文/本刊評論員
“十四五”及今后更長時期,經(jīng)濟發(fā)展對能源需求將保持增長趨勢,煤炭作為兜底保障能源的地位不會動搖。信息化、5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術的發(fā)展,為煤炭工業(yè)落實新發(fā)展理念、推進以智能化為主要特征的高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造了條件,對提升煤炭工業(yè)現(xiàn)代化水平、保障能源供應有著重大意義。
“高效率”是煤炭行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的主要特征之一。近年來,煤炭行業(yè)以信息化帶動工業(yè)化,建成14個億噸級大型煤炭生產(chǎn)基地。截至2021年底,原煤產(chǎn)量已達40.7億噸,其中大型煤炭基地產(chǎn)量占95%以上,產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高,生產(chǎn)規(guī)?;凸芾砑s化的優(yōu)勢得到發(fā)揮,各項技術指標大幅優(yōu)化。但是,全員工效僅為美澳的1/5,最低的僅有1.5噸/工,不及平均水平的1/5,不及最高水平的1/150。究其原因,除去資源賦存差、露天開采占比小、地質(zhì)災害制約等先天因素影響,還有智能化水平低等后天因素的困擾。
效率是體現(xiàn)技術、管理、質(zhì)量、效益等高質(zhì)量發(fā)展的主要指標。煤炭企業(yè)需要進一步加快智能化建設,不斷提升發(fā)展質(zhì)量和效益。
一是要圍繞智能化提升效率和效益的思路,優(yōu)化行業(yè)開發(fā)布局和產(chǎn)能結(jié)構(gòu)。降低資源條件差、不具備發(fā)展智能化的產(chǎn)能配置,加快落后低效煤礦淘汰力度,推進產(chǎn)能向資源稟賦好、開采條件優(yōu)、生產(chǎn)成本低的區(qū)域集中,發(fā)揮先進產(chǎn)能效率高的優(yōu)勢。按照“十四五”確定的大基地“區(qū)域保障、基本保障、兜底保障、應急保障和區(qū)內(nèi)平衡”的功能定位,加快整裝煤田地質(zhì)勘探,增加優(yōu)質(zhì)資源儲備,加大精細化勘探力度,提高勘查精度,為煤礦智能化開采和長期穩(wěn)定產(chǎn)量提供保障。
二是要以高產(chǎn)高效為目標,建設一批大型智能化煤礦??茖W規(guī)劃,建設大型智能礦井,進一步提高煤炭生產(chǎn)集中度,培育新的增長點;通過智能化改造,打造千萬噸礦井群,裝備重型工作面、自動化工作面,大幅度提高單產(chǎn)單進水平,實現(xiàn)提質(zhì)增效。
三是廣泛應用智能裝備,實現(xiàn)減人提效。在煤礦井上井下主要作業(yè)點、作業(yè)線和作業(yè)崗位,應用智能裝備和機器人替代人工,實現(xiàn)減員提效。通過系統(tǒng)智能化建設,實現(xiàn)智能化促進煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式由數(shù)量、速度型向質(zhì)量、效益型轉(zhuǎn)變。
智能化煤礦是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心支撐?!笆濉睍r期,我國加快煤礦智能化建設步伐,到2020年底,已建成400余個智能化采掘工作面,生產(chǎn)和裝備水平大幅度提升。但行業(yè)采掘機械化程度低于80%,智能化采煤工作面僅占在產(chǎn)煤礦數(shù)量的6%左右,這與國際水平相比仍有差距,發(fā)展空間巨大。
一是科學規(guī)劃,做好頂層設計。國家明確到2025年,大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化。要制定智能化煤礦建設總體實施方案,以智能化生產(chǎn)決策控制和機器人作業(yè)為主要途徑,對設計、生產(chǎn)、裝備、材料等共性關鍵技術實施共同研發(fā),對云計算、大數(shù)據(jù)、礦用5G等基礎設施,政府要加大投入,比如敷設萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)、調(diào)度中心等,為實現(xiàn)煤礦智能化創(chuàng)造條件,推動煤炭行業(yè)從勞動密集型向技術密集型轉(zhuǎn)型。
二是先易后難,一礦一策,分類推進煤礦智能化。要優(yōu)先選擇條件好、基礎高的礦井試點,先圍繞綜采工作面實現(xiàn)“記憶截割或自動割煤為主,人工干預為輔,無人跟機作業(yè),有人安全巡視”的智能化開采,成功突破后向綜掘智能、快速掘進成套裝備、掘進機自動截割機器人、生產(chǎn)系統(tǒng)遠程監(jiān)控,運輸系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)無人值守過渡,再向掘進工作面、搬家倒面等生產(chǎn)服務系統(tǒng)智能化延伸。對于條件差的礦井,要重點完善信息系統(tǒng)、機械化+智能化采掘系統(tǒng)、重大安全隱患監(jiān)測預警和安全監(jiān)測系統(tǒng)建設。
三是強化人才培育與技術引進。智能化改造要加強新技術人才的教育培養(yǎng),構(gòu)建產(chǎn)學研一體化的創(chuàng)新生態(tài),廣泛引入全球科技創(chuàng)新機構(gòu),共同解決智能化發(fā)展面臨的難題。
