日前，國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局印發(fā)《煤礦智能化建設(shè)指南（2021版）》要求，“科學(xué)規(guī)范有序開(kāi)展煤礦智能化建設(shè)，加快建成一批多種類(lèi)型、不同模式的智能化煤礦”。針對(duì)我國(guó)煤礦智能化建設(shè)基礎(chǔ)與生產(chǎn)條件復(fù)雜多樣、發(fā)展不平衡不充分等現(xiàn)狀，《指南》面向井工煤礦、露天煤礦及選煤廠等對(duì)象，分別提出技術(shù)路徑、建設(shè)要求，并將通過(guò)分類(lèi)建設(shè)與分級(jí)達(dá)標(biāo)相結(jié)合等方式，因礦施策、培育典型。

自去年2月，國(guó)家發(fā)改委等八部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》以來(lái)，多地紛紛掀起建設(shè)浪潮。目前，首批71處示范礦井啟動(dòng)建設(shè)，部分先行先試煤礦取得初步成效。但據(jù)中國(guó)工程院院士王國(guó)法表示，我國(guó)煤礦智能化發(fā)展還存在多個(gè)“不平衡”，不同煤層賦存條件導(dǎo)致技術(shù)路徑、難易程度、效果等均不相同，為全面推行智能化埋下“堵點(diǎn)”。

“我們是早年的小木屋，千萬(wàn)噸級(jí)礦井從一開(kāi)始就建成高樓大廈”

“無(wú)人跟進(jìn)作業(yè)、有人安全巡視、地面遠(yuǎn)程操控”，在晉能控股集團(tuán)塔山煤礦早已不是新鮮事兒。坐在地面調(diào)度中心，綜采隊(duì)機(jī)電副隊(duì)長(zhǎng)曹平點(diǎn)擊“一鍵啟動(dòng)”，通過(guò)大屏幕，即可看到井下各類(lèi)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。“各巡視人員請(qǐng)注意，智能化采煤遠(yuǎn)控模式現(xiàn)在開(kāi)啟”——在中間的主屏幕上，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不斷跳動(dòng)，兩旁幾十塊小屏幕實(shí)時(shí)顯示井下不同區(qū)域的場(chǎng)景。

塔山煤礦是“十一五”期間我國(guó)建成的首個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)現(xiàn)代化礦井，現(xiàn)已構(gòu)建起一大平臺(tái)、十大系統(tǒng)、27個(gè)子系統(tǒng)的智能化礦山雛形，涵蓋全面感知、5G傳輸、自主決策、協(xié)同控制等功能。“礦井基本實(shí)現(xiàn)回采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、供電等過(guò)程的自動(dòng)化、智能化運(yùn)行，探索出了以數(shù)據(jù)決策為導(dǎo)向的全新生產(chǎn)管理模式，跨出機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人的一大步。”曹平稱。

約30公里外的晉華宮礦，同屬于晉能控股集團(tuán)，這里的智能化綜采工作面于去年底剛剛投產(chǎn)，今年計(jì)劃建成首個(gè)智能化掘進(jìn)工作面�！跋乱徊饺�面實(shí)現(xiàn)智能化，在目前單班25人的基礎(chǔ)上，一個(gè)班可減少20人左右，真正實(shí)現(xiàn)減人提效�！痹摰V總工程師張曉東稱。

張曉東同時(shí)坦言，作為一座有著60多年開(kāi)采歷史的老礦井，推行智能化建設(shè)難度更大�！皶x華宮礦先后經(jīng)歷刀柱式采煤、壁式采煤等傳統(tǒng)方式，直到2011年才首次實(shí)現(xiàn)大采高一次采全厚采煤方法。就像蓋房子，我們是早年的小木屋，千萬(wàn)噸級(jí)礦井從一開(kāi)始就建成高樓大廈，井下條件千差萬(wàn)別，基礎(chǔ)設(shè)施也不一樣�！�

張曉東舉例，同樣是5G下井，現(xiàn)代化礦井條件相對(duì)較好，為基站安裝打下良好基礎(chǔ)，在老礦井找一處合適區(qū)域卻不那么容易�！巴瑯拥脑O(shè)備，到了我們這里安裝條件更加苛刻，實(shí)施起來(lái)任務(wù)更加艱巨。”

存在軟件與硬件、投入與產(chǎn)出、技術(shù)需求與開(kāi)發(fā)等多項(xiàng)不平衡

上述對(duì)比，正是智能化發(fā)展“不平衡”的一個(gè)縮影。王國(guó)法表示，由于不同礦井的煤層賦存條件差異較大，建設(shè)基礎(chǔ)首先存在不平衡�！拔鞑繒x陜蒙大型煤炭基地煤層賦存條件較好，礦井經(jīng)濟(jì)效益好，智能化投入較大，基礎(chǔ)較好。西南云貴川礦區(qū)的煤層賦存條件復(fù)雜，礦井產(chǎn)量低，經(jīng)濟(jì)效益較差，建設(shè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱�！�

