建設(shè)智能化煤礦還需邁過(guò)幾道坎

 　500多米深的煤礦井下機(jī)電硐室里，細(xì)巧的機(jī)器人正替代礦工巡檢設(shè)備；在采煤作業(yè)面上，工人手持遙控器指揮采煤……這是科技日?qǐng)?bào)記者在潞安化工集團(tuán)新元公司智能化煤礦采訪(fǎng)時(shí)看到的場(chǎng)景。
“煤礦牽手高科技，推翻了傳統(tǒng)采煤辦法。”新元公司5G+智能化礦井制作辦公室主任冀杰慨嘆，“現(xiàn)在煤礦越來(lái)越有‘科技范兒’。”
近年來(lái)，山西、陜西、內(nèi)蒙古等首要煤炭產(chǎn)區(qū)，大力推進(jìn)煤礦智能化制作，煤炭發(fā)掘辦法迎來(lái)革命性改造。煤礦智能化制作成效怎樣，面臨哪些瓶頸困難，怎樣高質(zhì)量推進(jìn)？日前，記者就此進(jìn)行了深化調(diào)研采訪(fǎng)。
煤礦智能化制作初見(jiàn)端倪
改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)煤炭出產(chǎn)辦法閱歷了炮采、一般機(jī)械化發(fā)掘、歸納機(jī)械化發(fā)掘等階段，其時(shí)正加快進(jìn)入智能化發(fā)掘階段。
自2020年2月國(guó)家動(dòng)力局、科技部等八部分印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化展開(kāi)的教導(dǎo)定見(jiàn)》以來(lái)，山西、陜西、內(nèi)蒙古、新疆、山東等地煤礦，在煤炭發(fā)掘各環(huán)節(jié)，選用人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云核算、大數(shù)據(jù)和智能等技術(shù)，推進(jìn)新一代信息技術(shù)與煤炭出產(chǎn)技術(shù)走向深度交融。一批多種類(lèi)型、不同方式的智能化礦井如漫山遍野破土而出。
陜西榆林大海則煤礦構(gòu)建了全礦井“一張網(wǎng)”“一中心”“一張圖”“一途徑”“一規(guī)范”的智能化體系，完結(jié)了井下采掘等首要巷道的5G網(wǎng)絡(luò)布置，以及井上井下的一網(wǎng)管控，完結(jié)了固定場(chǎng)所全面無(wú)人值守。智能化采煤體系的高效工作，使得煤炭源源不斷地經(jīng)過(guò)傳送帶運(yùn)往地上，井下人數(shù)、車(chē)輛、通風(fēng)情況等數(shù)據(jù)和畫(huà)面經(jīng)過(guò)攝像頭和5G通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸回指揮中心，進(jìn)步了作業(yè)的安全性和功率。
經(jīng)過(guò)智能化改造，內(nèi)蒙古麻地梁煤礦的作業(yè)人員在調(diào)度中心點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就能操控井下設(shè)備進(jìn)行采煤作業(yè)，改進(jìn)了礦工的作業(yè)環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)步了出產(chǎn)功率。麻地梁煤礦還相繼建成了全視頻調(diào)度通訊體系、5G+智能采煤體系、5G+智能掘進(jìn)體系等10大才智礦山體系，完結(jié)了由“汗水”驅(qū)意向科技驅(qū)動(dòng)改動(dòng)，由“專(zhuān)人、專(zhuān)崗、專(zhuān)技”到“無(wú)人值守、專(zhuān)人巡視”的改動(dòng)，才智礦山得以提質(zhì)增效。
晉能控股集團(tuán)長(zhǎng)治公司三元煤業(yè)，經(jīng)過(guò)運(yùn)用綜采面全景視頻拼接體系，采煤司機(jī)在地上就能直觀地看到機(jī)組工作畫(huà)面和數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行精準(zhǔn)操控。體系的運(yùn)用不只進(jìn)步了作業(yè)的精確性和安全性，還減少了對(duì)井下作業(yè)人員的依靠，降低了作業(yè)危險(xiǎn)。
