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王國法院士:加快構建煤礦智能化技術體系

中國煤炭報 作者:王國法 2020-11-26 10:58:02

目前,我國煤礦智能化建設取得了一些重要的實踐經驗。不過,不同煤礦開采條件各有差異,智能化煤礦建設不能用完全統一的指標體系去要求,所以要分類分級地建設、因礦施策。智能化煤礦分類分級技術條件評價和智能化采煤工作面的分類分級與評價的重要標準,能夠為智能化煤礦規劃和建設提供一些支撐。

關于加快構建煤礦智能化技術體系的重點任務,我認為有以下幾方面。

建設煤礦智能化標準體系。在已發布的煤礦智能化標準體系白皮書基礎上,全面開展標準起草制定工作。全面宣貫《智能化煤礦(井工)分類、分級技術條件與評價》《智能化采煤工作面分類、分級技術條件與評價指導體系》標準。在國家能源局領導下,盡快編制并發布智能化煤礦建設指南。

加強核心技術攻關,積極推動煤礦智能化新技術研發。將煤礦智能裝備納入國家智能制造發展規劃,對于高端綜采綜掘智能化裝備、重大災害應急救援智能裝備等煤礦智能化重大裝備研發和應用給予財稅政策支持等。

井工煤礦智能化關鍵核心技術的發展方向在于研發智能探測技術與裝備,重點加強低功耗、高精度、高性能、集成化、微型化傳感器的研發,重點突破核心芯片設計等。

開發物探、鉆探、化探為一體的礦山地質綜合探測技術,推進智能鉆探技術與裝備研發。研發井下巷道智能掘進、支護、超前探測、除塵等一體化成套技術與裝備;加強井下綜采設備的精準定位、導航等關鍵技術攻關,研發綜采設備群智能自適應協同推進技術與裝備;加快推進井上下主/輔運輸系統的智能化、少人化管理,推廣新技術在主運輸系統的應用,研發適用于不同運輸場景的井上下智能輔助運輸系統;加強煤礦井下智能供電技術與裝備研發,研發推廣工作面10千伏電壓等級成套裝備和井下高壓遠距離供電技術,開發可靠的井下大型設備故障自診斷與健康管理系統;構建開放、安全、數據易于獲取和處理的智能煤礦大數據共享與應用平臺等。

對于露天煤礦而言,智能化連續開采工藝、集約化生產、智能化綜合管理是制約其實現智能化的主要因素。

露天煤礦智能化建設需要對核心技術進行攻關:構建露天煤礦多維信息網,優化地質鉆探及物探等工藝。優化露天煤礦開采工藝智能化決策、控制系統。研發露天煤礦裝備智能運營系統,建立鉆機、采掘設備、排土等輔助裝備無人操作系統、皮帶智能控制系統和車輛無人駕駛系統等;開發露天煤礦智能調度系統,包括車輛智能調度系統、設備維修智能管理系統和設備智能管控系統。研發露天煤礦空—天—地安全預警系統,加強露天煤礦地質災害與工程事故的智能化預測、預警技術與裝備研發,開發技術集成的露天煤礦空—天—地智能聯合預警系統;研發露天煤礦全生命周期綠色開采系統,推進基于網絡與大數據的露天煤礦服務平臺建設。

發展煤礦智能裝備與智能制造。煤礦的智能裝備與智能制造是煤礦智能化發展的核心支撐。大力發展煤機的智能制造,提高煤機裝備可靠性水平,用智能裝備和機器人全面替代人工作業;延伸智能制造產業鏈,從主要提供煤機產品,向提供全生命周期服務轉變,向提供整體方案轉變,推動制造與服務的協同發展;以數據為核心資源,推動智能化技術開發和應用模式的創新,推進大型煤礦的企業大型數據交互應用,建設一批高質量的智能化煤礦示范樣板等。

建立基于區塊鏈的全國煤炭交易與產業協作智能平臺。建議建立涵蓋煤炭生產方、供貨方、海關/港口、煤炭銷售端、物流服務商以及銀行保險金融機構的聯盟,支撐煤炭的合理消費與高效調配。

建立國家級—行業級—省級—企業級4層架構的國家能源交易與產業協作智能平臺。平臺涵蓋煤炭的生產方、供貨方、銷售端、用戶以及物流服務商、銀行保險金融機構等,將現有的煤炭、電力、石油、新能源等行業和區域級交易統一納入其中。利用5G大數據與人工智能技術,實現對當前各類能源資源存量信息、消耗量信息、交易信息的全面可靠采集和政府監管,基于區塊鏈技術實現能源交易的透明化、公平化和市場化引導,對外與國際能源交易平臺建立合作渠道,通過易貨交易數字化貨幣等方式實現能源交易。

建設智能綠色礦業與社會協調發展的國家級實驗區;建立基于新一代信息技術支撐的全國煤礦智能化平臺;加強政策支持,推進煤礦智能化新體系建設;建設煤炭行業高質量發展的高層次人才體系,為煤礦智能化發展提供有效的人才支撐和保障等。

(作者系中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家)

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