我國(guó)礦山裝備智能化技術(shù)正逐步成熟

近日，應(yīng)急管理部、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局印發(fā) 《“十四五”礦山安全生產(chǎn)規(guī)劃》，旨在進(jìn)一步防范化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)。規(guī)劃發(fā)布了5類(lèi)38種煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄，并推動(dòng)全國(guó)建成494個(gè)煤礦智能化采掘工作面，實(shí)施應(yīng)用19種與煤礦生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)器人，未來(lái)礦山安全生產(chǎn)將開(kāi)啟 “有人巡視、無(wú)人值守”的智能開(kāi)采新模式。

智能礦山采集逐步普及

今年以來(lái)，隨著我國(guó)能源保供穩(wěn)價(jià)持續(xù)推進(jìn)，帶動(dòng)了采礦業(yè)增加值的增長(zhǎng)。二季度，采礦業(yè)增加值同比增長(zhǎng)8.4%，煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)增速更是超過(guò)兩位數(shù)，均明顯快于全部規(guī)模以上工業(yè)增長(zhǎng)。同時(shí)，原煤生產(chǎn)增速加快，今年上半年生產(chǎn)原煤21.9億噸，同比增長(zhǎng)11.0%。6月，生產(chǎn)原煤3.8億噸，同比增長(zhǎng)15.3%，增速比5月加快5.0個(gè)百分點(diǎn)。

規(guī)劃中分析，礦山裝備行業(yè)依然有著很強(qiáng)的市場(chǎng)空間。采礦行業(yè)一直在探索采用數(shù)字化技術(shù)改善工作環(huán)境，提升運(yùn)行效能的解決方案。隨著5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的深度融合，智慧礦山的理念逐步落地等因素給礦山裝備行業(yè)帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)遇。

為了更快實(shí)現(xiàn)全面智慧礦山采集，規(guī)劃中表示，我國(guó)將繼續(xù)推動(dòng)落后產(chǎn)能淘汰退出。通過(guò)法治化和市場(chǎng)化等方式，分類(lèi)型、分期限、分措施推動(dòng)落后產(chǎn)能淘汰退出，推動(dòng)研究制定礦山落后產(chǎn)能退出政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

可以看到我國(guó)智能礦山采集正在逐步普及，智能裝備讓更多的礦山“機(jī)進(jìn)人退”。截至目前，我國(guó)已經(jīng)建成982處煤礦智能化采集工作面，今年底將建成1200-1400個(gè)智能化采集工作面。更重要的是，經(jīng)過(guò)兩年建設(shè)，全國(guó)煤礦安全智能檢測(cè)網(wǎng)已經(jīng)形成，三千多處煤礦安全生產(chǎn)的態(tài)勢(shì)都匯集在北京，可以對(duì)任何煤礦災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)、實(shí)時(shí)感知和快速預(yù)警，對(duì)我國(guó)煤炭安全生產(chǎn)起到了巨大作用。

在裝備技術(shù)方面，規(guī)劃提出，深化開(kāi)展重大災(zāi)害及耦合危害發(fā)生機(jī)理科研攻關(guān)，著力破解重大安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與可視化、主動(dòng)預(yù)警與智能決策及防控等關(guān)鍵技術(shù)和裝備瓶頸。

加強(qiáng)礦山智能化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，重點(diǎn)突破精準(zhǔn)地質(zhì)探測(cè)、礦巖識(shí)別、透明地質(zhì)、設(shè)備精準(zhǔn)定位、復(fù)雜條件智能綜采和快速掘進(jìn)、輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)無(wú)人駕駛、固定場(chǎng)所少人化或無(wú)人化值守等制約礦山智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和裝備，提升智能裝備的成套化和國(guó)產(chǎn)化水平。

推進(jìn)礦山企業(yè)和科研院所積極開(kāi)展重大災(zāi)害治理技術(shù)交流合作，進(jìn)一步加大推廣應(yīng)用瓦斯防治、水害防治等先進(jìn)適用技術(shù)裝備。

同時(shí)，規(guī)范礦山安全生產(chǎn)綜合信息化系統(tǒng)建設(shè)模式，逐步實(shí)現(xiàn)上下貫通、全國(guó)礦山安全生產(chǎn)信息化 “一張網(wǎng)”，消除信息孤島。