山西焦煤西山煤電馬蘭礦，運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)和配套軟件可自動(dòng)構(gòu)建礦山地形三維模型，完結(jié)了礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的全掩蓋查詢(xún)。該技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)步了礦山處理的科學(xué)性和精準(zhǔn)性，有助于防備和減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，確保礦區(qū)安全安穩(wěn)工作。
位于毛烏素沙漠內(nèi)地的陜煤集團(tuán)曹家灘煤礦，運(yùn)用了被譽(yù)為“煤海蛟龍”的一體化快速掘進(jìn)體系，每天可掘進(jìn)34米左右，差不多是傳統(tǒng)掘進(jìn)速度的3倍。設(shè)備出產(chǎn)方中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司軟巖分院短壁設(shè)備裝備廠廠長(zhǎng)車(chē)?yán)髡f(shuō)：“掘進(jìn)作業(yè)面，本來(lái)每個(gè)班需求18個(gè)人下礦，現(xiàn)在只需5個(gè)人。”
2023年，國(guó)家動(dòng)力局發(fā)布80項(xiàng)煤礦智能化制作典型事例，煤炭大省山西有15項(xiàng)中選。“可以說(shuō)，山西在煤礦智能化制作方面走在全國(guó)前列。”山西省動(dòng)力局煤炭出產(chǎn)技術(shù)處處長(zhǎng)毛曉文介紹，到現(xiàn)在，全省累計(jì)建成智能化煤礦118座，智能化采掘作業(yè)面1491處，3200處硐室完結(jié)無(wú)人值守。全部重要作業(yè)地址，均完結(jié)無(wú)監(jiān)控不作業(yè)。
智能化制作，進(jìn)步了煤礦安全出產(chǎn)處理水平。新元公司冀杰標(biāo)明，全天候無(wú)死角智能監(jiān)控，能有用監(jiān)管出產(chǎn)作業(yè)中的漏洞、盲點(diǎn)和危險(xiǎn)。三元煤業(yè)機(jī)電隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)王沛云認(rèn)為，煤礦井下一旦發(fā)生險(xiǎn)情，智能化體系會(huì)規(guī)劃應(yīng)急避災(zāi)線(xiàn)路，并第一時(shí)刻教導(dǎo)井下人員快速合理避災(zāi)。
“煤礦智能化是煤炭工業(yè)第四次嚴(yán)重技術(shù)改造，智能化制作深化推進(jìn)，為煤炭安全、高效發(fā)掘供應(yīng)了便利條件。”山東動(dòng)力集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李偉標(biāo)明。
煤炭工業(yè)太原規(guī)劃研究院集團(tuán)有限公司礦山規(guī)劃一院院長(zhǎng)張建生認(rèn)為，智能化可以緩解當(dāng)下煤礦招工難，還能改進(jìn)礦作業(yè)業(yè)環(huán)境。“智能化制作，體現(xiàn)的是以人為本、生命至上、安全第一展開(kāi)理念。”張建生說(shuō)。
機(jī)械化加自動(dòng)化不等于智能化
2024年開(kāi)年，我國(guó)多地盤(pán)繞煤炭工作智能化制作，相繼發(fā)布了政策和預(yù)期政策。在大模型工業(yè)化落地的布景下，煤炭工作智能化被新工具、新技術(shù)推到了一個(gè)新的展開(kāi)階段。
國(guó)家礦山安全監(jiān)察局要求大力推進(jìn)煤礦智能化制作，大力進(jìn)步礦山安全水平。山西對(duì)推進(jìn)煤炭工作智能化進(jìn)行了具體規(guī)劃。該規(guī)劃提出，2024年全省煤礦智能化制作要點(diǎn)，將由現(xiàn)在的以采掘作業(yè)面為主，轉(zhuǎn)向全礦井智能化制作。
