我国矿山资源开发规模位居世界第一,煤炭年产量40亿t左右,约占一次能源消费总量的60%。当前,世界形势错综复杂,能源安全面临严峻挑战,主要工业大国之间对战略性矿产资源的竞争不断加剧。受资源禀赋条件制约,今后很长一段时期我国能源消费仍需立足以煤为主的基本国情,煤炭仍将发挥能源兜底保障用。
在新技术革命的推动下,矿山开发方式正在加快向绿色、安全、智能、高效转变。5G、大数据、人工智能、区块链、物联网、遥感探测等新技术与矿业开发深度融合,加速矿山向数字化、智能化发展,彻底改变传统的生产方式。作为新兴交叉领域,煤矿智能化从理论、技术研究到装备研制、工程示范,仍处于起步加速发展阶段。国内和国际的知名信息技术企业、相关科研机构、高等院校纷纷进入该领域,信息系统平台、数据感知、核心控制装置、成套装备等煤矿智能化关键核心技术与装备不断取得突破,研究热点不断涌现。
国际上,以德国PSI公司、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)等为代表,依靠先进可靠的自动化控制技术,开发了自动化控制系统,在澳洲英美煤业公司率先实现了生产流程的精细化和标准化管控(图1)。神东矿区通过引入使用PSI区域自动化控制系统,实现了“五矿六井”生产集中管控。大型露天矿山已实现在办公室即可自动生成矿山模型,制定生产计划,并与矿山开采设备相连,形成矿山动态管理与指挥遥控系统。
图1澳洲英美煤业公司自动化控制系统
在国内,中国煤炭科工集团有限公司(以下简称中国煤科)作为煤炭及矿业领域科技领军企业,在地质信息探测、数字化矿山建模、生产自动化、安全监控、智能采掘、电液控制、采煤机、快掘系统、智能主辅运输系统、智能选煤厂煤炭工业互联网平台、大数据分析技术、井下5G等方面开展了大量的理论、技术和装备研发,与国家能源集团、陕煤集团等所属的多座煤矿联合示范应用(图2),在智能矿山技术发展及工程实践过程中发挥了重要的推动和引领作用。
(a)国家能源集团榆家梁煤矿
(b)陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿
(c)陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
图2中国煤科智慧矿山建设案例
年12月,原国家安全生产监督管理总局发布了《关于印发陕煤化集团黄陵公司一号煤矿智能化无人开采技术经验材料的通知》(安监总厅煤行函〔〕号),随后国家有关部门相继出台了一系列关于煤矿智能化建设的政策措施,推动新一代信息技术与煤炭产业深度融合。年2月,由国家发展改革委等八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,进一步加速了煤矿智能化建设进程和“卡脖子”技术攻关。智能化作为我国煤炭行业发展的第四次革命,已成为煤炭产业结构调整的重要抓手,煤矿智能化建设呈现出重点突破、全面推进的态势。
当前,中国煤科正聚焦煤矿智能化建设迫切的技术需求,以新一代信息技术融合煤炭开发技术,全面开展煤矿系统智能化关键核心技术与成套装备研发,支撑煤矿中高级智能化建设,推动行业高质量发展。
文章来源:《智能矿山》年第7期“视角观点”专栏
第一作者:刘见中,研究员,博士,现任中国煤炭科工集团有限公司副总经理,长期从事煤矿安全、煤矿区煤层气抽采利用、煤矿智能化的研究
引用格式:刘见中,张建中,任怀伟,等.智能煤矿建设一体化解决方案及关键技术与成套装备[J].智能矿山,,3(7):2-26.
#深度好文计划#