中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家王國法日前表示，當前我國煤礦智能化建設成效顯著，形成了一批可推廣、可復制的經驗，但若要進一步推動全面、更高水平的智能化建設，仍有七大共性問題需要解決。
從最初的炮采到后來的普通機械化開采、綜合機械化開采，再到如今的智能化開采，歷經幾十年的迭代發展，我國煤炭開采方式正加快迎來新一輪變革。
2020年2月，國家發改委等八部門聯合發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)，按下我國煤礦智能化建設“快進鍵”。
中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家王國法日前表示，當前我國煤礦智能化建設成效顯著，形成了一批可推廣、可復制的經驗，但若要進一步推動全面、更高水平的智能化建設，仍有七大共性問題需要解決。
智能化建設成效顯著
在王國法看來，煤礦智能化是由新一代信息技術引發的煤炭生產方式變革與價值體系重構，推動煤炭行業實現以安全、高效、綠色、智能為特征的高質量發展。
近年來，煤礦智能化建設越來越受到重視。2020年2月，國家發改委等八部門聯合發布《指導意見》，要求加快工業互聯網和車聯網、現代通信技術、云計算、大數據、人工智能、虛擬現實等現代信息技術在煤炭工業領域的推廣應用。今年6月，國家能源局印發《關于進一步加快煤礦智能化建設促進煤炭高質量發展的通知》，提出大型煤礦要加快智能化改造，到2025年年底前建成單個或多個系統智能化，具備條件的要實現采掘系統智能化。
國家能源局公布的數據顯示，截至今年4月底，全國累計建成智能化采煤工作面1922個，智能化掘進工作面2154個。煤礦智能化建設已完成投資1080億元。
“自2020年八部委發布《指導意見》以來，我國煤礦智能化進入快速發展階段。由大型煤炭企業帶頭，建設了一批智能化示范煤礦。目前，國家首批70處智能化示范煤礦已通過驗收，大部分是一類和二類煤礦，多數煤礦的驗收結果達到中級智能化水平，這基本反映了我國煤礦智能化建設的現狀。”王國法表示，首批70處智能化煤礦建設示范企業走在全國煤礦智能化建設的第一方隊，驗收過程中發現智能化建設任務中的基本項目(中級智能化)已經完成，形成了一批成功的可推廣、可復制的經驗、技術與裝備。
具體來看，王國法指出，我國煤礦智能化建設與技術創新相互推進，煤礦高可靠融合通信系統、工業互聯網平臺、智能化綜合管控平臺等先進技術得到廣泛推廣應用，供配電系統、主煤流運輸系統、供排水系統等實現了常態化無人值守作業，智能采掘系統、智能輔助運輸系統、煤礦機器人、露天礦卡無人駕駛系統等取得了積極進展，煤礦智能化技術裝備國產化、成套化水平明顯提升，初步形成了適用于不同煤層賦存條件的智能化煤礦建設模式，減人、增安、提效成果顯著。
攻堅階段仍存技術難題
“當前，煤礦智能化高質量建設進入攻堅階段，要推進向全面的、更高水平的智能化建設邁進，還有很多技術難題要解決。我們已經對井工煤礦10大系統、露天煤礦系統、選煤廠系統共12大系統各自梳理出存在的100項技術難題，對這些難題逐一進行攻關，是下一階段的任務，需要下大力氣。”王國法指出。
王國法表示，新形勢下能源安全與礦山智能化建設面臨新要求、新挑戰，重大技術變革中認識和理念仍存在沖突，智能礦山數字化生態脆弱，技術裝備短板和產業鏈瓶頸仍存，還有智能化效率和效益問題、發展不平衡問題、數字通信標準統一與市場公平競爭問題、環保硬約束問題、高端人才匱乏問題、政策與機制問題等，都是目前智能化建設面臨的挑戰。
基于當前發展現狀，王國法指出煤礦智能化建設需要解決七大共性問題：一是如何加快培育智能礦山數字化生態;二是如何實現薄煤層智能化高效開采;三是如何實現沖擊壓等復雜煤層安全高效智能開采;四是如何實現智能化建設高質量上水平;五是如何提高智能安全保障;六是如何提高露天煤礦大型化、智能化水平;七是如何適應低碳要求。
以智能礦山數字化建設為例，王國法稱：“智能礦山數字化現狀偏重礦山生產運營階段，對設計建設階段、運銷市場兩端融合不夠，正向設計缺失，導致礦山全生命周期數字化不連續、不一致、不充分，全生命周期數據積累不足。此外，現有智能礦山數字化主要按業務域條塊分割，系統各自為政，未從礦山智能化建設全要素技術鏈、技術發展圖譜進行系統布局，導致智能礦山建設中重硬件輕軟件、重系統輕數據、持續規模迭代進化后勁不足等問題。”
煤炭行業發展的必由之路
王國法認為，新一輪煤礦智能化變革是新時代煤炭行業發展的必由之路，最首要的是需要煤炭行業統一認識，形成內生動力。
“煤礦智能化是一個迭代發展進步的過程，不是一次性工程，而是一項復雜的系統工程。”王國法表示，需構建礦山全生命周期、全產業鏈、全要素的數字化生態，打通從礦山智能化建設到全產業數字化轉型發展路徑，形成以“數據驅動”為核心的系統智能化柔性生產供給運行模式。
在推動煤礦智能化建設高質量上水平方面，王國法指出，要攻克井下智能化共性關鍵技術，實現協同發展，提高多系統耦合可靠性，形成模塊化、系統化、標準化的智能化系統模式，推進系統智能與人文智慧融合的智慧生態建設。在薄煤層無人化高效智能開采方面，要創新總體解決方案，研發應用關鍵設備和技術，由“可視遠程干預模式”向“智能自適應模式”邁進。在露天煤礦大型化、智能化建設方面，要擴大半連續、連續化智能開采工藝應用范圍、解決露天礦傳統設計與卡車無人駕駛作業的“五個不適應”，推動露天礦智能化常態運行。
“煤礦智能化建設的方向就是向著產業的高端化、綠色化、智能化發展，最基本的目標是實現減人、增安、提效，為企業創造價值，為煤礦職工創造福祉。要改變煤炭傳統的生產方式，使煤礦職工能夠像IT等新技術行業一樣，穿著西裝扎著領帶上班，這是煤炭職工的夢想，也是智能化建設的目標之一。從技術方向上，不斷完善智能化技術體系和保障能力，最大限度減少一線作業人員數量，把工人從繁重、危險的勞動場景中解放出來。另外，用智能化支撐綠色開采，解決綠色開采中效率低、效益差的問題，使煤炭的開發更高效、更綠色。”王國法說。
文丨中國能源報 記者 李玲
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