內(nèi)蒙古鄂爾多斯針對(duì)煤炭工作智能化提出，到2025年，全市出產(chǎn)煤礦要全部建成智能化煤礦，全部抵達(dá)二級(jí)以上現(xiàn)代化煤礦規(guī)范。
“其時(shí)煤炭工作不斷提出智能化政策，政策不斷出臺(tái)，標(biāo)志著煤礦智能化現(xiàn)已進(jìn)入了快速展開(kāi)要害階段。”毛曉文認(rèn)為，一方面我國(guó)煤礦智能化制作取得很大展開(kāi)；另一方面我國(guó)煤炭工作持續(xù)展開(kāi)，還需求進(jìn)一步進(jìn)步自身水平。
事實(shí)上，在2023年9月18日國(guó)務(wù)院新聞辦舉辦的新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局安全根底司司長(zhǎng)孫慶國(guó)就曾標(biāo)明，我國(guó)礦山智能化制作總體水平還不可高，還存在部分地區(qū)和部分企業(yè)知道不可到位、制作展開(kāi)不可平衡、相關(guān)規(guī)范規(guī)范不可健全、部分技術(shù)裝備適應(yīng)性還不可強(qiáng)等問(wèn)題。
“現(xiàn)在大部分煤礦在智能化制作的理念、技術(shù)、商場(chǎng)等多方面仍受限制。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰說(shuō)，煤礦智能化制作會(huì)改動(dòng)其出產(chǎn)方式和處理辦法，與每名礦工休戚相關(guān)，需求整體員工參與。
“跟著智能化理念不斷更新和更多人員的參與，煤礦智能化制作需求‘從上至下’和‘由下而上’相結(jié)合，完結(jié)從被迫制作向自動(dòng)制作的改動(dòng)。”劉峰坦言。
采訪(fǎng)中，不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，智能化制作是煤礦高質(zhì)量展開(kāi)的趨勢(shì)。但我國(guó)已建成的智能化煤礦，整體處于演示培養(yǎng)階段，甚至仍是探求階段，而且各煤礦體系智能化程度也良莠不齊。
劉峰說(shuō)，全國(guó)4300余座煤礦中只要700余座展開(kāi)了智能化制作，現(xiàn)現(xiàn)已過(guò)檢驗(yàn)的全國(guó)第一批智能化演示礦都處于中級(jí)水平，煤礦智能化制作仍然處在初級(jí)演示引領(lǐng)階段，與體系完備、工作可靠的高級(jí)智能化煤礦要求仍存在不小距離。
“綜采、主運(yùn)送及各確保體系智能化水平高，但掘進(jìn)和輔運(yùn)體系智能化水平相對(duì)低，如掘進(jìn)用的掘錨運(yùn)一體設(shè)備，還需求工人手動(dòng)補(bǔ)打錨桿。”曾參與馬蘭礦智能化制作的馬蘭礦機(jī)電副總王育江，對(duì)存在的缺乏有深化的知道。
王沛云也認(rèn)為，其時(shí)煤礦智能化制作，很大一部分只是機(jī)械化和自動(dòng)化的疊加，并未抵達(dá)應(yīng)有的規(guī)范。
“現(xiàn)在雖然咱們已建成智能化煤礦，就智能綜采作業(yè)面而言，可以完結(jié)一鍵發(fā)動(dòng)，但還需求人工輔佐工作，操控設(shè)備、巡查、現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題。”王沛云標(biāo)明，現(xiàn)在還做不到智能感知、智能抉擇方案、自動(dòng)實(shí)行，完結(jié)“一鍵工作”還有很長(zhǎng)路要走。
煤炭體系“煙囪式”樹(shù)立導(dǎo)致數(shù)據(jù)“孤島”
新元公司是全國(guó)首座5G+智能煤礦，完結(jié)了井下部分作業(yè)的可視化、自動(dòng)化、少人化。在井下綜采作業(yè)面，記者看到綜采裝備上布滿(mǎn)了多種傳感器蛻閬褳貳＜澆芙檣?，工左t姘滄暗拇釁鰨啻錛赴偕踔遼锨Ц觶且蚱溆啥喔齔Ъ疑曜疾煌騁?、互相不紜苁~仍潁跋熘悄芑Ч?
