?

新聞資訊

NEWS

煤礦智能化是我國煤炭行業第四次重大技術變革



發布時間2021-07-01 15:25:43   閱讀量次

    煤礦(kuang)智能化(hua)發展愿(yuan)景:實現(xian)(xian)煤礦(kuang)全時空多源信息(xi)實時感知,風險閉環管(guan)控本質安(an)全;全流程人-機(ji)-環-管(guan)數(shu)字互聯(lian)高效協同運行,生(sheng)產現(xian)(xian)場(chang)全自動化(hua)作業;煤礦(kuang)職工(gong)更有尊嚴獲得,煤炭企業實現(xian)(xian)更多價值創造。


    目前,首(shou)批71處(chu)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)示范煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)建(jian)設啟動(dong),部(bu)分先行(xing)先試智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)建(jian)設取得(de)初步(bu)(bu)成效(xiao),建(jian)立了(le)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)巨系統(tong)架構,開發了(le)多種應用系統(tong),初步(bu)(bu)形成了(le)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)開采的推廣模式。煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)是(shi)煤(mei)(mei)炭(tan)行(xing)業高質量發展的核心技術支撐,是(shi)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)的必(bi)由之路,煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)進(jin)入加快發展階段。


煤礦智能化是我國煤炭行業第四次重大技術變革(圖1)


    煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)智(zhi)能(neng)化(hua)(hua)(hua)是(shi)5G、大數(shu)據、物聯網、人(ren)(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)新一代(dai)信息技(ji)(ji)術與(yu)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)采(cai)、掘、機(ji)、運、通等(deng)全(quan)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝流(liu)程的(de)(de)深度融合,是(shi)我國煤(mei)(mei)炭(tan)行業(ye)第四次重大技(ji)(ji)術變革,是(shi)煤(mei)(mei)炭(tan)工(gong)業(ye)高(gao)質量發(fa)展(zhan)的(de)(de)核心技(ji)(ji)術支撐。隨著(zhu)國家兩化(hua)(hua)(hua)融合、數(shu)字化(hua)(hua)(hua)轉型、新基(ji)建等(deng)戰略部署(shu)的(de)(de)落地(di),推動人(ren)(ren)們生(sheng)產(chan)(chan)、生(sheng)活方(fang)式(shi)(shi)(shi)進步,倒逼(bi)煤(mei)(mei)炭(tan)行業(ye)改(gai)變傳統的(de)(de)高(gao)強(qiang)度、高(gao)危險作(zuo)業(ye)方(fang)式(shi)(shi)(shi),煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)企(qi)(qi)業(ye)招工(gong)難倒逼(bi)煤(mei)(mei)炭(tan)企(qi)(qi)業(ye)實現智(zhi)能(neng)化(hua)(hua)(hua)少人(ren)(ren)化(hua)(hua)(hua)、無(wu)人(ren)(ren)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)產(chan)(chan);生(sheng)態環境(jing)保護的(de)(de)硬約束倒逼(bi)煤(mei)(mei)炭(tan)企(qi)(qi)業(ye)改(gai)變傳統生(sheng)產(chan)(chan)方(fang)式(shi)(shi)(shi),實現智(zhi)能(neng)綠色發(fa)展(zhan),加快(kuai)推動煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)智(zhi)能(neng)化(hua)(hua)(hua)相(xiang)關技(ji)(ji)術與(yu)裝備的(de)(de)研發(fa)實踐。


