在國家統(tǒng)計(jì)局近日發(fā)布的4月份經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)中，煤炭開采和洗選業(yè)表現(xiàn)亮眼，行業(yè)增加值同比增長13.2%。新華財(cái)經(jīng)記者走訪山西多家煤炭企業(yè)了解到，科技力量正在成為煤炭行業(yè)大幅增長的助推器。
煤炭開采拿下世界級難題
記者在晉能控股集團(tuán)塔山煤礦的地面監(jiān)控中心看到，穿著白襯衣的工作人員摁下總控臺的啟動按鈕，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，地下500多米的采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等井下綜采設(shè)備相繼自動運(yùn)轉(zhuǎn)，流暢自如地割煤、推溜、移架……監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)跳動間，源源不斷的煤炭被輸送到了地面。
近年來，晉能控股集團(tuán)把智能化建設(shè)作為厚植煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略舉措。早在2019年2月，塔山煤礦正式投入運(yùn)行8222智能化工作面，這是我國“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范工程”。
據(jù)介紹，我國厚煤層約占煤炭資源總儲量的44%，但14米以上特厚煤層開采一直是世界性難題，而塔山礦平均煤層厚度在18米左右，對煤炭開采來說“難于上青天”。
“就這一問題，我國29家高等院校、科研院所、國內(nèi)外先進(jìn)的礦山裝備研發(fā)和制造廠商，共同攻克開采技術(shù)、成套裝備、支護(hù)材料、安全保障四大難關(guān)，研發(fā)了8222智能化綜放開采成套裝備，開創(chuàng)了特厚煤層智能化開采的世界紀(jì)錄?！彼降V副總經(jīng)理張興說。
當(dāng)“最強(qiáng)大腦”讓開采逐步向無人操作邁進(jìn)的同時，也催生了人工智能、5G等技術(shù)在采掘業(yè)的應(yīng)用。智能巡檢機(jī)器人、實(shí)時手機(jī)視頻通話、一鍵呼叫“網(wǎng)約車”，黑黝黝的礦井被科技賦予新的活力。
在山西焦煤龐龐塔礦巷道上方，可以看見山西聯(lián)通與華為公司聯(lián)合部署的5G基站。負(fù)責(zé)人說，5G入井后，各個作業(yè)點(diǎn)的畫面、數(shù)據(jù)都能實(shí)時傳回地面。在龐龐塔礦主廠房，智能巡檢機(jī)器人替代人工巡檢變壓設(shè)備，不僅可以快速準(zhǔn)確記錄設(shè)備數(shù)據(jù)信息，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的匯總與分析。
在煤炭開采和洗選業(yè)24家上市公司中，晉能控股集團(tuán)旗下潞安環(huán)能、華陽股份、晉控煤業(yè)三家上市公司2021年研發(fā)支出分別為14.12億元、3.41億元、2.16億元，三家公司合并研發(fā)支出位列中煤能源、中國神華兩家央企之后。
智能化改造提高綜采效率
記者走訪多座5G煤礦發(fā)現(xiàn)，智能化進(jìn)一步降低了煤礦企業(yè)綜合維護(hù)成本，極大提高綜采效率，讓無人化、少人化的井下開采成為可能。以往20人班組完成的任務(wù)由現(xiàn)在每班七八個人便可完成，并且全都離開了工作面。依托這種智能化綜放開采設(shè)備和技術(shù)，塔山礦實(shí)現(xiàn)了用設(shè)備替代人工，將采煤工效提升了42%，生產(chǎn)能耗較以往降低了5%以上。
截至2022年1月，塔山煤礦智能化建設(shè)累計(jì)投資約3.65億元，其中智能化煤礦系統(tǒng)投資2.21億元，智能化綜采投資1.36億元，智能化掘進(jìn)投資835萬元；應(yīng)用開發(fā)了井下皮帶、泵房、變電所巡檢、智能檢矸、應(yīng)急救援等機(jī)器人，初步構(gòu)建了全面感知、5G 傳輸、自主決策、協(xié)同控制的智能開采新模式，礦井智能化建設(shè)初具規(guī)模。
