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煤礦智能化建設大步提速
發布時間:2020-05-14 09:07:25     作者:中國能源報   瀏覽量:450   分享到:

煤礦智能化建設大步提速

專家指出,盡管參與企業多、積極性高,但實際發展仍然滯后于企業需求,技術裝備保障不足、研發平臺不健全及專業人才匱乏等短板亟待補齊

■本報記者 朱妍 《 中國能源報 》( 2020年05月11日   第 15 版)

  用3年時間,建成1000處煤礦智能化工作面,對應產能占到10億-15億噸——在近日舉行的國新辦新聞發布會上,應急管理部辦公廳負責人李豪文表示,根據最新出臺的《全國安全生產專項整治三年行動計劃》,將提高煤礦的機械化、信息化、自動化和智能化水平,使采煤、掘進智能化工作面由目前的280處提至1000處,同時全國煤礦的一二級安全生產標準化占比將達到70%以上。

  “三年之后,這部分煤礦要真正挑起全國煤礦工業的大梁,呈現‘一少兩高’的特點?!簧佟侨珖旱V數量大幅度減少,‘兩高’是全國煤礦安全可靠的供給能力大幅度提高,安全生產能力大幅度提高?!崩詈牢姆Q。

  截至目前,我國已建成智能化采煤工作面的煤礦數量,僅占正常生產煤礦數量的5.38%左右。若按現有總產能47億噸/年(含證照齊全、在建和批小建大)來算,相當于在3年內,將智能化工作面比例提至20%-30%。

  系統越智能,效率越高,“少時則安、少人則安”成為現實

  采煤設備準備就緒,點擊鼠標一鍵啟動,系統自動發出語音提示。透過大屏幕可清楚看到,數百米深的井下,割煤、推溜、運輸等裝備有序開啟,強力膠帶運輸機將滾滾烏金送出井口。采煤不下井,“藍領”變“白領”——這是山東能源棗礦集團付煤公司(下稱“付煤公司”)智能化工作面的運轉景象。

  該公司副總工程師卓俊勇介紹,通過對采煤、掘進、運輸等7個生產環節綜合改造,現已建成3個智能化無人開采工作面?!袄吓f裝備功率小、毛病多,開機率一度只有40%左右,更談不上什么開采效率。升級后的智能裝備已連續生產3年半時間,幾乎沒發生過機械故障?!?/span>

  系統越智能,效率越高。付煤公司在全國率先取消夜班,并實施周末集休的情況下,工作時間短了,效率反而大大提升?!肮ぷ髅鎲萎a水平比傳統工作面提高88%,人員工效提高4倍,噸煤成本降低60%,‘少時則安、少人則安’成為現實?!弊靠∮路Q。

  同樣積極展開智能化建設的,還有神東煤炭集團錦界煤礦。在智能礦山項目的推動下,采掘工作面、主運系統等各生產系統逐步實現自動化、智能化運行?!熬C采工作面由人工手動割煤、機械式記憶割煤,轉變為‘智能化記憶+預測割煤’,工程質量、控制精度均有大幅提升?!痹摰V礦長李永勤向記者介紹,智能化升級還帶來管理方式的變革,工作環境、工作強度明顯改善?!坝捎谒牡刭|條件復雜,工作面上覆20-50米富水區,探放水是采煤前的必備工程。過去,每班至少需要4人手動操作,現在使用自動鉆機進行探放水,遙控器調整鉆機位置,其他均由機械手臂完成,1人就夠了?!?/span>

  除了來自一線的實踐探索,一系列政策支持也讓智能化方向更加明晰。特別是3月出臺的《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》(下稱《指導意見》),吹響我國煤礦智能化建設的號角?!爸悄芑敲禾抗I高質量發展的核心技術支撐,是煤炭生產力和生方式革命的新方向?!苯赵诿禾靠茖W技術大講壇上,中國工程院院士、中煤科工集團首席科學家王國法如是說。

  智能化建設不是一勞永逸,目前仍處于發展初級階段

  結合現狀,王國法指出,煤礦智能化是一個不斷發展的過程。要實現全過程的安全高效智能運行,不是一次性結果,也不是“基建交鑰匙工程”。近年的建設步伐不斷加快,但目前,我國煤礦智能化發展仍處于初級階段。

