原标题：发力智能化，怎么看怎么干？
在日前召开的全国煤矿智能化建设现场推进会上，提升煤矿智能化水平，实现煤炭行业高质量和本质安全发展，成为国有大型煤炭企业负责人、专家学者共同关注的焦点。
01
行动迅速，成效显现
2015年
全国煤矿只有3个智能化采掘工作面
2019年
全国煤矿有275个智能化采掘工作面
2020年预计
全国煤矿智能化采掘工作面数量将超过550个
2022年
按照煤矿安全专项整治三年行动实施方案，力争采掘智能化工作面达到1000个以上
智能化矿井产能达到10亿吨至15亿吨，建成一批100人以下少人智能化矿井
25毫秒，远程启动设备；1秒，完成人员定位信息刷新；2秒，所有安全生产数据实时分析；3秒，所有生产系统一次全面巡检；80个智能采煤工作面、71个智能掘进工作面、10个智能矿山示范点……这是山东能源集团交出的一份智能化建设答卷。
山东能源临矿集团菏泽煤电公司郭屯煤矿3301智能化工作面采煤机自适应截割现场
“我们之所以搞煤矿智能化建设，也是迫于无奈，山东的煤矿赋存条件差，开采年限长，千米深井多，冲击地压矿井占比高，而智能化建设则是助推矿井安全水平提升的关键。”山东能源集团董事长李希勇说。
在全国煤矿智能化建设现场推进会的展览现场，国家能源集团带来了一场充满黑科技的现场直播。
“这里是山东，现在开始行使控制权。”
“报告，这里是世界最大的井工煤矿，国家能源集团神东煤炭集团大柳塔煤矿。井下设备准备就绪，请远程控制。”
大柳塔煤矿连掘三队队长韩雷与展会现场连线。
此时，千里之外的操作人员通过井下传输的画面及相关数据，对大柳塔煤矿连掘三队52507智能化掘进工作面进行远程操作。在井下工作面现场，只见智能化掘进设备由慢到快转动起来，开始有序作业。
实际上，国家能源集团煤矿智能化发展远不止上述一个场景。结合煤炭产业发展现状，国家能源集团确定了煤矿智能化发展目标：到2021年实现“1257”目标，建成上湾、金凤等10个智能煤矿示范工程，全集团20%掘进工作面、50%采煤工作面、70%选煤厂实现智能化；井下固定岗位基本实现无人值守；完成适用于采煤、掘进、运输、安控、救援的五大类煤矿机器人的研发与应用。到2025年，实现“5511”目标，即50%煤矿、50%掘进工作面、100%采煤工作面、100%洗煤厂实现智能化。到2035年，煤矿全面实现智能化。
“我们提前谋划和布局，通过产学研用合作形式探索5G技术在煤矿通信、管理、生产、安全、监测等方面的应用落地，建成了首个5G煤矿。”山西阳泉煤业集团总经理王永革说。
据王永革介绍，通过在新元公司的应用与实践，5G在井下3个典型应用场景取得成效。一是煤矿固定岗位无人值守探索测试，实现硐室4K高清视频回传、机器人监测数据回传和机器人实时控制。二是井下综采工作面5G应用探索测试，实现在地面对工作面采煤机、液压支架、三机设备的远程操作，工作面监控数据、视频顺利回传。三是井下掘进工作面5G应用探索测试，通过5G网络在新元公司地面调度集控中心对上海厂房正在调试的智能掘进机进行远程操控，时延低于50毫秒，效果超出预期。
同时，阳煤集团取得了3个方面的突破：一是新元公司5G网络拓扑结构，采用MEC边缘计算架构、环网冗余等技术，实现设备安全、网络安全、信息安全，并且确保发挥5G大带宽、低时延的优势。二是采用网络授时技术，完成了高精度30纳秒同步授时，解决了井下无法使用卫星定位系统进行精准授时的问题。三是结合井下监测数据上传量大、指令下传量小的特点，将传统的大下载8∶2时隙比研发为大上传1∶3时隙比，单台基站上行峰值速率达到每秒1100兆位以上，下行峰值速率达到每秒300兆位以上，开创了大上传时隙比的先河。
“我们利用数字技术为煤矿企业提供场景化解决方案，联合行业内生态伙伴，围绕煤矿生产采、掘、机、运、通的重点业务系统，打造基于5G、云、AI等新ICT技术的智能矿山联合解决方案，助力煤矿实现数字化转型。”华为企业业务副总裁、全球能源业务部总裁孙福友说。
