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煤炭行业加快推进智能化建设,智能装备和机器人技术为主攻方向
字号:[    ] 发布时间:2019-09-03 来源:中国电力报

    采煤“无人化”,转型在“云端”。当前,以互联网、大数据、人工智能等为代表的现代信息技术日新月异,煤炭行业面临着智能化转型发展的新机遇。井下采煤工作面实现了智能化“无人”采煤,煤矿机器人和互联网云控矿山为传统煤矿企业增添了新动能,煤炭行业发出迈向智能化新时代强音。

    智能化目标是建设智慧煤矿
   
    近年来,煤炭行业一直致力于探索无人化智能开采方式,大型煤炭企业陆续启动智能化开采系统。记者从国家煤矿安监局获悉,截至目前,全国煤矿采煤、掘进机械化程度已分别达到78.5%、60.4%,已建成183个智能化采煤工作面,煤炭生产实现由手工作业向机械化、自动化、信息化、智能化的历史性跨越。以智能开采为核心的煤矿智能化成为未来企业竞争的重要阵地。

    煤矿智能化不单单是煤矿人“坐在地面采煤”。那么,煤矿智能化到底是什么?“煤矿智能化是指煤矿开拓设计、地测、采掘、运通、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。”中国工程院院士王国法在2019年3月19日 《中国煤炭报》刊发的 《如何正确认识并理解煤矿智能化》一文中指出,煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,煤矿主体系统实现智能化,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化等与现代矿山开发技术相融合,开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统,建设开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的智慧煤矿,创建煤矿完整智慧系统、全面智能运行、科学绿色开发的全产业链运行新模式。

    “互联网+”增值服务为我国建设全数字化智能矿山、强化信息资源综合利用、实现煤炭工业转型升级提供了新的途径和有效手段。“总体来讲,煤炭企业在逐步推动矿井综合自动化与信息化管理以及推进数字化矿山建设进程。”河南能化集团新疆公司技术中心主任刘景勇表示,目前,国内煤炭生产企业中大多数现代化矿井和大型集团公司实现了计算机辅助地测制图,安装了安全监测监控、人员定位、工业电视等系统;有些矿井实现了综合自动化;部分公司实现了ERP项目,设备管理、资产管理等;有些矿井已经实施了三维地测空间信息平台的构建与开发。

    煤矿机器人发展势头迅猛

    煤矿升级转型智能化,装备替人是大势所趋。随着煤炭开采深度和强度不断增加,亟待依靠科技进步化解安全风险。记者了解到,近年来,国家有关部门大力推进煤矿机器人研发应用,引领煤矿机械化、自动化、信息化和智能化“四化”建设。今年1月,国家煤矿安监局发布《煤矿机器人重点研发目录》,引导煤炭企业、科研机构、制造企业重点研发应用掘进、采煤、运输、安控和救援5类、38种煤矿机器人。

    “截至目前,我国有巡检、选矸等11种机器人已在煤矿井下应用,掘进、喷浆、搬运等19种机器人已立项研发,煤矿机器人发展势头迅猛,但仍处初级发展阶段。”8月21日,国家煤矿安监局局长黄玉治在2019世界机器人大会煤矿机器人专题论坛上表示,在坚定发展信心,加强顶层设计的同时,要突出重点,加快推广应用煤矿机器人。山东、河北、河南、黑龙江、贵州、安徽等省区,要先行先试。山西、内蒙古、陕西、宁夏等省区要率先建成一批100人以下、50人以下无人(少人)智能化矿井。在政策不断加码及技术推动下,煤矿企业持续推进机械化换人、自动化减人,加快煤矿机器人研发应用。

    开发煤矿机器人和智能化建设,已在全社会形成共识,多地加快煤矿智能化改造。贵州省是全国第一个建立煤矿智能化建设、验收、管理体系的省份,在全国首先开展透明工作面工程试验,建成西南首个复杂地质条件下综合机械化智能采煤工作面。

    近期,山东省印发了全国省级层面第一个《关于加强全省煤矿智慧化建设和智能化改造的指导意见》,对组织实施进行了安排部署。5月27日,川煤集团广能公司龙滩煤矿首个智能化综采工作面井下、地面远程启动试车获得圆满成功,标志着四川省煤矿开采正式迈入智能化开采时代。

    强化煤矿智能装备技术攻关

    煤矿智能化是煤矿减人提效,实现安全高质量发展的重要途径。2016年,国家发展改革委、国家能源局发布的《煤炭工业发展 “十三五”规划》要求,到2020年,基本建成集约、安全、高效、绿色的现代煤炭工业体系。科技创新对行业发展贡献率进一步提高,煤矿信息化、智能化建设取得新进展,建成一批先进高效的智慧煤矿。

    煤矿智能化建设是一个逐步实现、持久完善的过程,要以企业现有基础为起点、从自身实际需求出发,不能一蹴而就。我国煤矿智能化建设在可靠性、稳定性等方面还存在一定差距。“目前,采煤工作面智能化有了初步发展,但掘进机器人、辅助运输智能化、危险区域打钻机器人、井下重载作业机器人等尚未研制成功,轻质防爆材料、能源动力、智能传感等关键技术尚不成熟。”黄玉治建议,利用新材料研发、锂电池技术、高性能传感器等方面的技术优势,进一步强化煤矿智能装备和机器人技术攻关。

    “我国智能化矿井建设缺乏整体规划与统一集成实施。煤矿综合自动化系统、煤矿安全生产监测监控系统及企业经营管理软件等尚没有行业或者国家标准,煤矿企业采用不同厂家自行制定的传输协议和接口标准,各分(子)系统之间不能互通和兼容,存在着‘信息孤岛’现象,信息资源难于共享,监测系统、控制系统和管理系统不能实现有效集成与联动管控。”刘景勇表示,从产业的角度看,目前煤矿企业安全生产软硬件研发和服务保障系统相对落后,生产厂商的研发没有共同标准,使得研发的系统难以满足不同煤矿安全生产的需求、技术升级以及智能分析的需要,进而给煤矿企业的升级扩展、生产厂家的发展都造成了一定的制约。


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