煤矿智能化是煤矿综合机械化发展的新阶段,是煤炭生产力和生产方式革命的新方向。经过40多年的发展,我国煤矿综合机械化取得了历史性的巨大成绩,煤矿生产力和安全生产面貌发生了翻天覆地的变化,全国已基本实现煤矿机械化和综合机械化,为新时期发展煤矿智能化奠定了良好基础。
智能化煤矿就是要将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、智能装备等与煤炭开发技术与装备进行深度融合,形成全面自主感知、实时高效互联、智能分析决策、自主学习、动态预测预警、精准协同控制的煤矿智能系统,实现矿井地质保障、煤炭开采、巷道掘进、主辅运输、通风、排水、供电、安全保障、洗选运输、生产经营管理等全过程的安全高效智能运行。“十三五”以来,我国煤矿智能化发展很快,取得了一些重要成果,但总体上还处于煤矿智能化发展的初级阶段。
《指导意见》强调要加强顶层设计,科学谋划煤矿智能化建设。煤矿智能化是一个系统工程,智能化煤矿必须实现开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行,各个环节缺一不可。一些煤矿在信息化建设中因没有统一规划设计,造成多系统互不兼容,形成信息孤岛,使这些系统无法互联互通。因此,煤矿智能化建设必须吸取这些教训,把顶层设计作为总纲,一张蓝图绘到底。
《指导意见》提出,推进科技创新,提高智能化技术与装备水平,为“十四五”煤炭科技攻关指明了方向。一方面,我们应当瞄准未来5年~10年煤矿智能化发展面临的重大基础科学问题,从智能感知、分析、决策与控制等方面,加强从零到一的基础创新。另一方面,要推进建设国家级重点实验室和工程(研究)中心,支持建设煤矿智能化技术创新研发平台,加强对核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料等共性关键技术的研发,重点突破精准地质探测、精确定位与数据高效连续传输、智能快速掘进、复杂条件智能综采、连续化辅助运输、露天开采无人化连续作业、重大危险源智能感知与预警、煤矿机器人及井下数码电子雷管等技术与装备。加快智能工厂和数字化车间建设,推进大型煤机装备、煤矿机器人研发及产业化应用,提高智能装备的成套化水平。
煤矿智能化建设需要一定的资金投入,但能实现更高的效率和安全效益,这已被实践证明。煤矿智能化从根本上改变煤矿工人的作业方式和条件,是煤矿工人的最大福祉,也是煤炭企业发展的内在要求,技术与生产方式变革的大趋势倒逼煤炭企业要进行智能化建设。国家通过加大政策支持力度,建立智能化发展长效机制。对验收通过的智能化示范煤矿,给予产能置换、矿井产能核增等方面的优先支持。在煤矿安全改造中央预算内投资安排上,对积极推广应用井下智能装备、机器人岗位替代、推进煤矿开采减人提效的煤矿予以重点支持。对新建的智能化煤矿,在规划和年度计划中优先考虑。将煤矿相关智能化改造纳入煤矿安全技术改造范围,探索研究将相关投入列入安全费用使用范围。研究相关产业扶持政策,鼓励金融机构加大对智能化煤矿的支持力度。鼓励企业发起设立相关市场化基金,形成支持煤矿智能化发展的长效机制。
就目前智能化煤矿建设没有标准规范依据的突出问题,《指导意见》提出,强化标准引领,提升煤矿智能化基础能力。过去一年里,我们以中国煤炭科工集团为主体开展了煤矿智能化标准体系的研究,已提出了煤矿智能化标准体系框架,首先完成了“智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系”、“智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系”等相关标准文本,并启动煤矿智能化技术标准专项。
下一步,要推动各企业制定具体实施方案,把煤矿智能化建设落到实处,解决发展中的实际问题,发挥好煤矿智能化创新联盟的作用,做好标准体系的建设和人才培养。
(作者系中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家)