“從底層傳感器到主操控器，再到底層傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)器層，以及畢竟運(yùn)用層，各環(huán)節(jié)的軟硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)規(guī)范，都存在著明顯差異。”在三元煤業(yè)智能化制作中，王沛云也發(fā)現(xiàn)了相同問(wèn)題。
“在煤礦出產(chǎn)環(huán)節(jié)，任一流程數(shù)據(jù)呈現(xiàn)問(wèn)題，都或許導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)難度大、自動(dòng)操控體系難以安穩(wěn)工作。”王沛云說(shuō)。
記者查詢(xún)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在在煤礦智能化制作中普遍存在設(shè)備和信息規(guī)范不共同、兼容困難等問(wèn)題。
“國(guó)能神東有1370多家首要設(shè)備供貨商，10萬(wàn)臺(tái)各類(lèi)設(shè)備、10余類(lèi)操作體系、500多種需求適配對(duì)接的通訊協(xié)議。”國(guó)家動(dòng)力集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李新華曾指出，不同的設(shè)備設(shè)備，具有不同的操作體系，同一家供貨商不同時(shí)期供應(yīng)的操作體系及運(yùn)用，彼此不兼容，造成設(shè)備之間數(shù)據(jù)同享難，信息互通難，出產(chǎn)作業(yè)智能聯(lián)動(dòng)難。
王沛云給記者打了一個(gè)比如：手機(jī)剛流行時(shí)，充電器插頭形狀林林總總，扁的、長(zhǎng)的、圓頭，相互之間不通用。當(dāng)下的煤礦智能化制作也是這個(gè)情形，短少共同的工作規(guī)范，各信息體系不能有用互聯(lián)互通。
“煤礦信息體系‘煙囪式’樹(shù)立，體系與體系之間分散獨(dú)立，猶如一個(gè)個(gè)的數(shù)據(jù)‘孤島’，這樣不只維護(hù)本錢(qián)高，而且限制數(shù)據(jù)流通與協(xié)同運(yùn)用，樹(shù)立共同工作規(guī)范勢(shì)在必行。”王沛云說(shuō)。
“智能化制作是一個(gè)迭代展開(kāi)進(jìn)步的過(guò)程，不是一次性工程。”中國(guó)工程院院士、煤礦智能化立異聯(lián)盟理事長(zhǎng)王王法認(rèn)為，一項(xiàng)凌亂的體系工程制作應(yīng)由單個(gè)體系向全面智能化、全生命周期、全工業(yè)鏈智能化跨進(jìn)。
“但現(xiàn)在，礦山工作數(shù)字化生態(tài)體系尚在雛形階段，數(shù)字化生態(tài)環(huán)境比較脆弱，呈現(xiàn)工業(yè)鏈不完好、技術(shù)鏈片面、資源投入不平衡、規(guī)范體系難共同等問(wèn)題。”王王法標(biāo)明。
煤礦智能化要害是構(gòu)成完好生態(tài)
傳統(tǒng)煤炭工業(yè)怎樣適應(yīng)新技術(shù)和高端智能裝備，直接影響著煤礦智能化制作進(jìn)程。
王王法認(rèn)為，推進(jìn)煤礦智能化制作，不只是指礦井“采掘機(jī)運(yùn)通”各業(yè)務(wù)體系的工作，還包含采前智能地質(zhì)勘探、采后智能洗選加工與增值運(yùn)用等環(huán)節(jié)。“需求聯(lián)接的硬件、軟件接口越來(lái)越多，火急要求共同體系的接口及性能指標(biāo)要求，構(gòu)成模塊化、體系化、規(guī)范化的智能化體系方式。”王王法說(shuō)。
華為礦山軍團(tuán)山西負(fù)責(zé)人郭巍認(rèn)為，煤礦智能化制作的中心在于樹(shù)立根據(jù)人工智能技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)途徑，構(gòu)成一個(gè)完好的生態(tài)。“簡(jiǎn)略的自動(dòng)化裝備甚至智能化裝備，并不能全面推進(jìn)我國(guó)智能化煤礦制作。”郭巍舉例說(shuō)，每個(gè)煤礦發(fā)掘地質(zhì)條件千差萬(wàn)別，假如沒(méi)有高級(jí)的智能化，就有必要一礦一策，甚至一面一策地推進(jìn)智能化制作。
