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煤矿智能化建设按下“加速键”
发布者:河南能源网     来源:河南能源网     发布时间:2020/7/2

近日,安徽省发改委、省能源局等9家单位联合印发《关于加快煤矿智能化发展的实施意见》,明确煤矿智能化建设的时间表、路线图。到2025年,该省45%左右的煤矿基本实现智能化,井下重点岗位基本实现机器人作业;到2035年,全省各类煤矿要基本实现智能化,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

  记者梳理发现,包括安徽在内,内蒙古、山西、山东、贵州等产煤省份均已出台智能化建设方案。自今年2月八部委出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,煤矿智能化正在不同区域加速实践。而我国煤矿数量众多、分布广泛,煤层地质条件差异较大,不同矿井推进智能化的路径各不相同。多位业内人士强调,立足我国煤矿发展不平衡现状,如何因地制宜成为关键。

  智能化是趋势

  但不同矿井发展基础不一

  当前,我国90%以上的煤炭资源仅适合井工开采,平均开采深度600米,井下作业复杂多样且具有不可预测性。由于从事采煤、掘进、运输等危险繁重岗位人员占比超过60%,煤炭成为最迫切需要大范围“机器换人”的行业之一。智能化建设既是现实需要,也是趋势所在。

  “比如使用煤矿机器人,在大幅度降低矿难的基础上,还可有效提升生产管理效率。”中信重工开诚智能装备有限公司总工程师裴文良举例,一个500万吨的传统综采矿井,井下生产人员约500人,使用机器人大规模开采,井下人员可少于80人。

  然而,也正因为开采条件极其复杂、行业发展尚不均衡,不同地区发展智能化的基础不一。中国矿业大学矿业工程学院教授王方田表示,“先天条件”是影响开采难易程度的关键因素。部分矿井煤层赋存条件好、煤质好,开采难度小,客观上有利于建成安全高效智能绿色的现代化煤矿。有些地质条件复杂的矿井,开采工序复杂,人员和资金投入较高,智能化技术装备应用难度较大。

  “受此影响,矿井之间差距进一步拉大。越是先进的煤矿效益越好,对技术装备升级越是重视,形成良性循环。相反,落后矿井往往工效偏低,对先进技术装备投入不足,甚至不重视、不关注,发展智能化的基础相对薄弱。”王方田称,煤矿智能化是一项系统工程,需要政策激励、装备投入、技术创新、管理科学等多环节支撑,既不宜操之过急,也要避免“一刀切”。不同煤矿地质条件差异大、技术管理积累不等,应切实结合实际条件,按照智能化采掘技术发展规律,实事求是地研究、试验与推广。

  “硬件”与“软件”的适应性

  均有待提升

  煤矿基础条件不一,让智能化建设面临不同的现实难题,涉及装备制造、信息技术、管理维护等多个方面。

  国内某煤机企业负责人告诉记者,由于矿井条件各异、操作习惯不同,智能化装备必须跟得上矿井生产要求。其中既包括硬件设施,也需要软件系统配合。“比如,部分井下空间十分有限,在保证功能的基础上,对设备本体结构提出更高要求。材料性能不佳,易造成设备自重过高,很大一部分功率和牵引率被浪费在重量负载上。但目前,轻量化在航空、汽车等领域提及较多,在采煤装备中未得到足够重视。”

  同时,智能化工作面需多种技术、多个环节相互配合,仅靠一己之力难以联动。“特别是信息化集成是实现智能化的关键。考虑到相关核心技术的产权保护,信息化制造厂家未能充分互联互通。三套设备可能由三个不同厂家供应,各有标准又互不兼容。非但无法全面满足生产条件,矿井购买后还需再花成本改造。”上述负责人称。

  王方田认为,管理水平参差不齐也是短板。在部分矿井,“重硬件轻软件”现象突出,装备技术升级换代,管理水平却未跟上。“如何从过去粗放型、劳动密集型模式转换成精确型、技术型的新开采模式?如何对现有业务流程梳理和优化,淘汰落后的管理方式,优化繁琐的工作流程?有了智能装备,加上与之相匹配的管理,才能真正让‘人员少跑路,数据多跑路’。”

  多位专家还提出,人才培养这一关键因素。“煤矿购置了智能装备,但能否安全高效运行,离不开掌握智能采矿技术的从业人员的操作、管理与维护。对于大多数煤矿而言,目前是亟待解决的难题。”王方田称。

  要让智能化发挥最大功效

  必须量体裁衣

  如何真正找准路径?同煤集团同忻煤矿在全国率先建成多个智能化综放工作面,近日刚刚完成智能化综放操作系统的第八次升级。在综采队机电队长杨继彪看来,推进智能化建设,关键就是“跟不跟得上”。

  杨继彪坦言,要将系统运用到极致,就得不断改造创新,使其更适应井下作业环境。近一年多时间,同忻煤矿就展开了238项技术改革,“没有人比我们自己更了解生产需求,要让智能化发挥最大功效,必须量体裁衣。”

  因地制宜,形成多种煤矿智能化产业发展模式,分类纵深推进煤矿智能化发展——这也是《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出的原则之一。在此基础上,不同地区方案也各有侧重。例如,在露天煤矿相对较多的内蒙古,不仅对井工矿提出要求,还规划到2025年,38处露天矿实现智能连续运输。在起步较早的山东,除拿出具体推进方案,近期还专门出台《山东省煤矿智能化验收办法(试行)》,结合本省实际,从采煤、掘进等6个方面明确智能化煤矿验收的流程、标准及与指标。

  “预计经过5-10年发展,我国煤矿智能化水平将整体处于国际领先。目前,政策支持力度大、装备革新速度快、各地参与积极性高,但也要看到不同矿井实现智能化的路径各不相同,切忌盲目指挥,在条件不成熟的情况下实施‘一刀切’。”王方田称,各地应根据煤矿实际地质条件提出具体需求,使智能化发展更好适应特定的生产条件。在此过程中,加大对智能化采掘科技项目的投入及研发应用,从小处着手解决制约智能采矿发展的关键科学问题,致力于培养智能采矿交叉复合型创新人才,确保智能装备能用得上、运行稳、维护好。中国能源报-中国能源网  · 作者:朱妍

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