“十三五”期間,國內(nèi)大型煤炭企業(yè)陸續(xù)完成了主要生產(chǎn)系統(tǒng)的信息化和自動化改造,并借助信息化手段,圍繞礦井采煤、生產(chǎn)輔助、設備維修等業(yè)務,推行內(nèi)外部專業(yè)化服務,煤礦基礎管理水平和效率不斷提升。但從高質(zhì)量發(fā)展的要求看,煤炭行業(yè)信息化還停留在單個大企業(yè)的應用層面,行業(yè)內(nèi)、企業(yè)間的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析沒有統(tǒng)一平臺,智能化對管理效率的提升作用還有空間。
要圍繞數(shù)字化礦山的發(fā)展方向,重點推進大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的應用,提升整體運營水平。
一是拓展智能化管理的范圍和深度,促進系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)。推廣大型煤炭企業(yè)管理信息化和隊伍專業(yè)化的示范成果,專注培養(yǎng)采煤、掘進、維修、安裝回撤、供電、給排水等專業(yè)化隊伍,開發(fā)專業(yè)化裝備、運輸載具和專用工具,提高采、掘、機電等核心隊伍技能,提高設備使用效率,最大化創(chuàng)造價值。同時,將信息化從采掘工作面向生產(chǎn)輔助系統(tǒng)、運輸、銷售系統(tǒng)自動化延伸,提升全礦井信息化管理水平,實現(xiàn)高效運作。
二是通過智能化系統(tǒng)應用,改進傳統(tǒng)管理思維。以智能化采掘裝備為基礎,利用現(xiàn)有的IT技術,提升企業(yè)算法,實現(xiàn)整個礦井運營過程的計劃、預判、監(jiān)控、預警等。通過系統(tǒng)自主分析、自動決策,達到規(guī)范管理、減少人為隨意失誤、提升資源配置效率的效果。
三是通過智能化改造,實現(xiàn)高效決策和規(guī)范管理。建設礦井設計、物資供應、自動化生產(chǎn)、一體化銷售等全流程管控模式,建成萬物互聯(lián)的智慧礦山,推進安全生產(chǎn)、經(jīng)營、決策數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)高效決策、指揮和執(zhí)行。智能化煤礦是設備密集型企業(yè),現(xiàn)代化高產(chǎn)高效煤炭生產(chǎn)高度依賴機電設備的正常運行,通過EAM、ERP等設備全壽命周期管理系統(tǒng),系統(tǒng)管理設備購置、運行、維修、保養(yǎng)、配送等環(huán)節(jié),規(guī)范設備管理、操作、預防性檢修,保障設備可靠運行。
四是將智能化融入生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)各系統(tǒng)決策的科學化。將智能化應用到生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng),科學確定礦井生產(chǎn)能力,優(yōu)化生產(chǎn)量、生產(chǎn)進尺、采掘接續(xù)、設備配套和搬家倒面計劃,實現(xiàn)礦井生產(chǎn)與安全兼顧,長遠與眼前兼顧,最大限度地提高經(jīng)濟效益。同時,生產(chǎn)管理實時化、同步化,職能管理扁平化,實現(xiàn)精干高效,提高管理效率。
近年來,國家持續(xù)推進近千對安全高效礦井建設,煤礦裝備水平和安全保障能力顯著提升。但是,我國煤炭行業(yè)規(guī)模大,安全基礎薄弱、安全發(fā)展理念不牢、主體責任落實不到位等問題依然突出,安全形勢依然復雜嚴峻。
安全工作事關全局。大力推進煤礦智能化建設,是防范煤礦重特大事故的治本之策,是實現(xiàn)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
一是推進智能化建設,促進本質(zhì)安全。依靠智能化,實現(xiàn)煤礦全時空多源信息實時感知,構(gòu)建人、物、系統(tǒng)和管理的安全可靠閉環(huán)風險管控系統(tǒng),實現(xiàn)本質(zhì)安全。
二是應用智能化技術,助力“無人則安、少人則安”的理念落實。5G技術的成熟應用再造安全管理流程;AI視頻技術革命性進步重新定位安全風險管控體系;裝備無人工作面,對生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的主運輸、變電所、供排水泵房、地面通風機房實行遠程監(jiān)控和無人值守;將智能機器人安裝到井下危險區(qū)域代替人工作業(yè),通過智能監(jiān)控、遠程操控減少現(xiàn)場作業(yè);通過智能化換人和減人,減少井下工作面和危險場所的人數(shù),降低工人勞動強度和發(fā)生事故時傷人的概率,提高安全系數(shù)。
三是建設智能化安全管理體系,保障系統(tǒng)安全。著力構(gòu)建重大風險預警、人的安全行為自動識別、設備智能保安等安全管理系統(tǒng),推進通風、排水、供電、主運等系統(tǒng)遠程信息數(shù)據(jù)的集中實時監(jiān)測,實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控、井下人員定位、井下緊急避險、礦井負壓通風自救、供水施救、通信聯(lián)絡等系統(tǒng)聯(lián)動,保障人—機—環(huán)—管全方位安全。
總之,新時代煤炭行業(yè)要落實好習近平總書記提出的“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,推進煤礦智能化建設,實現(xiàn)煤礦開采技術和方式的根本性轉(zhuǎn)變,由勞動密集型向人才、技術和裝備密集型轉(zhuǎn)變,推動煤炭產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展邁進。