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煤炭大省迈出“数智化”新步伐

2023-05-15 来源: 中国振动机械网
操作员一键启动,地下采掘设备自主割煤、采煤……这是很多人对煤矿智能化建设的描述。事实上,这样的描述已“过时”,并不足以展现如今煤矿的智能化程度。 飞速发展的新一..

操作员一键启动,地下采掘设备自主割煤、采煤……这是很多人对煤矿智能化建设的描述。事实上,这样的描述已“过时”,并不足以展现如今煤矿的智能化程度。

飞速发展的新一代信息技术与煤炭工业的深度融合,正挖掘着煤矿智能化建设的巨大潜能:智能地质勘测,智能采掘、运输,智能安全监控,智能洗选、装车……煤炭生产中的每一个环节都在迈向智能化,而且智能化正在从煤炭生产向煤炭企业经营管理、产品研发等领域全方位渗透。

作为我国重点产煤省份,陕西的煤矿智能化建设走在了全国前列。

A 提质、增安、创效成果显著

陕西已初步建成多种类型、不同模式的智能化煤矿;全省智能化开采能力达4.1亿吨;建成115个智能化采煤工作面和72个智能化掘进工作面;全省15处煤矿入选全国首批智能化示范建设煤矿名单,入选数量全国第一

“这个系统,除了有传统的监视功能外,还可以对过磅车辆车牌进行识别。”“我们公司的产品以‘北斗+’为特色,融合了北斗通信、北斗定位等技术。” ……日前,2023年全国煤矿智能化建设现场推进会在陕煤集团黄陵矿业公司召开,来自全国各地的煤炭企业代表、专家学者等,被会场先进技术装备展区的各种产品吸引,纷纷走进展区“寻宝”。展区内,各展位的工作人员热情地向参观者介绍当下最先进的产品。

诺文科风机(北京)有限公司董事长李宏业带来了公司的主打产品——矿山智能主通风机。“目前,我国煤矿在用的主通风机70%以上是传统对旋轴流通风机。而我们自主研发的这款风机比传统风机效率提高了30%以上,可全自动控制,代表着当前世界最先进的风机技术。”李宏业说,“陕西是我们最主要的产品市场之一,这款风机已在陕煤集团黄陵矿业公司一号煤矿、陕能集团汇森煤业冯家塔煤矿等使用。”

拥有360多处煤矿、产能达8亿多吨的陕西,是我国煤矿智能化建设的先行先试地区。特别是2020年国家出台加快煤矿智能化发展指导意见以来,陕西结合实际,以更大力度推进煤矿智能化建设。陕西省能源局会同省级有关部门制定印发煤矿智能化建设实施方案及煤矿智能化建设指南(试行),分类推进煤矿智能化建设。同时,陕西依托科教优势,成立陕西省煤矿安全研究院,加强人工智能、工业机器人、智能装备等技术的研发与应用,加大在煤矿顶板及冲击地压、水害防治等方面的科技攻关,持续加强煤矿智能化建设的创新动力。

截至目前,陕西已初步建成多种类型、不同模式的智能化煤矿,取得多项煤矿智能化技术成果,发布多项煤炭行业智能化建设行业标准;全省智能化开采能力达4.1亿吨;建成115个智能化采煤工作面和72个智能化掘进工作面,51个采煤工作面和47个掘进工作面正在安装、调试智能化设备;42处煤矿建成智能化矿井,咸阳市90万吨/年以上正常生产矿井全部实现智能化开采;全省15处煤矿入选全国首批智能化示范建设煤矿名单,入选数量全国第一。

煤矿智能化建设快速推进助力陕西煤炭产量快速增长,安全生产管理能力大幅提升。全省煤炭产量由2012年的4.63亿吨增加到2022年的7.46亿吨,百万吨死亡率由2012年的0.073降低到2022年的0.025,单井规模由2012年的不足90万吨/年增加到现在的233万吨/年。

“陕西省煤炭工业发展在我国具有很强的代表性,近年来通过深化供给侧结构性改革、大力推进智能化建设,煤炭先进产能增长较快,煤矿基础条件显著改善,煤矿安全稳定生产能力明显提高,特别是陕煤集团大力推进智能化示范项目建设,探索形成了可学习借鉴的经验做法。”国家能源局党组成员、副局长任京东说。

预计到2025年,陕西全省具备条件的煤矿基本实现生产经营管理智能化。

B 煤炭企业加速数字化转型

6年来,陕煤集团所属36对生产矿井采煤工作面100%实现智能开采,辅助系统100%实现无人化作业;累计研发应用5大类81套智能快掘系统,掘进工作面数量减少42%,采煤工作面减少13%,智能化掘进、采煤单班作业人数均减少50%

陕西的煤矿智能化建设中,有一个显著特点:国有大型煤炭企业率先起步,以点带面,领跑、推动全省煤矿智能化建设。

在陕西入选全国首批智能化示范建设煤矿名单的15处煤矿中,7处为陕煤集团所属,并且这7处均已建成,通过了国家验收。

作为陕西煤炭工业中的龙头企业,陕煤集团是陕西煤炭行业智能化建设的最早发起者。2018年,陕煤集团黄陵矿业公司成为全国首个实现薄煤层、中厚煤层、厚煤层智能化开采全覆盖的矿区。自此,陕煤集团遵循“系统智能化、智能系统化”的思路,累计投入百亿元,挂牌成立国家级煤矿智能化开采技术创新中心、煤矿安全智能开采重点实验室以及7个工程研究中心,加强科研攻关,持续对煤矿智能化建设技术进行探索、创新、实践,高标准打造黄陵矿业公司、榆北煤业公司等“5G+智慧矿区”。