    針對(dui)煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)地質(zhi)探(tan)測、采(cai)、掘、機(ji)、運(yun)、通等(deng)(deng)(deng)全(quan)生(sheng)產(chan)流程的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua),國(guo)內(nei)外學者開展了(le)廣泛而深(shen)入(ru)(ru)的(de)研(yan)發(fa)(fa)與(yu)(yu)實踐。針對(dui)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua)開采(cai)地質(zhi)保障技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),提(ti)出了(le)煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)地質(zhi)透明化(hua)概念和(he)基于(yu)GIS(GeographicInformationSystem,地理(li)信息系統)與(yu)(yu)BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型(xing))融合(he)、構(gou)建高(gao)精度地質(zhi)模型(xing)、建設(she)地質(zhi)云等(deng)(deng)(deng)相關思路;針對(dui)制(zhi)(zhi)約(yue)煤(mei)(mei)(mei)(mei)巷快(kuai)速掘進的(de)主(zhu)要因素,從掘、支、錨、運(yun)、破等(deng)(deng)(deng)全(quan)工(gong)(gong)藝流程分析(xi)入(ru)(ru)手(shou),研(yan)發(fa)(fa)了(le)適(shi)用于(yu)不同巷道條件(jian)的(de)快(kuai)速掘進技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei),提(ti)出了(le)基于(yu)遠(yuan)程控制(zhi)(zhi)的(de)巷道智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)快(kuai)速掘進方法;針對(dui)我國(guo)煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)煤(mei)(mei)(mei)(mei)層(ceng)賦存及生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)條件(jian)的(de)多樣(yang)性,研(yan)發(fa)(fa)了(le)工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)實現(xian)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua)開采(cai)的(de)4種成套技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei)模式(shi),開發(fa)(fa)了(le)基于(yu)煤(mei)(mei)(mei)(mei)層(ceng)厚度變化(hua)的(de)采(cai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)機(ji)自適(shi)應截割、液壓(ya)支架自適(shi)應支護、刮板輸(shu)(shu)送機(ji)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)調速、多設(she)備(bei)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)協(xie)同控制(zhi)(zhi)等(deng)(deng)(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei),通過研(yan)發(fa)(fa)試驗工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)巡檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)提(ti)高(gao)了(le)對(dui)工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)環境(jing)的(de)感知(zhi)(zhi)能(neng)(neng)力,為工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)開采(cai)提(ti)供(gong)了(le)感知(zhi)(zhi)信息支撐;研(yan)究了(le)井下(xia)人(ren)員、設(she)備(bei)高(gao)精度定位技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),研(yan)發(fa)(fa)了(le)基于(yu)機(ji)器(qi)視覺(jue)的(de)帶式(shi)輸(shu)(shu)送機(ji)異物識(shi)別、煤(mei)(mei)(mei)(mei)量檢(jian)測、違章作(zuo)業等(deng)(deng)(deng),探(tan)索了(le)井下(xia)物料(liao)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)倉儲技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、輔助運(yun)輸(shu)(shu)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)與(yu)(yu)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)調度技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)等(deng)(deng)(deng);研(yan)究了(le)煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)井下(xia)通風(feng)網絡智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)解算、危險(xian)源智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)感知(zhi)(zhi)、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)安(an)全(quan)監測預(yu)警平臺、大型(xing)設(she)備(bei)遠(yuan)程運(yun)維與(yu)(yu)全(quan)生(sheng)命周期管理(li)等(deng)(deng)(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),為煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)提(ti)供(gong)理(li)論、技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei)保障。


    2020年2月,國家發(fa)展(zhan)改革委(wei)等八部委(wei)聯合印發(fa)了《關于(yu)加快(kuai)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)的(de)(de)指導(dao)意見(jian)》,明確了煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)目標(biao)和任務;2020年9月召(zhao)開的(de)(de)全(quan)國煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)現場推進(jin)會進(jin)一(yi)步明確提出了加快(kuai)推進(jin)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)建設(she)的(de)(de)要求,全(quan)面推動了我(wo)國煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)。但是,我(wo)國煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)建設(she)仍(reng)處于(yu)培育示范階段,發(fa)展(zhan)還(huan)不充(chong)分、不平衡,總體水平還(huan)不高,距離實現全(quan)面智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)還(huan)有很大(da)差距。


    目前,我國(guo)煤礦智能化建(jian)設(she)還存在(zai)諸多(duo)“痛點”,主要表現:


    (1)煤礦智能化認識和(he)理念不(bu)(bu)統一、智能化發展不(bu)(bu)平(ping)衡;


    (2)大(da)多數煤炭企業沒有下功夫做煤礦智(zhi)能(neng)化(hua)頂層(ceng)架(jia)構(gou)設(she)計,普(pu)遍缺乏科學合(he)理(li)的頂層(ceng)數據治理(li)架(jia)構(gou),管理(li)理(li)念、管理(li)機制(zhi)和管理(li)規程不適應智(zhi)能(neng)化(hua)煤礦建設(she)要求(qiu),智(zhi)能(neng)化(hua)巨系統(tong)兼容協同困難(nan);


    (3)智(zhi)能(neng)化煤(mei)礦5G設備、模組、應(ying)用場景(jing)、商業模式發展不成熟;


    (4)“透(tou)明地(di)質”技(ji)術(shu)保障支撐(cheng)能(neng)力不足(zu),采掘失(shi)衡、掘支失(shi)衡問(wen)題突出,智能(neng)化開(kai)采技(ji)術(shu)難以(yi)適應復雜條件,井(jing)上(shang)下智能(neng)機器人作業技(ji)術(shu)有待突破;


    (5)智能化煤礦人才和(he)投入(ru)保障不足。