  記者進一步了解到,盡管參與企業多、積極性高,智能化建設集中存在技術裝備保障不足、研發平臺不健全等“硬件”難題,以及專業人才匱乏等“軟件”不足,實際發展滯后于企業需求,多項短板亟待補齊。

  “裝備是實現智能化的基礎。因起步相對較晚、產業鏈相對薄弱,我國煤炭行業的關鍵裝備、基礎材料、核心零部件等支持不足,高端產品遠未能滿足需求?!眹鴥饶趁簷C企業負責人坦言,我國成套裝備的水平已有很大提升,諸如高精度傳感器、采煤機關鍵傳動件及液壓件、軸承等部件,目前仍依賴進口,進而帶來成本等問題?!爸悄芑ㄔO離不開實實在在的投入,大多數企業對成本還是比較敏感。在提升質量、性能的同時,若能降低價格,可帶動全生命周期的成本下降?!?/span>

  李永勤舉例,信息化集成是實現智能化的關鍵因素之一,需要多個設備、多項技術相配合。因國家暫未對煤礦信息化建設制定統一通訊標準,不同廠家的設備互不兼容,甚至連接口都不一樣,給聯合控制帶來難度?!盀榇?,我們不得不進行更換改造,才能實現一套系統控制所有設備。盡管最終整合到一個平臺,達到數據交互零延遲的效果,無形中卻增加很多技術難題及成本投入?!?/span>

  此外,人才配備是又一考驗。中國煤炭工業協會副會長、煤礦智能化創新聯盟理事長劉峰表示,面對智能化趨勢,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,技術過硬、富有創新精神的技能型隊伍。但近年,煤企人才流失嚴重,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。

  人員操作技能、業務能力良莠不齊,這也是卓俊勇的直觀感受?!爸悄芑l展需要高素質專業人才隊伍,但部分傳統煤礦從業人員的文化技術水平偏低、專業技能培訓偏少、能力提升機制不健全,有些地區甚至仍在聘用流動性強的臨時人員,停留在‘體力活’階段,制約了現代化開采技術、裝備的推廣應用?!?/span>

  到2035年各類煤礦基本實現智能化

  為實現“3年、1000處”的目標,下一步如何發力推進?

  王國法表示,煤礦智能化建設是一個多學科交叉融合的復雜問題,涉及多系統、多學科、多專業、多領域、多工種的相互匹配融合。對此,亟需統一技術系統,實現深度互聯互通,其基礎是建立統一的技術標準,其過程隨著煤礦智能化技術不斷發展迭代更新,必須保證技術標準具備體系性、繼承性和前瞻性。與此同時,也要避免重復規范和過度標準化,確定各標準的邊界范圍及適應性,按照分類分級建設的原則,確保智能化相關技術在煤礦得到有效應用。

  “智能化建設是一個復雜的系統工程,也要借鑒他山之石,將其他行業現有、成熟的智能技術在煤炭生產領域進行轉化與應用?!蓖鯂ㄌ岢?,建設一批智能化示范礦井,通過示范帶動作用,促進煤礦智能化建設向縱深發展。

  結合多年探索經驗,李永勤認為,智能化建設不可一蹴而就,必須超前規劃、明確目標?!拔覀儼凑栈A設備、生產控制、生產執行、經營管理、決策支持的五層應用框架體系進行建設施工。整合煤礦多個獨立信息系統,實現互聯互通是完成智能化建設的前提。為此,設備研發單位、制造廠家及使用單位缺一不可,結合生產實際、技術性能、安全需求等因素,各環節共同參與,才能真正達到最理想的效果?!?/span>

  上述煤機企業負責人還稱,由于我國礦井數量眾多,開采條件、井下環境、操作習慣等各有差別,裝備的穩定性和適應性也是實現智能化開采的關鍵?!耙环矫?,在關鍵裝備、零部件、材料等方面繼續下功夫,解決技術軟肋和制約發展的技術瓶頸,提升國產化水平。另一方面,要讓煤炭裝備更具個性化,讓每一套設備可感知、可控制、可調整,形成適應于不同地質條件、開采技術條件礦井的系列成套智能化開采技術與裝備?!?/span>

  按照《指導意見》,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。


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