煤炭行業(yè)加快推進(jìn)智能化建設(shè)智能裝備和機(jī)器人技術(shù)為主攻方向

采煤“無(wú)人化”，轉(zhuǎn)型在“云端”。當(dāng)前，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)日新月異，煤炭行業(yè)面臨著智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的新機(jī)遇。井下采煤工作面實(shí)現(xiàn)了智能化“無(wú)人”采煤，煤礦機(jī)器人和互聯(lián)網(wǎng)云控礦山為傳統(tǒng)煤礦企業(yè)增添了新動(dòng)能，煤炭行業(yè)發(fā)出邁向智能化新時(shí)代強(qiáng)音。

智能化目標(biāo)是建設(shè)智慧煤礦

近年來(lái)，煤炭行業(yè)一直致力于探索無(wú)人化智能開(kāi)采方式，大型煤炭企業(yè)陸續(xù)啟動(dòng)智能化開(kāi)采系統(tǒng)。記者從國(guó)家煤礦安監(jiān)局獲悉，截至目前，全國(guó)煤礦采煤、掘進(jìn)機(jī)械化程度已分別達(dá)到78.5%、60.4%，已建成183個(gè)智能化采煤工作面，煤炭生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)由手工作業(yè)向機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化的歷史性跨越。以智能開(kāi)采為核心的煤礦智能化成為未來(lái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要陣地。

煤礦智能化不單單是煤礦人“坐在地面采煤”。那么，煤礦智能化到底是什么？“煤礦智能化是指煤礦開(kāi)拓設(shè)計(jì)、地測(cè)、采掘、運(yùn)通、洗選、安全保障、生產(chǎn)管理等主要系統(tǒng)具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策與自執(zhí)行的基本能力。”中國(guó)工程院院士王國(guó)法在2019年3月19日《中國(guó)煤炭報(bào)》刊發(fā)的《如何正確認(rèn)識(shí)并理解煤礦智能化》一文中指出，煤礦智能化發(fā)展的目標(biāo)是建設(shè)智慧煤礦，煤礦主體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化，將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、裝備機(jī)器人化等與現(xiàn)代礦山開(kāi)發(fā)技術(shù)相融合，開(kāi)發(fā)礦山感知、互聯(lián)、分析、自學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)、決策、控制的完整智能系統(tǒng)，建設(shè)開(kāi)拓、采掘、運(yùn)通、洗選、安全保障、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)管理等全過(guò)程智能化運(yùn)行的智慧煤礦，創(chuàng)建煤礦完整智慧系統(tǒng)、全面智能運(yùn)行、科學(xué)綠色開(kāi)發(fā)的全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行新模式。

“互聯(lián)網(wǎng)+”增值服務(wù)為我國(guó)建設(shè)全數(shù)字化智能礦山、強(qiáng)化信息資源綜合利用、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了新的途徑和有效手段。“總體來(lái)講，煤炭企業(yè)在逐步推動(dòng)礦井綜合自動(dòng)化與信息化管理以及推進(jìn)數(shù)字化礦山建設(shè)進(jìn)程。”河南能化集團(tuán)新疆公司技術(shù)中心主任劉景勇表示，目前，國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)企業(yè)中大多數(shù)現(xiàn)代化礦井和大型集團(tuán)公司實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助地測(cè)制圖，安裝了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、工業(yè)電視等系統(tǒng)；有些礦井實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化；部分公司實(shí)現(xiàn)了ERP項(xiàng)目，設(shè)備管理、資產(chǎn)管理等；有些礦井已經(jīng)實(shí)施了三維地測(cè)空間信息平臺(tái)的構(gòu)建與開(kāi)發(fā)。

煤礦機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭迅猛

煤礦升級(jí)轉(zhuǎn)型智能化，裝備替人是大勢(shì)所趨。隨著煤炭開(kāi)采深度和強(qiáng)度不斷增加，亟待依靠科技進(jìn)步化解安全風(fēng)險(xiǎn)。記者了解到，近年來(lái)，國(guó)家有關(guān)部門大力推進(jìn)煤礦機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用，引領(lǐng)煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化“四化”建設(shè)。今年1月，國(guó)家煤礦安監(jiān)局發(fā)布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，引導(dǎo)煤炭企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用掘進(jìn)、采煤、運(yùn)輸、安控和救援5類、38種煤礦機(jī)器人。

