近年來,煤礦智能化建設(shè)的新高潮正在全國興起,企業(yè)的積極性空前高漲。煤礦智能化是煤炭生產(chǎn)方式革命的新階段,是發(fā)展的必由之路。智能化無人化采煤是“煤炭夢”,能夠讓煤炭工人更體面、更有尊嚴(yán)地工作,也能讓煤炭成為年輕人才喜愛的職業(yè)。對于技術(shù)創(chuàng)新如何支撐煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,我們與煤炭行業(yè)協(xié)會和煤炭企業(yè)達(dá)成了共識——煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。

中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家王國法

經(jīng)過改革開放四十多年的發(fā)展,我國煤炭工業(yè)取得了巨大進(jìn)步。從最初的人工采煤,逐步發(fā)展到半機(jī)械化、機(jī)械化、綜合機(jī)械化,再到現(xiàn)在的智能化開采。當(dāng)下,我國仍處于煤礦智能化的初級階段,存在技術(shù)研發(fā)、技術(shù)保障滯后于企業(yè)發(fā)展需求、智能化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范缺失、技術(shù)裝備保障不足、研發(fā)平臺不健全、高端人才匱乏等問題。如何加快煤礦智能化發(fā)展是政府、企業(yè)一直在思考的問題。

首先要厘清煤礦智能化的一些基本概念。煤礦智能化是指煤礦在開拓設(shè)計、地測、采掘、運(yùn)通、洗選、安全保障、生產(chǎn)管理等主要系統(tǒng)具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策與自執(zhí)行的基本能力。煤礦智能化發(fā)展的階段性目標(biāo):2021年,建成100個智能化示范礦井,初步形成煤礦開拓設(shè)計、地質(zhì)保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節(jié)的數(shù)字化傳輸、自動化運(yùn)行技術(shù)體系,基本實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面減人提效、綜采工作面內(nèi)少人或者無人操作、實(shí)現(xiàn)固定崗位的無人值守和遠(yuǎn)程監(jiān)控；2025年,大型煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化,形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)開拓設(shè)計、地質(zhì)保障、采掘運(yùn)通、洗選物流等系統(tǒng)的智能化決策和自動化協(xié)同運(yùn)行,井下重點(diǎn)崗位機(jī)器人作業(yè),促進(jìn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展；2035年,全面實(shí)現(xiàn)煤礦智能化開采,構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng),建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的智慧煤礦體系,實(shí)現(xiàn)煤礦工業(yè)綠色清潔可持續(xù)發(fā)展。

整體看來,加快煤礦智能化建設(shè)需要著力發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)。要對智慧煤礦復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃并建設(shè)綜合管控平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和實(shí)時傳輸并可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。逐步建立起地質(zhì)及礦井采掘機(jī)運(yùn)通信息動態(tài)管理一張圖系統(tǒng)(4D-GIS),將三位空間圖形展示與時間動態(tài)信息結(jié)合,動態(tài)反映全礦井信息。繼續(xù)完善智能快速掘進(jìn)系統(tǒng),改進(jìn)掘進(jìn)工藝技術(shù)模式,攻克快速支護(hù)、自主連續(xù)掘進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)難題,探索實(shí)現(xiàn)配套裝備自動化智能化、一體化掘進(jìn)模式,構(gòu)建用于不同煤層條件的煤礦智能化快速掘進(jìn)工藝技術(shù)與裝備體系。此外,還要加快研發(fā)和應(yīng)用智能無人工作面協(xié)同控制系統(tǒng)、智能化運(yùn)輸管理系統(tǒng)、煤礦井下環(huán)境感知及安全管控系統(tǒng)、固定場所無人值守系統(tǒng)。

應(yīng)當(dāng)清楚地看到,當(dāng)前煤礦智能化存在兩種錯誤傾向,即濫用智能化概念修飾和以苛刻僵化的觀點(diǎn)否定煤礦智能化技術(shù)進(jìn)步,這些都是片面的、不可取的。保障煤礦智能化發(fā)展,政府應(yīng)當(dāng)發(fā)揮主要作用,要加大財政政策支持,可以對驗(yàn)收通過的智能化礦井優(yōu)先進(jìn)行產(chǎn)能核增,實(shí)行首臺(套)技術(shù)裝備鼓勵政策。同時,針對技術(shù)人才匱乏這一主要問題,加快煤礦智能化人才培養(yǎng),提高智力保障能力,鼓勵企業(yè)培養(yǎng)、引進(jìn)高端復(fù)合型人才,鼓勵高等院校進(jìn)行煤礦智能化相關(guān)學(xué)科建設(shè),開展校企合作創(chuàng)新煤礦智能化人才培養(yǎng)模式。