“生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化升級大大減少了資源的浪費(fèi)，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了人力解放，人力解放并不是辭退工人，而是培訓(xùn)工人由強(qiáng)體力勞動向高技術(shù)含量轉(zhuǎn)型，把‘藍(lán)領(lǐng)’變成‘白領(lǐng)’?！睆埮d說，塔山礦圍繞“機(jī)械化換人、自動化減人、智能化無人”的建設(shè)目標(biāo)奮發(fā)趕進(jìn)，從2020年建設(shè)至今，智能化系統(tǒng)結(jié)合巡檢機(jī)器人，使很多崗位實(shí)現(xiàn)了無人值守，減少作業(yè)人數(shù)108人，年降低人工成本數(shù)千萬元。
2020年全國煤礦發(fā)生事故123起，智能化替代成為行業(yè)剛需。從過去的“人工操作”到如今的“智能啟?！?，塔山智能化系統(tǒng)將安全管理、生產(chǎn)運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù)全部還原顯示到綜合管理系統(tǒng)中，形成人、機(jī)、環(huán)、管閉環(huán)管控平臺，通過大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)為礦山安全、生產(chǎn)等方面出現(xiàn)的情況快速做出相應(yīng)的調(diào)度和決策，實(shí)現(xiàn)融合聯(lián)動、預(yù)警分析及快速應(yīng)急響應(yīng)。
據(jù)悉，晉能控股集團(tuán)今年將加速智能化項(xiàng)目集群建設(shè)，完成王家?guī)X等6座智能化示范煤礦建設(shè)，并在2021年基礎(chǔ)上，再建設(shè)150個智能化采掘工作面；打造2個智能化洗煤廠樣板；建設(shè)13個無人值守變電所和4座無人值守壓風(fēng)機(jī)房等智能化、無人化配套項(xiàng)目；對70座礦井監(jiān)控或通信系統(tǒng)啟動升級改造；啟動信息化、智能化系統(tǒng)流程再造工作，實(shí)現(xiàn)9個系統(tǒng)的內(nèi)外部兼容、“一張網(wǎng)”運(yùn)行；智能化裝備產(chǎn)能將達(dá)到8900萬噸。
據(jù)龐龐塔礦負(fù)責(zé)人介紹，未來在智能化綜采面，一個回采工作面就可減少20多人，與此同時，人員定位精度誤差在30厘米以內(nèi)，5G+智慧煤礦的建設(shè)將大大提升人員安全生產(chǎn)管理水平。
山西焦煤的金辛達(dá)煤礦一鍵啟動操作遠(yuǎn)在200米井下智能采煤設(shè)備，這個平均僅有1.05米的薄煤層工作面，已看不見屈膝彎腰采煤的場景；霍爾辛赫煤業(yè)主井內(nèi)，絞車抓斗每58秒就從井底將25噸原煤提升到地面洗煤車間，洗出的精煤經(jīng)空中皮帶走廊進(jìn)入智能裝車系統(tǒng)；賀西礦使用快速掘進(jìn)裝備，實(shí)現(xiàn)了截割一次成巷，單月最高進(jìn)尺625米；馬蘭礦創(chuàng)新使用大型盾構(gòu)機(jī)開鑿巖巷，配合自動導(dǎo)向定位系統(tǒng)、自動化控制設(shè)備運(yùn)行等技術(shù)，創(chuàng)造了巖巷施工4241米的年度紀(jì)錄。
截至2021年底，山西焦煤建成投用了32個智能綜采工作面、35個智能化掘進(jìn)工作面和366個無人值守場景，5座礦井的綜采工作面已全部實(shí)現(xiàn)智能化，生產(chǎn)效率大幅提升，作業(yè)人員銳減半數(shù)之多。
如今，山西焦煤的智能化已應(yīng)用于煤炭采、洗、配、銷各環(huán)節(jié)，山西焦煤華晉焦煤沙曲選煤廠研發(fā)應(yīng)用的“重介分選智能化研究與示范應(yīng)用”關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，總精煤回收率提高0.6%以上，創(chuàng)造效益6000萬元/年。