依托于5G+F5G的“双5G”技术，华为可帮助煤炭企业实现井下设备的无线工业控制和海量数据的稳定回传；安全可信、技术领先的云计算技术，打通了煤矿复杂的系统信息孤岛，实现了应用的快速创新；拥有强大算力、支持软件定义的全栈全场景人工智能技术，助力矿井无人化、少人化。多项新ICT技术相辅相成，快速赋能煤矿智能全场景。
数据显示，2015年全国煤矿只有3个智能化采掘工作面。2019年，这一数据变为275个。预计到2020年底，全国煤矿智能化采掘工作面数量将超过550个。按照煤矿安全专项整治三年行动实施方案，2022年要力争采掘智能化工作面达到1000个以上，智能化矿井产能达到10亿吨至15亿吨，建成一批100人以下少人智能化矿井。
02
只要方向对了，就不怕路远
要想实现智能化，必须把设备基础打好，提高装备水平，努力探索自动化、信息化、现代通信、信息技术深度融合发展的新路子
现在，煤矿智能化建设以点带面，全面铺开，各大煤炭企业集团都在智能化建设的道路上不断探索。
皖北煤电集团智能公司麻地梁煤矿采用物联网+智能仓储系统，从计划、审批到离库、配送实现了网上运行，机器人仓储实现了库房管理智能化。
“智能化是一个系统工程，能不能把它做好，关键在于我们的装备水平、技术水平以及思想认识。5年前，我们将这一类改造称为技术革命的前景，但是现在进行智能化升级改造，各种条件都已经具备了，要搞全面的智能化建设。”李希勇说。
“中煤能源集团是全产业链企业，从煤矿的设计施工、装备制造到煤电化，煤矿智能化建设的条件已经具备。但是，我们醒得早走得晚，在智能化建设方面落后了，我们将调整规划目标，提前3年至5年完成原来的规划，实现煤矿智能化全覆盖。”中煤能源集团党委书记、董事长李延江说。
冀中能源集团同样有着自己的智能化部署。“今年底，我们能建成3个智能化工作面。但是，建设真正的智能化矿井，还在起步阶段，没有整个矿井系统实现智能化。我们的大部分矿井灾害比较严重，随着煤炭储量的减少，采深超过800米的矿井数量显著增多，我们计划先打造2个示范矿井，坚持示范先行，在总结经验的基础上，在2025年以前，在所有的突出矿井，条件复杂、极复杂的大中型矿井开展试验，力争在2030年全面实现智能化。”冀中能源集团总工程师张党育说。
开滦集团总经理杨印朝表示，智能化是大趋势，对于企业而言，必然是早认识、早行动、早适应、早受益。
“我们看到的都是条件好的矿井在开展智能化建设。而我们是百年煤企，开采时间长，条件差、灾害影响越来越大。在这种情况下，我们曾经在怎么建设智能化、要不要建设智能化的问题上左右不定，思想比较保守。但是，下一步，我们将胆子大一点、步伐快一点，着力攻关一些老矿井的智能化建设难题。”
素有“西南煤海”之称的贵州也在加快推进煤矿智能化发展。
“因自然条件和历史原因，我省煤炭行业一度存在技术水平低、生产效率低、安全水平低3个难题。3年来，我们先后推动井下巡检机器人研发、5G应用、复杂地质条件下运输系统智能化应用等取得突破，今年底将实现采煤机械化100%、辅助系统智能化100%的目标。”贵州省能源局局长丁雄军说，“我们针对不同类型煤矿具体解决技术和经济‘两个可行性’的问题。”
具体地讲，贵州省针对问题发布榜单，联合攻关形成目录清单，总结提升形成标准体系，解决技术可行性问题。
同时，贵州省“算好三笔账”，实证经济可行性。在开展试点示范的过程中，贵州省注重投入产出的比较分析，将试点煤矿的经济账算给全省煤矿。
一是减员账单。从“密集作业”到“少人作业”，全省改造升级煤矿合计减少井下岗位人员5000人、减少危险岗位4200人，年降低人工成本3.5亿元。如发耳煤矿智能化改造后，减少井下岗位人员141人、岗位减员率达78%。
