圖為兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化轉龍灣煤礦的智能化工作面?！ 。ㄙY料圖片）
近年來(lái)，煤炭行業(yè)加速推進(jìn)信息化、智能化建設，這個(gè)曾經(jīng)被貼上“傻大黑粗”標簽的行業(yè)，已經(jīng)建成了100多個(gè)智能化采煤工作面，實(shí)現了地面一鍵啟動(dòng)、井下有人巡視、無(wú)人值守。當前，我國煤炭企業(yè)處于從勞動(dòng)密集型向人才、技術(shù)密集型轉變的階段，煤炭智能開(kāi)采能夠極大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少井下現場(chǎng)作業(yè)人員。相關(guān)規劃明確，到2020年我國將建成100個(gè)初級智能化示范煤礦，2025年全部大型煤礦基本實(shí)現智能化
在兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化轉龍灣煤礦，記者乘坐皮卡，沿著(zhù)斜巷下行1500米左右，來(lái)到轉龍灣23302工作面。在這里，智能化工作面正在開(kāi)采。
轉龍灣礦副總經(jīng)理劉萬(wàn)倉告訴記者，這個(gè)智能化工作面實(shí)現了全作業(yè)循環(huán)自動(dòng)化，每班可減少操作工人5人，最高日產(chǎn)量達3.78萬(wàn)噸，最高月產(chǎn)量90.13萬(wàn)噸，具備了年產(chǎn)1000萬(wàn)噸的水平。
智能開(kāi)采是大勢所趨
“過(guò)去我國依靠資金、人力、物力等生產(chǎn)要素投入的傳統煤炭生產(chǎn)方式不可持續。粗放的生產(chǎn)方式不僅造成人力資源極大浪費，而且對生態(tài)環(huán)境也造成了嚴重破壞?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)劉峰說(shuō)，加快推進(jìn)煤炭生產(chǎn)方式變革，集約、高效、經(jīng)濟地開(kāi)采煤炭資源，以最合理的資源擾動(dòng)和勞動(dòng)消耗保障能源需求，已成為煤炭革命的最緊迫要求。
我國煤炭資源豐富、品種齊全、分布廣泛，但與先進(jìn)產(chǎn)煤國家相比，煤田地質(zhì)構造復雜，自然災害多，資源開(kāi)發(fā)基礎理論研究滯后，安全高效綠色化開(kāi)采和清潔高效低碳化利用關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，煤炭業(yè)高質(zhì)量發(fā)展面臨著(zhù)諸多挑戰。
“煤炭智能開(kāi)采是新一代采礦業(yè)技術(shù)競爭的核心?！痹诓痪们罢匍_(kāi)的全國煤礦薄煤層智能開(kāi)采現場(chǎng)推進(jìn)會(huì )上，中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)王顯政表示，煤炭智能開(kāi)采可以充分發(fā)揮煤礦全要素生產(chǎn)作用，實(shí)現效率變革，促進(jìn)煤炭行業(yè)由要素驅動(dòng)型向創(chuàng )新驅動(dòng)型轉變；可以帶動(dòng)建立新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式等突出優(yōu)勢，增強煤炭企業(yè)核心競爭力；可以推動(dòng)煤炭開(kāi)采向清潔生產(chǎn)方向轉變，有助于實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級和可持續發(fā)展。
在劉峰看來(lái)，煤炭智能開(kāi)采正是采用先進(jìn)的技術(shù)與裝備，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的少人化和無(wú)人化，從而達到生產(chǎn)過(guò)程的低消耗、低排放和低擾動(dòng)，有力推動(dòng)我國能源供給革命。
更為重要的是，我國煤炭企業(yè)處于從勞動(dòng)密集型向人才、技術(shù)密集型轉變的階段，企業(yè)用工人數較多，機械化、自動(dòng)化、信息化水平低。煤炭智能開(kāi)采能夠極大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少井下現場(chǎng)作業(yè)人員。以智能化綜采工作面為例，可減少一半以上作業(yè)人數，對實(shí)現煤礦安全高效生產(chǎn)具有重大意義。
煤企從被動(dòng)轉向主動(dòng)
近年來(lái)，煤炭智能開(kāi)采已經(jīng)得到政府、行業(yè)與企業(yè)高度認可。國家對煤炭智能開(kāi)采基礎研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)給予了大力支持。
今年年初，國家煤監局發(fā)布《煤礦機器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，明確將大力推動(dòng)煤礦現場(chǎng)作業(yè)的少人化和無(wú)人化。相關(guān)規劃明確，到2020年，我國將建成100個(gè)初級智能化示范煤礦，2025年全部大型煤礦基本實(shí)現智能化。