“截至目前，我國(guó)有巡檢、選矸等11種機(jī)器人已在煤礦井下應(yīng)用，掘進(jìn)、噴漿、搬運(yùn)等19種機(jī)器人已立項(xiàng)研發(fā)，煤礦機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但仍處初級(jí)發(fā)展階段。”8月21日，國(guó)家煤礦安監(jiān)局局長(zhǎng)黃玉治在2019世界機(jī)器人大會(huì)煤礦機(jī)器人專題論壇上表示，在堅(jiān)定發(fā)展信心，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)的同時(shí)，要突出重點(diǎn)，加快推廣應(yīng)用煤礦機(jī)器人。山東、河北、河南、黑龍江、貴州、安徽等省區(qū)，要先行先試。山西、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏等省區(qū)要率先建成一批100人以下、50人以下無(wú)人（少人）智能化礦井。在政策不斷加碼及技術(shù)推動(dòng)下，煤礦企業(yè)持續(xù)推進(jìn)機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人，加快煤礦機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用。

開(kāi)發(fā)煤礦機(jī)器人和智能化建設(shè)，已在全社會(huì)形成共識(shí)，多地加快煤礦智能化改造。貴州省是全國(guó)第一個(gè)建立煤礦智能化建設(shè)、驗(yàn)收、管理體系的省份，在全國(guó)首先開(kāi)展透明工作面工程試驗(yàn)，建成西南首個(gè)復(fù)雜地質(zhì)條件下綜合機(jī)械化智能采煤工作面。

近期，山東省印發(fā)了全國(guó)省級(jí)層面第一個(gè)《關(guān)于加強(qiáng)全省煤礦智慧化建設(shè)和智能化改造的指導(dǎo)意見(jiàn)》,對(duì)組織實(shí)施進(jìn)行了安排部署。5月27日，川煤集團(tuán)廣能公司龍灘煤礦首個(gè)智能化綜采工作面井下、地面遠(yuǎn)程啟動(dòng)試車獲得圓滿成功，標(biāo)志著四川省煤礦開(kāi)采正式邁入智能化開(kāi)采時(shí)代。

強(qiáng)化煤礦智能裝備技術(shù)攻關(guān)

煤礦智能化是煤礦減人提效，實(shí)現(xiàn)安全高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。2016年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》要求，到2020年，基本建成集約、安全、高效、綠色的現(xiàn)代煤炭工業(yè)體系?？萍紕?chuàng)新對(duì)行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)率進(jìn)一步提高，煤礦信息化、智能化建設(shè)取得新進(jìn)展，建成一批先進(jìn)高效的智慧煤礦。

煤礦智能化建設(shè)是一個(gè)逐步實(shí)現(xiàn)、持久完善的過(guò)程，要以企業(yè)現(xiàn)有基礎(chǔ)為起點(diǎn)、從自身實(shí)際需求出發(fā)，不能一蹴而就。我國(guó)煤礦智能化建設(shè)在可靠性、穩(wěn)定性等方面還存在一定差距。“目前，采煤工作面智能化有了初步發(fā)展，但掘進(jìn)機(jī)器人、輔助運(yùn)輸智能化、危險(xiǎn)區(qū)域打鉆機(jī)器人、井下重載作業(yè)機(jī)器人等尚未研制成功，輕質(zhì)防爆材料、能源動(dòng)力、智能傳感等關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟。”黃玉治建議，利用新材料研發(fā)、鋰電池技術(shù)、高性能傳感器等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步強(qiáng)化煤礦智能裝備和機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)。

“我國(guó)智能化礦井建設(shè)缺乏整體規(guī)劃與統(tǒng)一集成實(shí)施。煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理軟件等尚沒(méi)有行業(yè)或者國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煤礦企業(yè)采用不同廠家自行制定的傳輸協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，各分（子）系統(tǒng)之間不能互通和兼容，存在著‘信息孤島’現(xiàn)象，信息資源難于共享，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)有效集成與聯(lián)動(dòng)管控。”劉景勇表示，從產(chǎn)業(yè)的角度看，目前煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)軟硬件研發(fā)和服務(wù)保障系統(tǒng)相對(duì)落后，生產(chǎn)廠商的研發(fā)沒(méi)有共同標(biāo)準(zhǔn)，使得研發(fā)的系統(tǒng)難以滿足不同煤礦安全生產(chǎn)的需求、技術(shù)升級(jí)以及智能分析的需要，進(jìn)而給煤礦企業(yè)的升級(jí)擴(kuò)展、生產(chǎn)廠家的發(fā)展都造成了一定的制約。