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煤礦“新基建” 迎接新挑戰
發布時間:2020-04-08     作者:佚名   點擊量:440   分享到:

煤礦新型基礎建設是煤礦智能化的“地基”,智能技術與系統是煤礦智能化的“內核”,夯實“地基”和增強內核是煤礦智能化發展的兩大根本任務,其中煤礦“新地基”更為迫切。


煤礦智能化的“地基”


煤礦“新基建”是指以5G、數據中心、人工智能、工業互聯網等新技術在煤礦應用所必需進行的數字基礎設施建設。煤礦“新基建”不僅僅是指傳統意義上的先進通信網絡、數據中心等信息基礎設施,還應拓展包括大數據服務、云計算服務、物聯網及工業互聯網平臺,以及智能傳感器、煤礦機器人等各類智能裝備,為煤礦智能化建設奠定基礎。煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐,代表著煤炭先進生產力的發展方向,目前煤礦智能化建設已成為行業廣泛共識。煤礦智能化正是以煤礦“新基建"為基礎,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、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行??梢哉f,煤礦“新基建”是煤礦智能化的“地基”。

我國煤礦數字基礎設施的建設經歷了不同階段。第一階段是以實現煤礦各類業務的信息化管理和采煤的機械化為標志。第二階段把真實礦山的整體及與它相關的現象整合起來,以數字的形式呈現,以實現礦山數字化和采煤的自動化為標志。第三階段是實現對礦山的智能感知、自動分析和智能決策,以遠程控制的無人或少人智能化開采為標志。由于我國煤礦數量眾多,分布地域廣闊,煤層地質條件差異較大,使得數字基礎設施建設水平參差不齊。

煤礦“新基建”是煤礦智能化的“地基”,智能技術與系統是煤礦智能化的“內核”。夯實“地基"和增強“內核”是煤礦智能化發展的兩大根本任務,其中煤礦“新基建"更為迫切。我國煤礦智能化建設先在采煤工作面上取得突破,膠帶主運輸系統、井下變電所、井下排供水泵房、地面主通風機房等主要生產系統實現了遠程監控和無人值守。2014年,陜煤集團黃陵礦業公司在一號煤礦率先實現“工作面有人巡視、無人操作”的智能開采工作模式。

目前,全國已建成200多個智能化工作面,實現了減人提效的示范目標,取得了良好的應用效果。兗礦集團鮑店煤礦7302綜放工作面智能化改造后,每班作業人員由23人減少至7人,且職工勞動強度降低40%至50%,工作面始終維持在2萬噸的安全高效水平。山西焦煤西山煤電東曲煤礦架空乘人裝置實現了遠程監控和無人值守功能。同煤集團塔山煤礦主井皮帶實現機器人巡檢。3D激光無人盤煤機器人在國家能源集團東勝熱電公司投用。這些進步離不開煤礦數字設施的建設和智能設備的研發。


做好迎接新挑戰的準備


面對滾滾而來的智能化發展浪潮,全行業應科學謀劃、堅定信心、匯聚合力,做好迎接煤礦“新基建"挑戰的準備。

一是煤炭行業應進一步更新觀念。2019年12月16日,全國能源工作會議在京召開。會議指出,要穩基礎、優產能,切實抓好煤炭兜底保障,深刻認識我國能源資源稟賦和煤炭的基礎性保障作用,持續做好煤炭清潔高效利用這篇大文章,不輕易轉移對煤炭的注意力,不輕言“去煤化”。此次會議進一步明確了煤炭的兜底保障和基礎性保障地位。

二是煤礦“新基建”應把握好節奏與力度。煤礦智能化發展具有明顯的階段性特征,煤礦“新基建"也不是一蹴而就的?!吨笇б庖姟访鞔_提出了煤礦智能化發展的三個階段目標。近期,山東省出臺了《山東省煤礦智能化建設實施方案》,貴州省出臺了《深入推進貴州省煤礦智能化、機械化升級改造攻堅方案( 2019年一-2020年)》,山西省啟動了智能煤礦和智能綜采工作面建設試點工作。2019年5月,中國煤炭工業協會在山東棗莊組織召開全國煤礦 薄煤層智能開采現場推進會。9月,河南省 在平頂山組織召開煤礦智能化建設現場推進會。目前,國內大多數煤炭企業已啟動了煤礦智能化建設。

三是煤礦“新基建”需提升科技供給能力。煤礦智能化必將引發煤炭開采新的研究方向,甚至有可能突破已有或成熟的理論框架。由于煤礦地下空間存在易燃易爆氣體、巷道狹長和機電設備眾多等,多數地面成熟技術必須加以改進或重新開發才能在煤礦井下應用。以井下5G應用為例,具有井下頻點資源不受限制,可開發余地大和空間封閉設備布置覆蓋相對集中的優點,但必須考慮與地面不同的上行帶寬和下行帶寬均衡甚至上行略大的應用需求,并在現有地面設備基礎上開發本安型基站和終端。因此,無論是煤礦“新基建”,還是煤礦智能化發展,必須加強煤礦智能相關基礎理論研究,注重突破支撐一個技術群或多個技術群的基礎技術,并在技術裝備關鍵零部件、關鍵材料、基礎工藝、軟件系統等方面下大功夫,解決技術軟肋和制約發展的技術瓶頸問題。

四是培養大批復合型人才。我國原煤產量從1949年的3243萬噸增長到2019年的38.5億噸,累計生產煤炭884億噸,開采方式從建國初期的人力落煤發展至綜合機械化采煤,到目前的自動化、智能化采煤,正是廣大的煤炭工人和技術人員砥礪奮進、開拓進取的結果。第四次全國經濟普查結果顯示,2018年末煤炭開采和洗選業從業人員仍有347.3萬人。然而,近幾年,煤炭企業人才流失嚴重,煤炭院校部分專業招生困難,煤礦采掘一線招工接替問題凸顯。尤其是面對煤礦智能化發展的趨勢,更加迫切需要具備煤炭開采、信息技術、管理知識的復合型技術人才,需要技術過硬、富有創新精神的技能型隊伍。

五是應構建開放型生態。70年煤炭工業發展的實踐證明,開放合作是技術創新的必由之路。開放帶來進步,合作走向共贏。煤礦“新基建”應作為一個開放系統,廣泛聚合行業內外各方面的力量,拓展合作空間,加大合作力度,在開放合作中打造更強創新力、更高附加值的產業生態。煤炭企業、高等學校、科研院所和高技術企業應加大產學研深度融合力度,結成平等互利、合作共贏的技術創新共同體,以自主可控、安全高效為目標,發揮各自優勢形成合力,共同解決煤礦“新基建”中面臨的重大難題。

(作者系中國煤炭工業協會副會長、中國煤炭學會理事長、煤礦智能化創新聯盟理事長)


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