“违规跨越,请离开!”“员工无权操作,请离开!”……2023年全国煤矿智能化建设现场推进会当天,部分与会人员观看陕煤集团黄陵矿业公司AI+NOSA智能风险管控系统演示。这个利用AI技术建立算法模型,实现对不安全行为、不按标准作业行为“智能预警、实时记录、现场制止、联动闭锁”的系统,自建立以来,使陕煤集团黄陵矿业公司人员作业违规行为年均下降17.4%,今年一季度下降19.2%。

智能化已成为陕煤集团推进转型升级,实现高质量发展的一把钥匙。实践应用世界最高10米超大采高国产智能化成套设备,建设全国首个“5G+透明地质精准开采”工作面;研发首套智能快掘机器人系统,井下变电所、水泵房等场所实现“无人值守、机器人巡检”;上线运行“陕西省国土空间生态修复大数据平台”,建成运行集煤炭产、供、销、金融于一体的“三网一平台”数字化实时管控系统……陕煤集团利用物联网、云计算、大数据、人工智能等最新信息技术,打通产、供、销、人、财、物等数据孤岛,打造了一个由“一朵云、两张网、三平台+N个应用模块”的智能化体系,使所属36对生产矿井实现了协同联动、智慧管理。

“新一轮科技革命和产业变革加速推进,煤矿正加速由‘煤炭开采’向‘数据开采’转变。”陕煤集团副总经理王世斌说。

6年来,陕煤集团所属36对生产矿井采煤工作面100%实现智能开采,辅助系统100%实现无人化作业;累计研发应用5大类81套智能快掘系统,掘进工作面数量减少42%,采煤工作面减少13%,智能化掘进、采煤单班作业人数均减少50%。与此同时,陕煤集团所属36对生产矿井智能快掘效率提高了3倍以上,全员工效比行业平均水平提高2倍,煤炭总产量增加了50%,资源回收率提高了10%以上,吨煤能耗下降28%以上,物资集采费降低超过10%,吨煤成本下降20元;27对矿井安全生产周期超过1000天,12对矿井安全生产周期超过3000天。2022年,陕煤集团煤炭百万吨死亡率为0.017,远低于行业水平。

陕煤集团示范带领,陕西延长石油集团、陕投集团等省内大型企业大力推进新一代信息技术在煤炭领域的创新突破与融合应用,积极构建安全高效、清洁低碳的煤炭产—供—销体系,助推煤炭工业高质量发展……

C 煤矿智能化建设进入新阶段

为保障能源安全“压舱顶梁”的陕西,已实现智能化成果在煤矿的多场景、多维度应用,煤炭先进产能得到不断释放,煤炭产量连创历史新高,保障全国20多个省区能源安全稳定供应

煤矿智能化是煤炭安全增产保供的关键举措,也是煤炭工业高质量发展,促进国家能源绿色低碳转型的必由之路。

推进煤矿智能化建设,一方面可以推广应用充填开采、边采边复等绿色智能开采技术,提高资源回收率、原煤入选率,实现资源开发与生态文明建设协调发展;另一方面可以推动煤炭产业与新能源不断融合,加速能源供应保障基地绿色转型,有效带动煤机装备制造以及新能源等产业快速发展,为区域经济转型提供强劲动力。

当前,陕西推进煤矿智能化建设面临良好机遇:我国煤炭行业不断深化供给侧结构性改革,持续推进“上大压小、增优汰劣”。截至2022年底,全国煤矿数量由2012年的1.3万处减少到4400处以内,120万吨及以上大型煤矿产量占比达85%左右,生产集中度明显提高,为智能化煤矿建设夯实了基础。同时,大型国有煤矿进一步做大、做强、做优,行业经营状况不断改善,为智能化建设资金投入提供了保障,并且当前我国5G技术国际领先,云计算、大数据在应用领域国际领先,人工智能整体发展水平已跻身世界前列,为加快信息技术与煤炭产业深度融合提供了技术支持。

如何积极顺应数字智能技术发展浪潮,乘势而上、攻坚克难,推动煤炭工业高质量发展?

“要明确具体时间表、路线图,创新工作方法、加强政策引导、推进智能化建设技术装备迭代升级,分级分类全面推进煤矿智能化建设。”任京东在2023年全国煤矿智能化建设现场推进会上说。

中国工程院院士王国法则向各产煤省区和煤炭企业提出建议:“针对赋存条件简单的一类煤矿,全面开展信息感知数字化、数据模型多元化、管控平台一体化、系统设备可靠化、工艺流程精细化、灾害防治精准化、智能运行常态化、管理运维标准化、开发利用绿色化、生产供给柔性化等建设,实现智能生产、绿色矿区、智慧生活。针对赋存条件一般的二类煤矿,优先开展固定场所无人值守、智能主辅运输、智能供电与供排水、智能采掘工作面、智能安全保障一体化系统等建设。针对赋存条件复杂的三类煤矿,应开展‘人机协同智能化’建设。”

为保障能源安全“压舱顶梁”的陕西,已实现智能化成果在煤矿的多场景、多维度应用,煤炭先进产能得到不断释放,煤炭产量连创历史新高,保障全国20多个省区能源安全稳定供应。站在新的起点上,陕西将推动煤矿智能化建设再上新台阶。陕西省能源局相关负责人表示,将按照国家能源局的总体安排和要求,围绕智能化建设阶段目标任务,进一步完善政策措施,推进科技创新,建立健全煤矿智能化标准体系,加强人才队伍建设,加快煤矿智能化建设步伐,为实现煤炭稳定供应、煤炭工业高质量发展作出更大贡献。


本文关键词:

煤炭 矿山 煤矿智能化

责任编辑:晓丽
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