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煤礦智能化支撐煤炭工業(yè)高質量發(fā)展
來源: 中國能源報 發(fā)布時間: 2022-02-23
在日前召開的國家能源局一季度網(wǎng)上新聞發(fā)布會上，國家能源局有關負責人表示，經(jīng)過兩年探索和實踐，煤礦智能化已成為煤炭工業(yè)高質量發(fā)展的核心技術支撐。截至目前，全國有近400座煤礦正在開展智能化建設，已建成智能化采掘工作面687個，“少人巡視，無人操作”智能采煤工作面邁向常態(tài)化應用。
一直以來，煤炭生產(chǎn)安全事故時有發(fā)生、產(chǎn)業(yè)形象“傻大黑粗”，在此背景下，亟需通過技術進步、智能轉型等方式降低煤炭開采風險，助推行業(yè)進步。智能化建設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、助推煤炭低碳轉型方面發(fā)揮重要作用。
智能化建設進程加快
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《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》提出，到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化，到2035年，各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。
政策鼓勵下，煤炭企業(yè)全面啟動煤礦智能化升級改造。據(jù)國家能源局初步統(tǒng)計，截至目前，全國有近400座煤礦正在開展智能化建設，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煤礦，總產(chǎn)能近6億噸。
智能化標準體系建設同步取得積極進展?！?021年，行業(yè)持續(xù)完善煤礦智能化標準體系，在智能化綜采工作面、煤礦5G通信、煤礦機器人、露天煤礦無人駕駛等多方面啟動了標準制定工作，全年發(fā)布能源行業(yè)標準5項，立項能源行業(yè)標準14項，立項相關團體標準近百項?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會教授級高工張建明說。
此外，煤礦智能化建設政策體系持續(xù)完善。據(jù)張建明介紹，2021年，全國25個產(chǎn)煤?。▍^(qū)）共制定發(fā)布了55項煤礦智能化政策文件，包括實施意見、實施方案、驗收辦法等，為煤礦智能化發(fā)展提供了依據(jù)和保障。
與此同時，智能化建設也為煤炭生產(chǎn)帶來很多新變化?！懊旱V開采技術和方式的根本性轉變，將工人從直接面對高風險的環(huán)境和高強度的體力勞動中解放出來,既保障了員工安全,也提高了生產(chǎn)效率。”中國礦業(yè)大學教授、國家首批批煤礦采掘智能化專家高明仕說，“更為重要的是，煤礦智能化建設可以儲備安全可靠的產(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)市場實際情況靈活釋放或收緊產(chǎn)能，增加供給質量和供給彈性，真正發(fā)揮兜底保障作用?！?/div>
開采技術、煤機裝備持續(xù)升級
政策大力支持，企業(yè)積極響應，煤礦智能化建設方興未艾。受訪人士均表示，在智能化建設過程中，我國煤礦開采技術水平、煤機裝備制造能力也得以提升。
以巷道掘進技術為例，張建明指出，近年來，部分煤炭企業(yè)成功開發(fā)了針對不同地質條件的多種新型快掘裝備，使得巷道掘進向安全、穩(wěn)定、高效的方向發(fā)展，并取得了良好效果。如陜煤集團先后建設應用了全斷面掘錨一體機、護盾式智能掘進機器人、懸臂式掘錨護一體機、綜掘機+鉆錨平臺等4大類快掘系統(tǒng)50套，渭北礦區(qū)月進尺最高實現(xiàn)541米，災害重、條件復雜的彬黃礦區(qū)最高實現(xiàn)681米，陜北礦區(qū)最高突破2800米，掘進裝備水平和效率得到顯著提升。
以煤礦智能化為契機，煤炭企業(yè)也在不斷尋求突破，全面推廣煤礦智能化技術。據(jù)介紹，國家能源集團已突破并掌握5類21種煤礦機器人關鍵技術，包括3種掘進類機器人、4種采煤類機器人、2種運輸類機器人、10種安控類機器人、2種救援類機器人。陜煤集團檸條塔煤礦設立了智能化煤礦機器人集群研發(fā)項目，已初步完成智能化綜合管控與機器人集群協(xié)同調度平臺檢車，構建了5類38種機器人的應用框架?，F(xiàn)有及在研地面、井下機器人近20種，形成了地面、井下全方位服務格局。
“不過嚴格來說，目前我國智能化建設剛剛起步，還處在機械化完成、自動化開采的階段?！敝袊V業(yè)大學智能化開采研究中心主任方新秋表示，“相關智能開采的關鍵技術，如煤巖識別、工作面找直、采煤機掘進機等設備導航定位精度、傳感器感知可靠性、生產(chǎn)設備群協(xié)同作用等都沒有很好的解決。在設備、傳感器可靠性保證的基礎上，還需要深入研究智能開采的理論和方法，相關的智能開采算法也需要落實?！?/div>
需推進全產(chǎn)業(yè)鏈融合共進
受訪專家表示，雖然煤礦的智能化建設能夠一定程度上減少煤礦開采安全風險，但智能化并非可以同時解決煤礦安全、效益、人員、責任等一切問題的“靈丹妙藥”，無法從根本上消除煤礦事故。
“受地質探測理論、技術與裝備發(fā)展水平的限制，‘透明地質’技術保障支撐能力還相對滯后?！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，而淡化煤礦安全開采的基礎理論，如礦壓特征、災害隱患發(fā)生規(guī)律等。”高明仕直言，煤礦智能化不是簡單的上智能裝備，而應沉下心繼續(xù)鉆研煤礦安全開采基礎理論，研究清楚災害指標、檢測數(shù)據(jù)門檻值設定等，將煤炭安全生產(chǎn)基礎理論與智能化技術深度結合。
在方新秋看來，智能化建設不是“一陣風”，現(xiàn)在煤礦投入了不少資金，也建成了不少智能化工作面，但關鍵技術問題仍未得到很好解決?！耙獜氐捉鉀Q關鍵技術問題僅靠裝備不行，還需要既懂智能化又懂煤礦的專家參與研究?！?/div>
張建明進一步建議，在推動智能化技術與煤炭綠色低碳開發(fā)利用深度融合，加快釋放先進優(yōu)質產(chǎn)能，發(fā)揮煤炭兜底保障作用的同時，還應以煤礦智能化為紐帶，加強新一代信息技術與煤炭勘查、設計、建設、開采、洗選、運輸、利用等全產(chǎn)業(yè)鏈融合共進，助力煤炭行業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展。
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