據(jù)悉，山西省計(jì)劃3年內(nèi)建成10座智能化示范煤礦、50個智能化示范綜采工作面；5年內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)全省大型煤礦、災(zāi)害嚴(yán)重煤礦及其他具備條件煤礦的智能化；到2030年全省煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。
科技公司搶灘智能煤礦賽道
當(dāng)新科技擁抱煤炭業(yè)，保障人們安全、高效、綠色開采的同時，也催生出更多的新融合、新模式和新業(yè)態(tài)，也吸引更多科技公司涌入智能煤礦新賽道。
去年在北京證券交易所上市的山西科達(dá)自控股份有限公司（以下簡稱“科達(dá)自控”），是山西省第一家、智慧礦山第一股。該公司目前共取得245項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)，參與多個國家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。
科達(dá)自控緊隨產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展趨勢，通過智能化礦井建設(shè)，把煤礦工人從惡劣的環(huán)境中解放出來，達(dá)到礦山生產(chǎn)無人值守，實(shí)現(xiàn)減人增安的目的，進(jìn)而提高煤礦的生產(chǎn)效率。該公司成立以來，一直重視技術(shù)力量與科技創(chuàng)新，近3年研發(fā)費(fèi)用占銷售收入比重均在10%以上。
近年來，科達(dá)自控立足山西本地市場，業(yè)務(wù)已經(jīng)拓展至內(nèi)蒙古、陜西、河南、河北、新疆、貴州、山東等二十多個國內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富的省份。與國內(nèi)多家大型煤礦集團(tuán)開展業(yè)務(wù)合作，包括國家能源集團(tuán)、中煤集團(tuán)、晉能控股集團(tuán)、山西焦煤、陜煤股份、開灤集團(tuán)、冀中能源、山東能源等“中國煤炭50強(qiáng)”大中型規(guī)模企業(yè)。
在中煤平朔集團(tuán)的露天礦，7臺巨型的露天采礦挖掘機(jī)正在揮臂掘金，這些龐然大物每臺都有6層樓高，一鏟下去掘出的煤炭可以裝滿一節(jié)火車車廂。這些“巨無霸”生產(chǎn)均來自太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司（簡稱太重集團(tuán)）。
目前，太重集團(tuán)是全國唯一能制造斗容20立方米以上礦用挖掘機(jī)的企業(yè)。近些年，太重集團(tuán)在智慧礦山設(shè)備領(lǐng)域大力開展科研技術(shù)攻關(guān)，依托國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，加快遠(yuǎn)程操作、無人駕駛等智能化手段和新型永磁直驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用，形成智能綠色的露天礦半連續(xù)開采成套能力和服務(wù)能力。
太重集團(tuán)技術(shù)中心負(fù)責(zé)人岳海峰介紹說，太重集團(tuán)加強(qiáng)智慧礦井相關(guān)技術(shù)及井下機(jī)器人等新產(chǎn)品的研究，形成智能綜采成套能力，適用于我國不同地質(zhì)環(huán)境的開采需求，占領(lǐng)智能開采技術(shù)的制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)煤炭安全綠色開采、減人增效。
機(jī)械礦用挖掘機(jī)是太重自主研制的大型露天礦山采裝設(shè)備，已生產(chǎn)各類挖掘機(jī)1300余臺，市場占有率95%以上，產(chǎn)品已經(jīng)出口到俄羅斯、南非、智利、印度、秘魯、伊朗、利比里亞等20余個國家。太重自主研制的75立方米挖掘機(jī)規(guī)格參數(shù)領(lǐng)先、技術(shù)性能先進(jìn)、生產(chǎn)能力高效，代表了挖掘機(jī)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)前沿水平。
來源：新華財(cái)經(jīng)
