煤炭是我国的主体能源,在绿色低碳转型发展和能源保供中发挥着至关重要的作用。煤矿智能化是新时代推动我国煤炭产业转型升级的重要途径,也是落实能源安全新战略和建设新型能源体系的有效措施。文章以山西省为例,探讨煤矿智能化发展的路径,以期能在推动煤矿智能化方面给予有益的探索和启发,助推煤炭行业高质量发展。
(一)全国煤矿智能化建设情况
自2020年以来,《关于推进煤矿智能化发展的指导意见》《智能化示范煤矿建设管理暂行办法》《煤矿智能化建设指南(2021年版)》《智能化煤矿验收管理办法(试行)》《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》等文件相继印发,指导各产煤省区、煤炭企业规范开展煤矿智能化建设,不断提升智能化水平。组织遴选71处国家首批智能化示范建设煤矿。据国家矿山安监局最新数据显示,截至2023年 9 月,全国共建有煤矿智能化工作面1400个,有智能化工作面的煤矿达730处,产能占比已达到59.5%。
(二)山西省煤矿智能化建设现状
煤炭产业是山西省的经济支柱产业。煤矿智能化是山西落实能源安全新战略和建设新型能源体系的重要举措。截至2022年底,全省共有煤矿890座,产能13.82亿吨/年,位居全国第一,煤矿先进产能占比达到80%。截至2023年12月,山西省国家首批10座智能化示范煤矿已全部建成,其中8座已经通过现场验收。已累计建成78座智能化煤矿,共计拥有1316处智能化采掘工作面。建成全国首座5G智能煤矿,16个案例入选全国煤矿智能化建设典型案例,占全部案例的20%。
2023年3月,《2023年度全省加快推进煤矿智能化工作方案》发布,对推进山西煤矿智能化建设提出明确目标和保障措施。2023年5月9日,山西省政府办公厅印发了《全面推进煤矿智能化和煤炭工业互联网平台建设实施方案》,提出“2027年,全省各类煤矿基本实现智能化”。2023年6月6日,山西省发改委发布了《关于煤炭产业和数字技术一体化发展的指导意见》,提出“要将煤炭产业打造成为山西省能源领域数字化转型排头兵”。这些政策有力地推动了山西煤炭产业管理信息化、生产智能化的建设。
为加快煤矿智能化发展,山西省标委会发布了《智能化煤矿建设规范》《智能化露天煤矿建设规范》等3项地方标准。山西省能源局配套印发了《煤矿智能化建设评定管理办法》和《指导手册》,初步形成了从建设到评定的标准体系。2023年以来,山西省能源局持续完善智能化建设标准体系,加快推动《综采工作面数据共享规范》等5项地方标准发布,启动《指导手册》修订,并与山西省市场监督管理局联合发布了《山西省煤矿智能化标准体系建设指南(2023版)》,这将对山西省煤矿智能化建设起到支撑和引领作用。
山西全省煤矿智能化创新生态环境建设得到强化。据行业内统计,目前山西省煤矿信息化智能化服务机构约30家,涵盖产业联盟、企业、设计公司、高校等服务机构。
从山西省的情况来看,煤矿智能化建设较普遍存在和面临一些问题,主要表现在以下几个方面。
(一)各地煤矿智能化建设基础差异性较大
煤矿地质资源的差异性大。山西省煤矿地质条件复杂,生产系统设备种类多,采掘装备水平参差不齐。部分智能化项目的安装及实施,与井下正常生产循环作业存在冲突,改造难度较大。特别是重组整合煤矿储量少、井型小、历史负担重、储量资源接近枯竭的煤矿企业对2027年基本实现智能化目标有一定的困难。
部分煤矿对煤矿智能化认识存在偏差。有的煤矿定位不切实际,盲目追求“高大上”。有的企业由于对智能化建设认识不足、投入较大、部分技术不成熟等原因,依然等待观望、裹足不前。
煤矿智能化面临“信息孤岛”挑战。煤矿企业信息化建设起步早,各类信息化子系统已基本实现了各领域纵向数据集成。由于各系统建设时间较早,系统型号各异,信息通信协议标准各不相同,已有系统之间相互隔离,易形成信息壁垒,影响了煤矿企业信息化智能化的整体效果。
(二)在全面智能化方面尚存在技术上的短板
一是缺少通用性技术解决方案。目前掘进工作面的智能化只实现了点的突破,成套智能化技术装备或具有普遍适应性的智能化掘进技术尚未突破。通用性较强的技术解决方案仍处于探索阶段,尚未形成完善的技术体系。二是尚未形成统一的性能指标数据及标准化的数据接口。随着煤矿智能化建设的不断深入,需要集成和适配的软硬件接口越来越多,对系统整体的稳定性提出了更高的要求,如系统数据接口不适配甚至会干扰了原有系统的运行。
