智能化综采技术:煤炭开采的革命性变革
智能化综采技术:煤炭开采的革命性变革
2024年6月,由山东能源集团牵头的“深部煤炭数智化高效开采成套技术与工程应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。这一突破性成果不仅创造了年产1836万吨的世界纪录,更标志着我国煤炭开采技术迈入了智能化新时代。
智能化综采技术,是将人工智能、工业物联网、云计算等新一代信息技术与煤炭开采深度融合的创新技术体系。近年来,随着国家对煤矿智能化建设的大力推进,智能化综采技术已成为推动煤炭行业转型升级的关键力量。
在陕西榆林大海则煤矿,智能化体系的构建实现了井下采掘主要巷道的5G网络全覆盖,固定场所全面无人值守。在内蒙古麻地梁煤矿,通过智能化改造,采煤工作面从原来每班需要18人减少到仅需5人。在陕煤集团曹家滩煤矿,一体化快速掘进系统的应用使掘进速度达到传统方式的3倍。
智能化综采技术带来的改变是全方位的:
减员增效:以红柳林煤矿25215综采工作面为例,通过智能化控制系统的应用,生产班单班作业人数由15人减少为6人,人工成本大幅降低,综合开机率最高达到98%。
提升安全性:智能化系统能够实现全天候无死角监控,及时发现生产作业中的隐患。例如,三元煤业的智能化系统能在险情发生时规划应急避灾线路,指导井下人员快速合理避灾。
优化生产效率:智能化技术实现了设备的远程控制和协同调度,提高了作业精确性和安全性。晋能控股集团通过应用综采面全景视频拼接系统,使采煤司机在地面就能直观操控设备。
改善工作环境:智能化改造显著改善了矿工的工作环境,降低了劳动强度。例如,麻地梁煤矿实现了由“汗水”驱动向科技驱动的转变,由“专人、专岗、专技”到“无人值守、专人巡视”的转变。
然而,智能化综采技术的发展仍面临诸多挑战:
标准体系不完善:目前煤矿智能化标准立项过程中存在体系指导文件缺乏、部分标准重复立项等问题。
技术装备适应性不强:部分智能化设备在实际应用中仍需人工辅助,未能实现真正的“一键启动”。
人才短缺:智能化建设需要高素质的专业人才,而当前煤矿行业普遍存在招工难的问题。
整体发展不平衡:全国4300余座煤矿中只有700余座开展了智能化建设,且已建成的智能化煤矿大多处于中级水平。
未来,智能化综采技术的发展方向将聚焦于:
完善标准体系:建立统一的技术标准,规范数据采集、传输和共享机制。
提升智能化水平:实现从机械化、自动化向真正智能化的跨越,达到智能感知、智能决策、自动执行的目标。
培养专业人才:加强人才培养和引进,提升全行业的智能化建设能力。
推进全面智能化:从采煤、运输等主要环节向掘进、辅运等薄弱环节延伸,实现全矿井智能化。
智能化综采技术正在重塑煤炭开采行业,不仅优化了生产效率和安全性,还改善了矿工的工作环境。虽然目前仍面临诸多挑战,但随着技术的不断进步和标准体系的完善,智能化综采技术必将引领煤炭行业迈向更加安全、高效、绿色的未来。