“煤礦智能化制作有必要完結(jié)共同架構(gòu)、共同規(guī)范、共同數(shù)據(jù)規(guī)范，以確保不同體系和設(shè)備之間的兼容性和互操作性，促進(jìn)數(shù)據(jù)的集成和運(yùn)用的立異。可是現(xiàn)在單靠煤礦企業(yè)，這些問(wèn)題很難有用處理。”郭巍說(shuō)。
對(duì)此，毛曉文認(rèn)為，一方面，需求政府引導(dǎo)、政策支撐，盤(pán)繞煤礦智能化制作“卡脖子”技術(shù)問(wèn)題，集中社會(huì)力量攻關(guān)，共同規(guī)范、共同協(xié)議，研發(fā)新設(shè)備、完善軟件體系；另一方面，煤礦發(fā)掘具有較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)性、特殊凌亂性，現(xiàn)有發(fā)掘數(shù)據(jù)達(dá)不到人工智能學(xué)習(xí)的海量數(shù)據(jù)要求，所以現(xiàn)有智能算法大多無(wú)法直接套用。這需求在構(gòu)建數(shù)據(jù)堆集與迭代的根底上，讓人工智能根據(jù)具體運(yùn)用場(chǎng)景，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、抉擇方案，規(guī)劃適應(yīng)不同煤礦地質(zhì)條件的模型，真正完結(jié)智能化發(fā)掘。
針對(duì)煤企、專(zhuān)家普遍反映的設(shè)備數(shù)據(jù)規(guī)范不共同的問(wèn)題，國(guó)家有關(guān)部分和相關(guān)省份，包含一些大型煤炭集團(tuán)現(xiàn)已初步舉動(dòng)。
近來(lái)，國(guó)家動(dòng)力局印發(fā)了《煤礦智能化規(guī)范體系制作攻略》，明確指出到2025年開(kāi)始樹(shù)立煤礦智能化規(guī)范體系。山西省發(fā)布《智能煤礦制作規(guī)范》，確保山西煤礦智能化制作有章可循、規(guī)范有序進(jìn)行。陜西陜煤黃陵礦業(yè)集團(tuán)擬定了智能化綜采作業(yè)面規(guī)劃等企業(yè)規(guī)范，為智能化無(wú)人綜采技術(shù)處理供應(yīng)了根據(jù)。三元煤業(yè)將27個(gè)子體系數(shù)據(jù)引進(jìn)數(shù)據(jù)湖，為各廠商、各體系配套交融供應(yīng)共同路徑，處理廠商間數(shù)據(jù)壁壘。
“數(shù)據(jù)規(guī)范是條件。”王沛云認(rèn)為，我國(guó)亟待組成一個(gè)以工作生態(tài)為支撐，各歸口處理部分、各企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)深度參與的工作規(guī)范體系擬定團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行總體規(guī)劃、頂層規(guī)劃，將全部接入操作體系途徑的數(shù)據(jù)均運(yùn)用共同的格式進(jìn)行交流與存儲(chǔ)，促進(jìn)數(shù)據(jù)之間兼容、互通。
山西晉云互聯(lián)科技有限公司樹(shù)立的山西煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)途徑，是全國(guó)首個(gè)省級(jí)煤炭工作智能化賦能途徑，途徑以礦山AI大模型為中心，為煤礦智能化制作供應(yīng)規(guī)范化的運(yùn)用軟件、智能化產(chǎn)品、人工智能算法和數(shù)據(jù)處理、剖析服務(wù)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，此舉有助于規(guī)范接口、打破壁壘，完結(jié)體系互通、數(shù)據(jù)跨體系活動(dòng)及同享，推進(jìn)AI技術(shù)與煤礦運(yùn)用體系整體適配。
未來(lái)煤礦智能化該怎樣推進(jìn)？
“各工作參與煤礦智能化制作應(yīng)以促進(jìn)煤礦安全、少人、提效為政策，樹(shù)立智能化礦山協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，推進(jìn)煤炭出產(chǎn)全流程的智能化制作。”埃森哲大中華區(qū)董事總經(jīng)理、自然資源工作主管李喆標(biāo)明，煤礦智能化是一個(gè)多學(xué)科穿插交融的凌亂課題，也是觸及多體系、多層次、多專(zhuān)業(yè)、多領(lǐng)域、多工種相互匹配交融的凌亂體系，火急需求共同的技術(shù)體系，完結(jié)深度互聯(lián)互通。