(三)要素保障能力还有待提升
一是缺少专项资金的扶持。山西煤矿数量多、产量大,煤矿智能化建设任务重、投资大。山西省针对煤炭企业资金扶持主要有国家安全改造资金和山西省数字经济发展专项资金,缺乏与煤炭生产规模相适应的资金扶持计划和减税降费政策。二是专业化人才短缺现象突出。煤炭企业难以招募和留用高学历、高技能的数字人才。当前主要依赖集成商、供应商提供技术服务,但随着建设项目增多、厂商服务明显跟不上建设需求。未形成系统的人才培养机制,智能化人才储备不足。三是煤矿智能化设备检测机构能力有待提升。目前检测机构主要有太原煤科院、太重集团的重点实验室,但是检测能力有限,山西煤炭智能化系统及相关机械设备企业众多,缺乏一个专业检测机构和平台,在一定程度上制约了煤矿智能化的发展。
(一)进一步提升企业对煤矿智能化建设重要意义的认识
要加大媒体宣传,组织开展交流活动,宣传推广煤矿智能化建设优秀经验,让企业充分认识到煤矿智能化在降本增效、安全生产、招工等方面发挥的重要作用。煤矿智能化既是顺势而为的举措,也是展示企业形象和承担社会责任的表现。如果企业能够率先进行矿山智能化改造,发挥行业标杆作用就能够很好地在市场竞争中占据先机,从而扩大企业的经济效益,同时也为企业转型奠定了良好的基础。
(二)加强煤矿智能化顶层设计
相关部门要完善煤矿智能化建设相关标准。建立健全煤矿智能化建设的监测和评估机制,对项目建设进度、质量、效果等进行全面监测和评估。对一些历史负担重、地质资源较差的煤矿建议适当放宽政策要求。企业要结合自身实际做好煤矿智能化建设整体规划和分层实施计划,逐步分类推进煤矿智能化建设,实施中要统一信息通信协议标准、数据标准等,同时要重视信息安全问题,确保煤矿生产和数据安全。
(三)加强煤矿智能化人才培养
鼓励省内院校加强校企合作,优化专业课程设置,开展产学研项目,加大煤炭智能化、数字化人才培养力度,提高人才培养质量。企业要建立人员数字化能力培训制度,注重培训的实用性。根据企业需求可有计划地引进或重点培养技术带头人,利用带头人的“传、帮、带”人才培育模式,尽快达到用 “质量”换 “数量”的效果。完善数字技术人才职业发展晋升通道。
(四)提升煤矿智能化关键核心技术装备创新能力
要充分发挥山西省煤矿智能化建设工作专班作用,加强部门协作,由山西省科技厅牵头制定发布煤炭产业智能化领域重点研发计划,发布“揭榜挂帅”榜单,提升煤炭产业智能化领域技术创新能力,加速技术攻关。将煤矿智能化领域发明专利纳入专利预审和优先审查范围,强化成果转化服务能力。借助煤炭工业互联网平台,构建山西省煤矿信息化智能化技术创新平台。
(五)加强煤矿智能化产业链培育
“加快煤矿智能化改造”是山西推进能源革命综合改革试点重要举措,有着广阔的市场空间。要以此为契机,系统推进煤炭企业智能化建设,依托产业优势,注重培育本地煤矿智能化服务商,提升本地煤炭智能化设备检测能力,以煤矿智能化带动电子信息、5G通信、测绘、智能制造、大数据等产业的发展,带动煤矿智能化产业链的发展,推动煤炭上下游产业转型升级。
(六)加大资金扶持力度
要打好现有政策的“组合拳”,将政策引导作用发挥最大化。研究设立煤矿智能化改造专项资金,支持煤炭企业开展智能化改造。加快推动落实企业智能化相关投入列入企业安全费用提取和使用范围。将煤矿智能化项目纳入国有资本经营预算范围。鼓励金融机构为煤炭企业智能化项目提供贷款、债券等多元化融资支持。优化国家级智能化专项资金审批流程,提高审批效率,使符合条件的煤矿企业能够及时享受到国家的专项扶持资金。
(七)提升煤炭企业持续盈利能力
在煤矿智能化发展趋势的大背景下,企业应适时对经营管理模式进行改革,确保经营管理的有效性和全面性。要充分挖掘煤矿智能化改造带来的数据资源价值,提升企业盈利能力。随着智能化煤矿建设的推进,煤矿需要做好部分替代人员的转岗分流及相关培训工作,通过煤矿智能化进一步提升煤炭产业管理精益化信息化水平,充分发挥出智能化数字化对产业发展的积极作用。
作者单位: 闫晓杰、孔祥栋 山西省数字化转型促进中心;郭高川 山西工程职业学院