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煤矿“新基建” 迎接新挑战
发布时间:2020-04-08     作者:佚名   点击量:319   分享到:

煤矿新型基础建设是煤矿智能化的“地基”,智能技术与系统是煤矿智能化的“内核”,夯实“地基”和增强内核是煤矿智能化发展的两大根本任务,其中煤矿“新地基”更为迫切。


煤矿智能化的“地基”


煤矿“新基建”是指以5G、数据中心、人工智能、工业互联网等新技术在煤矿应用所必需进行的数字基础设施建设。煤矿“新基建”不仅仅是指传统意义上的先进通信网络、数据中心等信息基础设施,还应拓展包括大数据服务、云计算服务、物联网及工业互联网平台,以及智能传感器、煤矿机器人等各类智能装备,为煤矿智能化建设奠定基础。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,代表着煤炭先进生产力的发展方向,目前煤矿智能化建设已成为行业广泛共识。煤矿智能化正是以煤矿“新基建"为基础,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统,实现煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。可以说,煤矿“新基建”是煤矿智能化的“地基”。

我国煤矿数字基础设施的建设经历了不同阶段。第一阶段是以实现煤矿各类业务的信息化管理和采煤的机械化为标志。第二阶段把真实矿山的整体及与它相关的现象整合起来,以数字的形式呈现,以实现矿山数字化和采煤的自动化为标志。第三阶段是实现对矿山的智能感知、自动分析和智能决策,以远程控制的无人或少人智能化开采为标志。由于我国煤矿数量众多,分布地域广阔,煤层地质条件差异较大,使得数字基础设施建设水平参差不齐。

煤矿“新基建”是煤矿智能化的“地基”,智能技术与系统是煤矿智能化的“内核”。夯实“地基"和增强“内核”是煤矿智能化发展的两大根本任务,其中煤矿“新基建"更为迫切。我国煤矿智能化建设先在采煤工作面上取得突破,胶带主运输系统、井下变电所、井下排供水泵房、地面主通风机房等主要生产系统实现了远程监控和无人值守。2014年,陕煤集团太阳集团城网址送彩金公司在一号煤矿率先实现“工作面有人巡视、无人操作”的智能开采工作模式。

目前,全国已建成200多个智能化工作面,实现了减人提效的示范目标,取得了良好的应用效果。兖矿集团鲍店煤矿7302综放工作面智能化改造后,每班作业人员由23人减少至7人,且职工劳动强度降低40%至50%,工作面始终维持在2万吨的安全高效水平。山西焦煤西山煤电东曲煤矿架空乘人装置实现了远程监控和无人值守功能。同煤集团塔山煤矿主井皮带实现机器人巡检。3D激光无人盘煤机器人在国家能源集团东胜热电公司投用。这些进步离不开煤矿数字设施的建设和智能设备的研发。


做好迎接新挑战的准备


面对滚滚而来的智能化发展浪潮,全行业应科学谋划、坚定信心、汇聚合力,做好迎接煤矿“新基建"挑战的准备。

一是煤炭行业应进一步更新观念。2019年12月16日,全国能源工作会议在京召开。会议指出,要稳基础、优产能,切实抓好煤炭兜底保障,深刻认识我国能源资源禀赋和煤炭的基础性保障作用,持续做好煤炭清洁高效利用这篇大文章,不轻易转移对煤炭的注意力,不轻言“去煤化”。此次会议进一步明确了煤炭的兜底保障和基础性保障地位。

二是煤矿“新基建”应把握好节奏与力度。煤矿智能化发展具有明显的阶段性特征,煤矿“新基建"也不是一蹴而就的。《指导意见》明确提出了煤矿智能化发展的三个阶段目标。近期,山东省出台了《山东省煤矿智能化建设实施方案》,贵州省出台了《深入推进贵州省煤矿智能化、机械化升级改造攻坚方案( 2019年一-2020年)》,山西省启动了智能煤矿和智能综采工作面建设试点工作。2019年5月,中国煤炭工业协会在山东枣庄组织召开全国煤矿 薄煤层智能开采现场推进会。9月,河南省 在平顶山组织召开煤矿智能化建设现场推进会。目前,国内大多数煤炭企业已启动了煤矿智能化建设。

三是煤矿“新基建”需提升科技供给能力。煤矿智能化必将引发煤炭开采新的研究方向,甚至有可能突破已有或成熟的理论框架。由于煤矿地下空间存在易燃易爆气体、巷道狭长和机电设备众多等,多数地面成熟技术必须加以改进或重新开发才能在煤矿井下应用。以井下5G应用为例,具有井下频点资源不受限制,可开发余地大和空间封闭设备布置覆盖相对集中的优点,但必须考虑与地面不同的上行带宽和下行带宽均衡甚至上行略大的应用需求,并在现有地面设备基础上开发本安型基站和终端。因此,无论是煤矿“新基建”,还是煤矿智能化发展,必须加强煤矿智能相关基础理论研究,注重突破支撑一个技术群或多个技术群的基础技术,并在技术装备关键零部件、关键材料、基础工艺、软件系统等方面下大功夫,解决技术软肋和制约发展的技术瓶颈问题。

四是培养大批复合型人才。我国原煤产量从1949年的3243万吨增长到2019年的38.5亿吨,累计生产煤炭884亿吨,开采方式从建国初期的人力落煤发展至综合机械化采煤,到目前的自动化、智能化采煤,正是广大的煤炭工人和技术人员砥砺奋进、开拓进取的结果。第四次全国经济普查结果显示,2018年末煤炭开采和洗选业从业人员仍有347.3万人。然而,近几年,煤炭企业人才流失严重,煤炭院校部分专业招生困难,煤矿采掘一线招工接替问题凸显。尤其是面对煤矿智能化发展的趋势,更加迫切需要具备煤炭开采、信息技术、管理知识的复合型技术人才,需要技术过硬、富有创新精神的技能型队伍。

五是应构建开放型生态。70年煤炭工业发展的实践证明,开放合作是技术创新的必由之路。开放带来进步,合作走向共赢。煤矿“新基建”应作为一个开放系统,广泛聚合行业内外各方面的力量,拓展合作空间,加大合作力度,在开放合作中打造更强创新力、更高附加值的产业生态。煤炭企业、高等学校、科研院所和高技术企业应加大产学研深度融合力度,结成平等互利、合作共赢的技术创新共同体,以自主可控、安全高效为目标,发挥各自优势形成合力,共同解决煤矿“新基建”中面临的重大难题。

(作者系中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长、煤矿智能化创新联盟理事长)


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