二是安全账单。从“人工干预”到“智能启停”，大数据平台实时监控、自动响应，井下设备实现了自动化控制、可视化操作，达到系统优化保安的目的。如青龙煤矿进行智能化改造后，连续2376天安全生产无事故。
三是效益账单。从“低效采煤”到“高效作业”，产能利用率提至90%，比2016年提高26个百分点。新田煤矿从普通综采工作面升级到智能化工作面新增投资3000万元，建成投用后每月产量新增5万吨，月新增纯利润500多万元，用6个多月的时间就收回了智能化投资成本。
“要想实现智能化，必须把设备基础打好，提高装备水平，努力探索自动化、信息化、现代通信、信息技术深度融合发展的新路子，坚持不断创新。这个创新需要不断纠错，不断升级。”中国华电集团总经理、党组副书记叶向东说。
03
智能化建设任重道远
煤矿智能化建设不是一蹴而就的，它的开始不一定很完美，必须不断地更新升级
“现在我们的国产装备性能达到了，但可靠性不够，必须以装备水平的提升促进智能化水平的提升。”李希勇说，“以兖煤澳洲为例，矿井装备的价格是我们价格的三倍。无论是井工矿还是露天矿，从地质模型开始，全部按照智能化设计，切实做到设备可靠。装备、运输过程、软硬件全面提升，是一个系统工程。例如，智能化的软件，需要具备学习功能。如果说做不到等高采煤，不能智能截割结合，同时智能截割不稳定，碰到工作面起伏，设备就没法常态化采煤。因此，一些关键技术需要进一步的攻关。由点到面，智能开采到智能系统再到智能矿井是一个综合性、系统性的过程。”
“我们要认识到，煤矿智能化建设不是一蹴而就的，它的开始不一定很完美，必须不断地更新升级。就像我们用手机一样，从2G时代、3G时代、4G时代，再到5G时代，越来越好用。”叶向东说。
“通过5G技术在新元公司的实践，我们感觉到，5G在煤矿的意义将在6个方面成为可能。”王永革说。
具体为：
一是实现监测监控可靠。井下的监测监控系统有海量的数据在上传，如果没有5G通道，监测可以实现，但控制难以实现；有了5G通道，监测监控更加可靠。
二是实现“三无”。即采掘头面无人操作、设备硐室无人巡检、运输车辆无人驾驶。
三是实现透明可视化。所有的井下场所都可以在地面显示，管井下、管煤矿变成了管地面、管工厂，管理更加方便、简单。
四是实现万物互联。所有的设备运行、劳动用工、材料仓储等全方位物联、全方位管控。
五是实现远程协同、运维。现场的信息可以通过5G网络传输到远端，专家通过网络远程协同、专业化运维。
六是倒逼应用端技术和产品升级。促进控制总线与5G的技术融合演进、催生视频AI软硬件的系统解决方案和各种物联网产品的研发和应用。
“在看到潜力的同时，我们还要看到问题，现在煤机装备制造产业比较分散，智能化设备的效能发挥还需要进一步加强。煤炭企业在智能化方面的投入也是问题，缺乏资金投入动力，部分企业希望投入后，马上产生很明显的效益，所以很多企业持观望的态度。”王永革说，“此外，智能化煤矿建设中‘5G+’技术与煤炭开发利用技术的融合，无疑将衍生出一系列新技术、新业态、新职业、新岗位。传统的技术和管理模式将因此被打破，要积极探索‘5G+’智能化煤矿管理的新模式、新规范、新业态，加强煤矿工人的转型培训和培养，注重培育高端人才。”
“我们要充分认识到煤矿智能化建设存在不充分、不平衡的问题。1963年，英国提出了自动化采煤机，1967年英国煤炭局提出了建设自动化工作面，所以煤岩识别、远程操控甚至电液控系统的研发，都是从英国提出自动化概念开始的。我们应该成立专门的委员会，推动智能化建设，在体系构建上跳出英国的自动化工作面概念。例如，地面无人驾驶，那么我们也应该说井下采煤机无人驾驶、掘进机无人驾驶，才能和地面现在说的车联网、无人驾驶、5G应用对应起来，并且和自动化采煤等相区别，才能够建设咱们自己的工业煤矿4.0，完善智能化的概念。”中国矿业大学（北京）校长葛世荣说。
来源：中国煤炭报 编辑：董衡
责任编辑：崔维维
