bao)障不(bu)足(zu)、研(yan)發(fa)平(ping)臺不(bu)健全(quan)等(deng)“硬件”難(nan)題,以及專業人才(cai)匱乏等(deng)“軟件”不(bu)足(zu),實際發(fa)展滯(zhi)后于企(qi)業需求,多項短板(ban)亟待補齊。
“裝(zhuang)備(bei)是實(shi)現智能化的(de)(de)(de)基礎。因起步相對較晚(wan)、產業(ye)(ye)鏈相對薄(bo)弱,我國(guo)煤(mei)炭行業(ye)(ye)的(de)(de)(de)關鍵裝(zhuang)備(bei)、基礎材料、核心零部(bu)(bu)件等(deng)支持不足(zu),高(gao)端(duan)產品遠未能滿足(zu)需求。”國(guo)內某煤(mei)機企(qi)業(ye)(ye)負責人坦(tan)言,我國(guo)成套裝(zhuang)備(bei)的(de)(de)(de)水平已(yi)有很大提(ti)升(sheng),諸如高(gao)精(jing)度傳感(gan)器、采煤(mei)機關鍵傳動件及(ji)液壓件、軸承(cheng)等(deng)部(bu)(bu)件,目前仍依(yi)賴(lai)進(jin)口,進(jin)而帶來成本等(deng)問(wen)題。“智能化建設離(li)不開實(shi)實(shi)在在的(de)(de)(de)投入,大多數(shu)企(qi)業(ye)(ye)對成本還是比較敏感(gan)。在提(ti)升(sheng)質量、性能的(de)(de)(de)同時,若能降低(di)價格,可(ke)帶動全(quan)生命周期的(de)(de)(de)成本下降。”
李永勤舉例(li),信息(xi)化(hua)集(ji)成是實(shi)現(xian)智能(neng)(neng)化(hua)的關鍵因素之一(yi),需要多個(ge)設(she)備(bei)、多項(xiang)技術(shu)相(xiang)配合。因國家(jia)暫未對煤礦(kuang)信息(xi)化(hua)建(jian)設(she)制(zhi)(zhi)定統一(yi)通訊標準,不同(tong)廠家(jia)的設(she)備(bei)互(hu)不兼(jian)容(rong),甚至連接口都不一(yi)樣,給聯合控制(zhi)(zhi)帶來難度。“為此,我們不得不進行更換改造,才能(neng)(neng)實(shi)現(xian)一(yi)套系(xi)統控制(zhi)(zhi)所有設(she)備(bei)。盡管最(zui)終整(zheng)合到一(yi)個(ge)平臺,達(da)到數(shu)據交互(hu)零延遲的效果(guo),無形(xing)中卻(que)增加(jia)很多技術(shu)難題及成本投入。”
此外(wai),人才配備是又一考驗。中(zhong)國(guo)煤(mei)炭(tan)工業協(xie)會(hui)副會(hui)長、煤(mei)礦智(zhi)能(neng)化創(chuang)新(xin)聯盟理(li)事長劉峰表示,面對智(zhi)能(neng)化趨勢,更加(jia)迫(po)切需要具備煤(mei)炭(tan)開采(cai)(cai)、信息技術(shu)、管理(li)知識的復合型(xing)技術(shu)人才,技術(shu)過(guo)硬、富有(you)創(chuang)新(xin)精神的技能(neng)型(xing)隊伍。但近年,煤(mei)企人才流失(shi)嚴(yan)重,煤(mei)炭(tan)院校(xiao)部分專業招生困(kun)難,煤(mei)礦采(cai)(cai)掘一線招工接替問題凸(tu)顯。
人(ren)員(yuan)(yuan)操作技(ji)能(neng)(neng)、業(ye)(ye)務能(neng)(neng)力(li)良莠(you)不(bu)齊,這也是卓俊(jun)勇的(de)直觀感(gan)受。“智能(neng)(neng)化發展需要高素質專業(ye)(ye)人(ren)才隊伍,但部(bu)分傳統煤礦從業(ye)(ye)人(ren)員(yuan)(yuan)的(de)文化技(ji)術水平偏(pian)低、專業(ye)(ye)技(ji)能(neng)(neng)培訓偏(pian)少、能(neng)(neng)力(li)提升機制(zhi)不(bu)健(jian)全,有些(xie)地區甚至仍在(zai)聘用流動性強的(de)臨(lin)時人(ren)員(yuan)(yuan),停留在(zai)‘體力(li)活’階段,制(zhi)約了現(xian)代化開采技(ji)術、裝備的(de)推廣應用。”
到2035年各類煤礦基本實現智能化
為實(shi)現(xian)“3年、1000處”的目標(biao),下(xia)一(yi)步(bu)如何發(fa)力推進?
