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            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

                煤礦智能化發展愿景:實現煤礦全時空多源信息實時感知,風險閉環管控本質安全;全流程人-機-環-管數字互聯高效協同運行,生產現場全自動化作業;煤礦職工更有尊嚴獲得,煤炭企業實現更多價值創造。


                目前,首批71處智能化示范煤礦建設啟動,部分先行先試智能化煤礦建設取得初步成效,建立了智能煤礦巨系統架構,開發了多種應用系統,初步形成了智能化開采的推廣模式。煤礦智能化是煤炭行業高質量發展的核心技術支撐,是煤礦的必由之路,煤礦智能化進入加快發展階段。


            煤礦智能化是我國煤炭行業第四次重大技術變革(圖1)


                煤礦智能化是5G、大數據、物聯網、人工智能等新一代信息技術與煤礦采、掘、機、運、通等全生產工藝流程的深度融合,是我國煤炭行業第四次重大技術變革,是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐。隨著國家兩化融合、數字化轉型、新基建等戰略部署的落地,推動人們生產、生活方式進步,倒逼煤炭行業改變傳統的高強度、高危險作業方式,煤礦企業招工難倒逼煤炭企業實現智能化少人化、無人化生產;生態環境保護的硬約束倒逼煤炭企業改變傳統生產方式,實現智能綠色發展,加快推動煤礦智能化相關技術與裝備的研發實踐。


                針對煤礦地質探測、采、掘、機、運、通等全生產流程的智能化,國內外學者開展了廣泛而深入的研發與實踐。針對智能化開采地質保障技術,提出了煤礦地質透明化概念和基于GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統)與BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)融合、構建高精度地質模型、建設地質云等相關思路;針對制約煤巷快速掘進的主要因素,從掘、支、錨、運、破等全工藝流程分析入手,研發了適用于不同巷道條件的快速掘進技術與裝備,提出了基于遠程控制的巷道智能快速掘進方法;針對我國煤礦煤層賦存及生產技術條件的多樣性,研發了工作面實現智能化開采的4種成套技術與裝備模式,開發了基于煤層厚度變化的采煤機自適應截割、液壓支架自適應支護、刮板輸送機智能調速、多設備智能協同控制等技術與裝備,通過研發試驗工作面智能巡檢機器人提高了對工作面環境的感知能力,為工作面智能開采提供了感知信息支撐;研究了井下人員、設備高精度定位技術,研發了基于機器視覺的帶式輸送機異物識別、煤量檢測、違章作業等,探索了井下物料智能倉儲技術、輔助運輸無人駕駛與智能調度技術等;研究了煤礦井下通風網絡智能解算、危險源智能感知、智能安全監測預警平臺、大型設備遠程運維與全生命周期管理等技術,為煤礦安全生產提供理論、技術與裝備保障。


                2020年2月,國家發展改革委等八部委聯合印發了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,明確了煤礦智能化發展目標和任務;2020年9月召開的全國煤礦智能化現場推進會進一步明確提出了加快推進智能化煤礦建設的要求,全面推動了我國煤礦智能化發展。但是,我國煤礦智能化建設仍處于培育示范階段,發展還不充分、不平衡,總體水平還不高,距離實現全面智能化還有很大差距。


                目前,我國煤礦智能化建設還存在諸多“痛點”,主要表現:


                (1)煤礦智能化認識和理念不統一、智能化發展不平衡;


                (2)大多數煤炭企業沒有下功夫做煤礦智能化頂層架構設計,普遍缺乏科學合理的頂層數據治理架構,管理理念、管理機制和管理規程不適應智能化煤礦建設要求,智能化巨系統兼容協同困難;


                (3)智能化煤礦5G設備、模組、應用場景、商業模式發展不成熟;


                (4)“透明地質”技術保障支撐能力不足,采掘失衡、掘支失衡問題突出,智能化開采技術難以適應復雜條件,井上下智能機器人作業技術有待突破;


                (5)智能化煤礦人才和投入保障不足。


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