廣大煤炭企業(yè)深刻認識到，以智能開(kāi)采為核心的煤礦智能化將成為未來(lái)企業(yè)競爭的重要陣地，并從被動(dòng)建設轉向主動(dòng)建設。早在2012年，陜煤化集團紅柳林礦建成了國內首個(gè)智能化采煤工作面，初步實(shí)現了“工作面有人巡視、無(wú)人操作”的工作模式。
目前，各大礦區開(kāi)始推進(jìn)智能化采煤工作面建設。例如，兗礦集團成功研發(fā)1米以下薄煤層自動(dòng)化安全高效開(kāi)采成套技術(shù)裝備與生產(chǎn)工藝；山東能源棗莊礦業(yè)集團的11個(gè)采煤工作面、陜煤化集團黃陵礦業(yè)公司所屬4對礦井全部實(shí)施了智能化開(kāi)采，形成了薄煤層、中厚煤層到厚煤層智能化開(kāi)采的全覆蓋。
煤炭生產(chǎn)企業(yè)還陸續升級改造礦井信息基礎設施，包括傳感器、攝像儀等信息感知設備，井上下傳輸網(wǎng)絡(luò )和數據中心等信息服務(wù)設施。
記者了解到，多數煤炭企業(yè)集團已建成大容量光纖以太網(wǎng)和百兆同步數據網(wǎng)，形成了完善的網(wǎng)管系統、網(wǎng)絡(luò )安全系統、數據庫系統和存儲系統。地理信息系統已在煤礦大規模應用，安全生產(chǎn)“一張圖”有序推廣，煤炭地質(zhì)云平臺正式上線(xiàn)，4G通信在部分礦井應用，井下視頻識別驗證啟動(dòng)。國家能源集團、山西焦煤集團等建設了數據中心，利用大數據、云計算等新技術(shù)推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)不斷融合。
“隨著(zhù)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)力度不斷加大，礦井智能化建設從局部向全系統延伸?！眲⒎褰榻B，近年來(lái)全行業(yè)積極開(kāi)展了井下物聯(lián)網(wǎng)系統等一些創(chuàng )新研究工作，實(shí)現了開(kāi)采、運輸、提升、通風(fēng)、供電、排水等生產(chǎn)環(huán)節自動(dòng)化。國家能源集團、山西焦煤集團、兗礦集團、中國平煤神馬集團等多年來(lái)持續推進(jìn)數字礦山整體建設。
構建智能化技術(shù)體系
煤礦智能化事關(guān)全行業(yè)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇。
從未來(lái)發(fā)展趨勢看，煤炭行業(yè)將從5個(gè)方面提升智能化水平，在橫向覆蓋范圍方面，從單個(gè)工作面，向單個(gè)煤礦，再向煤炭企業(yè)集團，甚至整個(gè)礦區延伸；在產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面，從煤炭生產(chǎn)數字化，向煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數字化，再向煤化工、煤電、物流等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈數字化延伸；在應用系統集成程度方面，從專(zhuān)業(yè)系統集成，向部分業(yè)務(wù)局部集成，再向相關(guān)系統全面集成應用拓展；在操作手段方面，從人工近距離操作，向無(wú)人遠程遙控，再向系統自適應調控延伸；在發(fā)展層次方面，從技術(shù)應用向更高層次的商業(yè)模式創(chuàng )新提升。
值得注意的是，我國煤礦智能化處于起步階段，還面臨著(zhù)專(zhuān)業(yè)軟件缺乏、人才匱乏、標準體系和創(chuàng )新機制有待完善等一系列問(wèn)題。
劉峰建議，當前應堅持開(kāi)放合作創(chuàng )新精神，不斷推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度融合，共同解決煤礦智能化面臨的重大科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)難題，從而帶動(dòng)煤炭生產(chǎn)及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平整體進(jìn)步。同時(shí)，要加強煤炭智能基礎理論研究，促進(jìn)煤礦智能技術(shù)融合應用；聚焦“卡脖子”技術(shù)難題，建立煤礦智能化技術(shù)體系；發(fā)揮政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同優(yōu)勢，持續提升煤礦智能化發(fā)展水平；準確定位企業(yè)自身特色，科學(xué)制定并有序實(shí)施煤礦智能化發(fā)展規劃。
“煤礦的智能化發(fā)展，離不開(kāi)人才支撐?！眲⒎灞硎?，未來(lái)煤礦智能化發(fā)展將會(huì )顛覆傳統就業(yè)格局，復合型人才越來(lái)越搶手。因此，要注重培養一線(xiàn)和青年科技人才，打造多種形式的煤礦智能化人才培養平臺，加大對高端科學(xué)家和高層次人才的吸引力度，努力為煤礦智能化發(fā)展提供充足人才保障。
劉峰還指出，過(guò)去我國煤炭企業(yè)在信息化建設過(guò)程中，出現了前期建設和后期發(fā)展相沖突的問(wèn)題，“信息孤島”現象嚴重。因此，煤礦智能化要站在安全、集約、高效和可持續發(fā)展的戰略高度，結合企業(yè)自身條件，做好煤礦智能化頂層設計，有步驟、分階段開(kāi)展工作，實(shí)現分散建設向集成化方向跨越，高效有序地推動(dòng)煤礦智能化發(fā)展。
