拓智慧礦山發(fā)展空間促煤炭安全高效開采

近日，八部委印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)，明確了煤礦智能化發(fā)展的目標(biāo)、主要任務(wù)和保障措施，對采煤、掘進(jìn)、運輸、通風(fēng)、供電、選煤等環(huán)節(jié)的智能化發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

盡管煤礦實現(xiàn)智能化的難度很大，但這是歷史發(fā)展的必然方向，《指導(dǎo)意見》的出臺將加快煤礦智能化的進(jìn)程，在未來的5年到10年將會有上萬億元的市場空間。

單礦建成智能化礦山的投入與產(chǎn)多少煤、有多少綜采設(shè)備、每一套綜采設(shè)備的規(guī)模有關(guān)。建設(shè)一個智能化礦山，大概要5億元到10億元的投資。目前，最核心、最急需、最難實現(xiàn)自動化和智能化的煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)有兩個，一是采煤，二是掘進(jìn)。這兩個環(huán)節(jié)面對的地質(zhì)條件和作業(yè)環(huán)境很復(fù)雜，牽扯的技術(shù)難題多，危險系數(shù)高。僅僅智能化采煤控制系統(tǒng)這一塊，每個綜采工作面就要投資2000萬元。按照2021年基本實現(xiàn)少人化和無人化這個目標(biāo)測算，將產(chǎn)生400多億元的市場空間。

近年來，智能化煤礦的市場機(jī)會和潛力逐漸顯現(xiàn)，不少企業(yè)開始參與到煤礦智能化中來。一些民營企業(yè)，比如百度公司等也在向煤礦智能化和智慧礦山方向投資和攻關(guān)。這對煤炭行業(yè)來說，尤其是對技術(shù)進(jìn)步而言，是個好事情，可以以不同的視角和技術(shù)路線推動智能化開采技術(shù)的進(jìn)步。

在技術(shù)方面，煤礦智能化的概念和標(biāo)準(zhǔn)還在逐漸形成階段。在比較好的地質(zhì)條件下，國內(nèi)有的煤礦可以階段性實現(xiàn)采煤工作面內(nèi)無人生產(chǎn)，但是建設(shè)長期連續(xù)的無人化工作面，現(xiàn)在還有一些技術(shù)問題需要解決。

以中國煤炭科工集團(tuán)天瑪公司2014年成功研發(fā)的我國第一套智能化綜采工作面控制系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)基本能滿足少人化采煤工作面的應(yīng)用需要，但完全的無人化還沒有達(dá)到常態(tài)化應(yīng)用的程度。實現(xiàn)真正的無人化采煤在技術(shù)路線上基本有兩個方向，一是基于自動化控制系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干預(yù)式的智能無人化，二是基于GIS系統(tǒng)、透明工作面技術(shù)的智能無人化。實現(xiàn)采煤無人化的兩條路子都有需要攻關(guān)的核心技術(shù)，目前都有機(jī)構(gòu)在研發(fā)，中國煤炭科工集團(tuán)采用兩條腿走路的方法，在其中央研究院專門分別設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)，按兩條路線同步開展研發(fā)工作。

技術(shù)升級必然會讓一些老的設(shè)備進(jìn)行更新。智能開采最關(guān)鍵的就是對設(shè)備進(jìn)行自動控制。傳統(tǒng)的采煤是用人工操作支架和采煤機(jī)的，現(xiàn)在要用智能控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制和操作，這些控制系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備跟技術(shù)，包括軟件、傳感器技術(shù)都要進(jìn)行升級。簡單估測，未來幾年，全國每年有300套到500套綜采成套設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化、智能化改造。

要實現(xiàn)自動化開采，設(shè)備之間的配套、協(xié)調(diào)非常關(guān)鍵。人工操作時，采煤機(jī)和支架、刮板運輸機(jī)之間的相互干涉或互相影響可以由操作人實地調(diào)整;智能無人化，要求設(shè)備在研發(fā)之初就按無人現(xiàn)場調(diào)整的思路設(shè)計設(shè)備的結(jié)構(gòu)、配合協(xié)調(diào)關(guān)系。所以，智能采煤成套設(shè)備如智能化控制系統(tǒng)、液壓支架、采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)打包由同一供應(yīng)商統(tǒng)籌設(shè)計、配套、集成交付，以達(dá)到產(chǎn)能為目標(biāo)的整套解決方案將成為煤礦用戶的需求和方向。

另外，《指導(dǎo)意見》明確在2021年基本實現(xiàn)少人化和無人化，而當(dāng)前全國智能工作面供應(yīng)商的產(chǎn)能尚存距離。對于煤炭企業(yè)而言，不是說上了智能化系統(tǒng)，就一定能實現(xiàn)智能化采煤。實現(xiàn)智能化采煤，需要智能化控制系統(tǒng)作技術(shù)支撐，需要設(shè)備的可靠性保障，還需要管理者的管理水平和操作使用人員的能力相配套。

因此，要落實好《指導(dǎo)意見》，加快煤礦智能化建設(shè)，實現(xiàn)煤礦安全、高效、綠色開采，需要國家部委的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)和政策支持;需要技術(shù)、裝備研發(fā)生產(chǎn)廠商切合煤礦實際下大力氣攻關(guān)核心技術(shù)、提高產(chǎn)品的可靠程度和質(zhì)量;需要廣大煤礦增加人才儲備，加強(qiáng)操作使用者、維護(hù)管理者的培訓(xùn)，提高管理水平。

(作者系中國煤炭科工集團(tuán)天瑪公司董事長，稿件由本報記者陶冉整理)