短板挑戰(zhàn)中含有機(jī)遇

規(guī)劃中還對(duì)目前礦山采掘智能化短板進(jìn)行了闡述。能源轉(zhuǎn)型發(fā)展對(duì)礦山安全提出更大挑戰(zhàn)，特別是礦山采掘裝備短板依然存在。目前機(jī)器人密度與國(guó)外平均水平相比有很大差距。新材料、新技術(shù)、新工藝、新裝備的大量使用，給生產(chǎn)安全帶來(lái)新的不確定性。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隨開(kāi)采深度增加愈加嚴(yán)重。煤礦瓦斯突出、沖擊地壓等災(zāi)害機(jī)理研究尚未取得突破，關(guān)鍵技術(shù)裝備自主創(chuàng)新能力亟待提升。

此外非煤礦山發(fā)展不均衡，礦山總量多，機(jī)械化水平低，全國(guó)金屬、非金屬礦山受資源稟賦、工藝和規(guī)模影響，總體機(jī)械化程度偏低。

但這些挑戰(zhàn)同時(shí)也給能源消費(fèi)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來(lái)新機(jī)遇。隨著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變革，落后產(chǎn)能淘汰退出深入推進(jìn)，礦山產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。以安全水平高的大型現(xiàn)代化煤礦為主體成為煤炭行業(yè)發(fā)展方向。通過(guò)淘汰關(guān)閉、整合重組和升級(jí)改造，非煤礦山產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。礦山安全生產(chǎn)能力和防災(zāi)治災(zāi)能力進(jìn)一步強(qiáng)化，為礦山安全生產(chǎn)穩(wěn)定向好帶來(lái)活力。

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速拓展，礦山采掘生產(chǎn)、災(zāi)害防治等大量先進(jìn)技術(shù)裝備得到廣泛應(yīng)用，安全風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)和措施不斷完善，伴隨5G、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與礦山深度融合，智能裝備、機(jī)器人廣泛應(yīng)用，礦山智能化建設(shè)步伐加快，少人或無(wú)人開(kāi)采逐步成為現(xiàn)實(shí)，科技創(chuàng)新為礦山安全生產(chǎn)工作提供了新動(dòng)力。

5G引領(lǐng)開(kāi)采新模式

在此次規(guī)劃中，5G的應(yīng)用和建設(shè)技術(shù)被更多企業(yè)所青睞。盤(pán)點(diǎn)近年來(lái)礦山采掘，5G場(chǎng)景的應(yīng)用不在少數(shù)。比如三一智礦科技有限公司與騰訊云于2021年達(dá)成戰(zhàn)略合作，后者將全力支持三一智礦在智慧礦山的5G應(yīng)用建設(shè)。

鄭煤機(jī)加持華為礦鴻構(gòu)建了智能礦山系統(tǒng)。鄭煤機(jī)在采煤機(jī)主控、支架電液控等設(shè)備上加載礦鴻操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)屏變有屏、小屏變大屏，極大地簡(jiǎn)化了綜采面的操作，改善工作體驗(yàn)，如同把功能型手機(jī)變成智能手機(jī)。

此外，裝備制造龍頭企業(yè)中信重工依托其在礦物實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品研發(fā)、裝備制造、運(yùn)維服務(wù)、工藝優(yōu)化和工業(yè)大數(shù)據(jù)等方面的深厚積淀，利用5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)，建設(shè)完成了礦山裝備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

不久前中國(guó)工程院院士葛世榮在 “2022世界5G大會(huì)”上分析認(rèn)為，2035年我國(guó)煤礦開(kāi)采將進(jìn)入智能化階段。葛世榮表示，從有人開(kāi)采變?yōu)闊o(wú)人開(kāi)采，從固體燃燒變?yōu)闅庖豪?，從煤電流程變?yōu)榍鍧嵉吞?，從破壞環(huán)境變?yōu)樯鷳B(tài)重構(gòu)。這四個(gè)環(huán)節(jié)與智能化、高性能通訊緊密相關(guān)。

5G作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，具有低時(shí)延、大容量、高速率等諸多優(yōu)點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)在礦山的應(yīng)用部署，除了傳統(tǒng)高質(zhì)量音視頻傳輸，還涉及無(wú)人i駕駛智能調(diào)度系統(tǒng)、云計(jì)算以及數(shù)量龐大的高清無(wú)線(xiàn)圖傳等需求?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái) “無(wú)人化”智慧礦山的建設(shè)，有了5G網(wǎng)絡(luò)的加持，將會(huì)變得更加安全高效。

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