加快智能化建设 促进煤炭行业高质量发展

2022-12-30 04:15本刊评论员
中国煤炭工业 2022年3期
关键词:煤炭行业矿井工作面

文/本刊评论员

“十四五”及今后更长时期,经济发展对能源需求将保持增长趋势,煤炭作为兜底保障能源的地位不会动摇。信息化、5G、人工智能、工业互联网等新技术的发展,为煤炭工业落实新发展理念、推进以智能化为主要特征的高质量发展创造了条件,对提升煤炭工业现代化水平、保障能源供应有着重大意义。

智能化提升规模化效益和开采效率

“高效率”是煤炭行业实现高质量发展的主要特征之一。近年来,煤炭行业以信息化带动工业化,建成14个亿吨级大型煤炭生产基地。截至2021年底,原煤产量已达40.7亿吨,其中大型煤炭基地产量占95%以上,产业集中度明显提高,生产规模化和管理集约化的优势得到发挥,各项技术指标大幅优化。但是,全员工效仅为美澳的1/5,最低的仅有1.5吨/工,不及平均水平的1/5,不及最高水平的1/150。究其原因,除去资源赋存差、露天开采占比小、地质灾害制约等先天因素影响,还有智能化水平低等后天因素的困扰。

效率是体现技术、管理、质量、效益等高质量发展的主要指标。煤炭企业需要进一步加快智能化建设,不断提升发展质量和效益。

一是要围绕智能化提升效率和效益的思路,优化行业开发布局和产能结构。降低资源条件差、不具备发展智能化的产能配置,加快落后低效煤矿淘汰力度,推进产能向资源禀赋好、开采条件优、生产成本低的区域集中,发挥先进产能效率高的优势。按照“十四五”确定的大基地“区域保障、基本保障、兜底保障、应急保障和区内平衡”的功能定位,加快整装煤田地质勘探,增加优质资源储备,加大精细化勘探力度,提高勘查精度,为煤矿智能化开采和长期稳定产量提供保障。

二是要以高产高效为目标,建设一批大型智能化煤矿。科学规划,建设大型智能矿井,进一步提高煤炭生产集中度,培育新的增长点;通过智能化改造,打造千万吨矿井群,装备重型工作面、自动化工作面,大幅度提高单产单进水平,实现提质增效。

三是广泛应用智能装备,实现减人提效。在煤矿井上井下主要作业点、作业线和作业岗位,应用智能装备和机器人替代人工,实现减员提效。通过系统智能化建设,实现智能化促进煤炭产业发展方式由数量、速度型向质量、效益型转变。

智能化推动煤炭生产和装备现代化

智能化煤矿是煤炭工业高质量发展的核心支撑。“十三五”时期,我国加快煤矿智能化建设步伐,到2020年底,已建成400余个智能化采掘工作面,生产和装备水平大幅度提升。但行业采掘机械化程度低于80%,智能化采煤工作面仅占在产煤矿数量的6%左右,这与国际水平相比仍有差距,发展空间巨大。

一是科学规划,做好顶层设计。国家明确到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化。要制定智能化煤矿建设总体实施方案,以智能化生产决策控制和机器人作业为主要途径,对设计、生产、装备、材料等共性关键技术实施共同研发,对云计算、大数据、矿用5G等基础设施,政府要加大投入,比如敷设万兆工业环网、调度中心等,为实现煤矿智能化创造条件,推动煤炭行业从劳动密集型向技术密集型转型。

二是先易后难,一矿一策,分类推进煤矿智能化。要优先选择条件好、基础高的矿井试点,先围绕综采工作面实现“记忆截割或自动割煤为主,人工干预为辅,无人跟机作业,有人安全巡视”的智能化开采,成功突破后向综掘智能、快速掘进成套装备、掘进机自动截割机器人、生产系统远程监控,运输系统、监测系统无人值守过渡,再向掘进工作面、搬家倒面等生产服务系统智能化延伸。对于条件差的矿井,要重点完善信息系统、机械化+智能化采掘系统、重大安全隐患监测预警和安全监测系统建设。

