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王国法:加快构建煤矿智能化技术体系
字号:[    ] 发布时间:2021-01-13 10:05:15 来源:中国能源报
  目前,我国煤矿智能化建设取得了一些重要的实践经验。不过,不同煤矿开采条件各有差异,智能化煤矿建设不能用完全统一的指标体系去要求,所以要分类分级地建设、因矿施策。智能化煤矿分类分级技术条件评价和智能化采煤工作面的分类分级与评价的重要标准,能够为智能化煤矿规划和建设提供一些支撑。

  关于加快构建煤矿智能化技术体系的重点任务,笔者认为有以下几方面。

  建设煤矿智能化标准体系。在已发布的煤矿智能化标准体系白皮书基础上,全面开展标准起草制定工作。全面宣贯《智能化煤矿(井工)分类、分级技术条件与评价》《智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价指导体系》标准。在国家能源局领导下,尽快编制并发布智能化煤矿建设指南。

  加强核心技术攻关,积极推动煤矿智能化新技术研发。将煤矿智能装备纳入国家智能制造发展规划,对于高端综采综掘智能化装备、重大灾害应急救援智能装备等煤矿智能化重大装备研发和应用给予财税政策支持等。

  井工煤矿智能化关键核心技术的发展方向在于研发智能探测技术与装备,重点加强低功耗、高精度、高性能、集成化、微型化传感器的研发,重点突破核心芯片设计等。

  开发物探、钻探、化探为一体的矿山地质综合探测技术,推进智能钻探技术与装备研发。研发井下巷道智能掘进、支护、超前探测、除尘等一体化成套技术与装备;加强井下综采设备的精准定位、导航等关键技术攻关,研发综采设备群智能自适应协同推进技术与装备;加快推进井上下主/辅运输系统的智能化、少人化管理,推广新技术在主运输系统的应用,研发适用于不同运输场景的井上下智能辅助运输系统;加强煤矿井下智能供电技术与装备研发,研发推广工作面10千伏电压等级成套装备和井下高压远距离供电技术,开发可靠的井下大型设备故障自诊断与健康管理系统;构建开放、安全、数据易于获取和处理的智能煤矿大数据共享与应用平台等。

  对于露天煤矿而言,智能化连续开采工艺、集约化生产、智能化综合管理是制约其实现智能化的主要因素。

  露天煤矿智能化建设需要对核心技术进行攻关:构建露天煤矿多维信息网,优化地质钻探及物探等工艺。优化露天煤矿开采工艺智能化决策、控制系统。研发露天煤矿装备智能运营系统,建立钻机、采掘设备、排土等辅助装备无人操作系统、皮带智能控制系统和车辆无人驾驶系统等;开发露天煤矿智能调度系统,包括车辆智能调度系统、设备维修智能管理系统和设备智能管控系统。研发露天煤矿空—天—地安全预警系统,加强露天煤矿地质灾害与工程事故的智能化预测、预警技术与装备研发,开发技术集成的露天煤矿空—天—地智能联合预警系统;研发露天煤矿全生命周期绿色开采系统,推进基于网络与大数据的露天煤矿服务平台建设。

  发展煤矿智能装备与智能制造。煤矿的智能装备与智能制造是煤矿智能化发展的核心支撑。大力发展煤机的智能制造,提高煤机装备可靠性水平,用智能装备和机器人全面替代人工作业;延伸智能制造产业链,从主要提供煤机产品,向提供全生命周期服务转变,向提供整体方案转变,推动制造与服务的协同发展;以数据为核心资源,推动智能化技术开发和应用模式的创新,推进大型煤矿的企业大型数据交互应用,建设一批高质量的智能化煤矿示范样板等。

  建立基于区块链的全国煤炭交易与产业协作智能平台。建议建立涵盖煤炭生产方、供货方、海关/港口、煤炭销售端、物流服务商以及银行保险金融机构的联盟,支撑煤炭的合理消费与高效调配。

  建立国家级—行业级—省级—企业级4层架构的国家能源交易与产业协作智能平台。平台涵盖煤炭的生产方、供货方、销售端、用户以及物流服务商、银行保险金融机构等,将现有的煤炭、电力、石油、新能源等行业和区域级交易统一纳入其中。利用5G大数据与人工智能技术,实现对当前各类能源资源存量信息、消耗量信息、交易信息的全面可靠采集和政府监管,基于区块链技术实现能源交易的透明化、公平化和市场化引导,对外与国际能源交易平台建立合作渠道,通过易货交易数字化货币等方式实现能源交易。

  建设智能绿色矿业与社会协调发展的国家级实验区;建立基于新一代信息技术支撑的全国煤矿智能化平台;加强政策支持,推进煤矿智能化新体系建设;建设煤炭行业高质量发展的高层次人才体系,为煤矿智能化发展提供有效的人才支撑和保障等。(作者:中国工程院院士 王国法)

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