記者了解到，受此影響，西部大型礦區(qū)智能化開(kāi)采技術(shù)、裝備相對(duì)成熟，人才儲(chǔ)備相對(duì)豐富，智能化建設(shè)速度快、效果好。而中東部、西南部礦區(qū)智能化開(kāi)采技術(shù)與裝備的適應(yīng)性較差，高端技術(shù)人才匱乏，建設(shè)速度緩慢、效果較差。

此外，“不平衡”還體現(xiàn)在硬件與軟件、投入與產(chǎn)出等方面。王國(guó)法指出，為提高智能化水平，決策層更傾向于采購(gòu)高性能計(jì)算機(jī)、布設(shè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)、購(gòu)置進(jìn)口采掘裝備等硬件設(shè)施，但對(duì)于相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)、大數(shù)據(jù)中心建設(shè)、智能化綜合管控平臺(tái)建設(shè)等投入相對(duì)不足，導(dǎo)致軟件開(kāi)發(fā)速度明顯滯后于硬件功能，造成設(shè)備性能難以發(fā)揮、計(jì)算資源與網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)等，反過(guò)來(lái)對(duì)智能化發(fā)展形成制約。

“開(kāi)展全面智能化建設(shè)需要投入大量的資金、人力、物力資源，需要高素質(zhì)的技術(shù)人員支撐。部分礦區(qū)取得了一定的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，但大部分礦井的投入產(chǎn)出比明顯較低，導(dǎo)致建設(shè)意愿不強(qiáng)烈�！蓖鯂�(guó)法稱。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院王方田告訴記者，越是條件復(fù)雜、災(zāi)害嚴(yán)重的礦井，實(shí)際越需要采用先進(jìn)的智能化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)減人提效、安全開(kāi)采。但現(xiàn)有技術(shù)在煤層賦存條件相對(duì)簡(jiǎn)單的礦井，使用效果較好，智能化技術(shù)與裝備對(duì)復(fù)雜條件的適應(yīng)性還不夠強(qiáng)�！氨热�，精準(zhǔn)地質(zhì)探測(cè)、智能快速掘進(jìn)、復(fù)雜條件智能綜采等，都是目前需要克服的難題。技術(shù)需求與開(kāi)發(fā)之間的不平衡值得關(guān)注。”

凝練出一批可復(fù)制的模式、經(jīng)驗(yàn)，逐步向類(lèi)似條件礦井推廣應(yīng)用

多位專家一致表示，煤礦智能化建設(shè)不可一蹴而就，是一項(xiàng)久久為功的長(zhǎng)期任務(wù)�！皹I(yè)內(nèi)已建成多個(gè)具有不同特色的智能化采煤工作面，掘進(jìn)工作面也在開(kāi)展多種新型設(shè)備的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。多種模式并存，是當(dāng)前智能化建設(shè)的發(fā)展途徑。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰表示。

劉峰認(rèn)為，我國(guó)煤礦智能化發(fā)展尚處于示范培育階段。針對(duì)不同礦區(qū)的開(kāi)采地質(zhì)條件、復(fù)雜程度，以及企業(yè)智能化建設(shè)基礎(chǔ)參差不齊等現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)因礦施策，示范先行，在智能化采煤工作面取得突破后，繼續(xù)推進(jìn)生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、無(wú)人值守以及智能掘進(jìn)工作面等研發(fā)。

王方田提出，面對(duì)多個(gè)“不平衡”，政策制定者與決策者應(yīng)實(shí)事求是、不盲目指揮、不“一刀切”。煤炭企業(yè)應(yīng)以提升煤礦智能化水平為己任，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)、生產(chǎn)等條件提出具體需求，加大對(duì)智能化采掘科技項(xiàng)目的投入，使得智能采掘裝備更好地適應(yīng)特定條件。裝備企業(yè)積極推進(jìn)相關(guān)設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用，從小處著手解決制約智能采礦發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題�！懊旱V智能化發(fā)展是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要政策激勵(lì)、裝備投入、技術(shù)創(chuàng)新、管理科學(xué)等多個(gè)環(huán)節(jié)支撐。不同煤礦條件差異大、技術(shù)管理積累不等，操之過(guò)急予以推廣，易造成投入過(guò)大、加重企業(yè)負(fù)擔(dān)，形成前期一陣風(fēng)、后期發(fā)展乏力的局面�！�

王國(guó)法也稱，破解“痛點(diǎn)”既需要理論、技術(shù)、裝備、管理模式等一系列創(chuàng)新，也離不開(kāi)保障措施。對(duì)此，建議分區(qū)域、煤層賦存條件、技術(shù)基礎(chǔ)、發(fā)展現(xiàn)狀等，制定煤礦智能綠色中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略及分階段發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)。堅(jiān)持典型示范與全面推進(jìn)相結(jié)合，建成智能綠色示范煤礦，凝練出一批可復(fù)制推廣的智能綠色開(kāi)采模式、技術(shù)裝備、管理經(jīng)驗(yàn)等，逐步向類(lèi)似條件礦井進(jìn)行推廣應(yīng)用。