王國法表示,煤礦(kuang)智能(neng)化(hua)建(jian)設是一個多(duo)(duo)學(xue)科交(jiao)叉融合的復雜(za)問題,涉及多(duo)(duo)系(xi)統、多(duo)(duo)學(xue)科、多(duo)(duo)專業、多(duo)(duo)領域(yu)、多(duo)(duo)工種的相互匹配融合。對此,亟需統一技術系(xi)統,實(shi)現深度(du)互聯互通,其基礎是建(jian)立統一的技術標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),其過程隨著煤礦(kuang)智能(neng)化(hua)技術不斷發(fa)展迭(die)代(dai)更新,必須保證技術標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)具備體系(xi)性(xing)、繼(ji)承性(xing)和前瞻性(xing)。與此同時,也要避免重復規范和過度(du)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua),確定各(ge)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的邊界范圍及適(shi)應性(xing),按照分(fen)類分(fen)級建(jian)設的原則,確保智能(neng)化(hua)相關技術在煤礦(kuang)得到有效應用。
“智(zhi)能(neng)(neng)化建設是一個復雜的系統工(gong)程(cheng),也(ye)要借鑒他山之石,將(jiang)其他行業(ye)現有、成熟的智(zhi)能(neng)(neng)技術在(zai)煤炭生產領域進行轉化與(yu)應用。”王國(guo)法(fa)提出,建設一批(pi)智(zhi)能(neng)(neng)化示范礦(kuang)井(jing),通過示范帶動作用,促進煤礦(kuang)智(zhi)能(neng)(neng)化建設向縱深發展。
結(jie)合(he)多(duo)年探索經(jing)驗,李永勤認為,智(zhi)能(neng)(neng)化建設(she)不(bu)可一(yi)蹴而就,必須超(chao)前規劃、明確目標。“我們按照基礎(chu)設(she)備、生(sheng)(sheng)產(chan)控制(zhi)、生(sheng)(sheng)產(chan)執行、經(jing)營(ying)管理(li)、決策支持(chi)的(de)(de)五層應用(yong)(yong)框(kuang)架體(ti)系進行建設(she)施工(gong)。整合(he)煤礦(kuang)多(duo)個獨立信息系統(tong),實(shi)現互(hu)聯互(hu)通是完成智(zhi)能(neng)(neng)化建設(she)的(de)(de)前提。為此(ci),設(she)備研發單(dan)位、制(zhi)造廠(chang)家及(ji)使用(yong)(yong)單(dan)位缺一(yi)不(bu)可,結(jie)合(he)生(sheng)(sheng)產(chan)實(shi)際、技術性能(neng)(neng)、安全需求等因素(su),各環節共同參與,才能(neng)(neng)真(zhen)正達到最(zui)理(li)想(xiang)的(de)(de)效(xiao)果。”
上述煤機企業負責人還稱,由于我國礦井(jing)數量眾多,開采條件、井(jing)下環境(jing)、操作習慣等各有差(cha)別,裝備的(de)穩定性和(he)適(shi)應(ying)性也是實現智(zhi)能化(hua)(hua)開采的(de)關鍵。“一(yi)方面,在關鍵裝備、零(ling)部件、材料等方面繼續下功夫,解決技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)軟肋和(he)制(zhi)(zhi)約發(fa)展的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)瓶頸,提升國產化(hua)(hua)水平。另一(yi)方面,要讓煤炭裝備更具個性化(hua)(hua),讓每一(yi)套(tao)設備可(ke)感知、可(ke)控制(zhi)(zhi)、可(ke)調整,形成適(shi)應(ying)于不同地(di)質條件、開采技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)條件礦井(jing)的(de)系列成套(tao)智(zhi)能化(hua)(hua)開采技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)與裝備。”
按照《指導意見》,到2035年,各類煤礦(kuang)(kuang)基本實現智能化,構(gou)建多產業鏈(lian)、多系(xi)(xi)(xi)統集成的(de)煤礦(kuang)(kuang)智能化系(xi)(xi)(xi)統,建成智能感知、智能決(jue)策、自動(dong)執行的(de)煤礦(kuang)(kuang)智能化體系(xi)(xi)(xi)。

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