三是强化人才培育与技术引进。智能化改造要加强新技术人才的教育培养,构建产学研一体化的创新生态,广泛引入全球科技创新机构,共同解决智能化发展面临的难题。

智能化提升煤炭企业管理水平

“十三五”期间,国内大型煤炭企业陆续完成了主要生产系统的信息化和自动化改造,并借助信息化手段,围绕矿井采煤、生产辅助、设备维修等业务,推行内外部专业化服务,煤矿基础管理水平和效率不断提升。但从高质量发展的要求看,煤炭行业信息化还停留在单个大企业的应用层面,行业内、企业间的数据共享、数据分析没有统一平台,智能化对管理效率的提升作用还有空间。

要围绕数字化矿山的发展方向,重点推进大数据、工业互联网、物联网的应用,提升整体运营水平。

一是拓展智能化管理的范围和深度,促进系统高效运转。推广大型煤炭企业管理信息化和队伍专业化的示范成果,专注培养采煤、掘进、维修、安装回撤、供电、给排水等专业化队伍,开发专业化装备、运输载具和专用工具,提高采、掘、机电等核心队伍技能,提高设备使用效率,最大化创造价值。同时,将信息化从采掘工作面向生产辅助系统、运输、销售系统自动化延伸,提升全矿井信息化管理水平,实现高效运作。

二是通过智能化系统应用,改进传统管理思维。以智能化采掘装备为基础,利用现有的IT技术,提升企业算法,实现整个矿井运营过程的计划、预判、监控、预警等。通过系统自主分析、自动决策,达到规范管理、减少人为随意失误、提升资源配置效率的效果。

三是通过智能化改造,实现高效决策和规范管理。建设矿井设计、物资供应、自动化生产、一体化销售等全流程管控模式,建成万物互联的智慧矿山,推进安全生产、经营、决策数据共享,实现高效决策、指挥和执行。智能化煤矿是设备密集型企业,现代化高产高效煤炭生产高度依赖机电设备的正常运行,通过EAM、ERP等设备全寿命周期管理系统,系统管理设备购置、运行、维修、保养、配送等环节,规范设备管理、操作、预防性检修,保障设备可靠运行。

四是将智能化融入生产计划管理系统,实现生产各系统决策的科学化。将智能化应用到生产计划管理系统,科学确定矿井生产能力,优化生产量、生产进尺、采掘接续、设备配套和搬家倒面计划,实现矿井生产与安全兼顾,长远与眼前兼顾,最大限度地提高经济效益。同时,生产管理实时化、同步化,职能管理扁平化,实现精干高效,提高管理效率。

智能化保障煤炭行业安全发展

近年来,国家持续推进近千对安全高效矿井建设,煤矿装备水平和安全保障能力显著提升。但是,我国煤炭行业规模大,安全基础薄弱、安全发展理念不牢、主体责任落实不到位等问题依然突出,安全形势依然复杂严峻。

安全工作事关全局。大力推进煤矿智能化建设,是防范煤矿重特大事故的治本之策,是实现煤炭行业高质量发展的必由之路。

一是推进智能化建设,促进本质安全。依靠智能化,实现煤矿全时空多源信息实时感知,构建人、物、系统和管理的安全可靠闭环风险管控系统,实现本质安全。

二是应用智能化技术,助力“无人则安、少人则安”的理念落实。5G技术的成熟应用再造安全管理流程;AI视频技术革命性进步重新定位安全风险管控体系;装备无人工作面,对生产辅助系统的主运输、变电所、供排水泵房、地面通风机房实行远程监控和无人值守;将智能机器人安装到井下危险区域代替人工作业,通过智能监控、远程操控减少现场作业;通过智能化换人和减人,减少井下工作面和危险场所的人数,降低工人劳动强度和发生事故时伤人的概率,提高安全系数。

三是建设智能化安全管理体系,保障系统安全。着力构建重大风险预警、人的安全行为自动识别、设备智能保安等安全管理系统,推进通风、排水、供电、主运等系统远程信息数据的集中实时监测,实现监测监控、井下人员定位、井下紧急避险、矿井负压通风自救、供水施救、通信联络等系统联动,保障人—机—环—管全方位安全。

总之,新时代煤炭行业要落实好习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略,推进煤矿智能化建设,实现煤矿开采技术和方式的根本性转变,由劳动密集型向人才、技术和装备密集型转变,推动煤炭产业向高质量发展迈进。

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