作为重要的基础能源产业,煤炭产业被列为贵州省“八大支柱产业”和“十大工业产业”之首,对推动贵州省经济高速发展起到了重要作用。
但工艺流程复杂、风险故障频发、资本设备密集、生产条件多变等问题,使传统煤炭行业存在生产风险高、设备管理难、物流成本高、环境污染大等行业痛点。
推动贵州煤炭产业高端化、绿色化、集约化发展势在必行。
2020年,是贵州实现“煤炭采掘100%机械化”的目标之年。4月24日,贵州省科技厅召开煤炭智能采掘技术榜单座谈会,召集全省37家意向揭榜煤矿企业、煤矿装备企业,以及省内相关事业单位、高校、科研院所等参加,启动煤炭智能采掘技术攻关。
榜单中的企业及科研院所技术攻关主要围绕工业互联网、掘进无人化、工作面无人化、运输无人化4个方面开展。通过煤炭产业新工法、新工艺、新装备的研究与应用,贵州将迈步进入“数字矿山”智能开采的新时代。
“发布煤炭智能采掘技术榜单,旨在提升常规开采技术装备水平,开展煤矿智能采掘重大科技工程,实现煤炭智能化、无人化。有利于提升全员劳动功效,保障生产安全,并为西南地区乃至全国煤炭开采做出示范。”贵州省科技厅战略规划处处长陈积说。
尤其是无井式煤炭地下气化技术,人员不进入地下,有利于实现煤矿安全生产；通过原位流态化开采获取资源,联动解决贵州瓦斯抽采规模化利用问题,将为1000米以深煤炭开采奠定基础,提高煤炭资源利用效率。
“贵州煤炭产业转型升级,必须依靠科技创新!”陈积表示,通过榜单的实施,可以鼓励企业主动进行智能化升级,在原有专业领域和技术沉淀的基础上,不断释放、激发创新活力,助推基础能源产业高质量发展。
“只需鼠标轻点按键、10多秒,智能化采掘设备依次启动,传送带就能将深达井下数百米的煤炭运送至地面!”贵州豫能新田煤矿总工程师陈祖国说,4月16日,作为企业建立的首个智能化采煤工作面——新田煤矿1901综采工作面正式投入生产。
新田煤矿是企业主要生产矿井,资源储量大、煤层赋存稳定、发热量高,通过矿井机械化、智能化建设,6对矿井全部通过贵州省矿井智能化升级改造项目验收,在“地面采煤”的同时,实现“减人提效”。
智能工业互联网技术将深度应用于煤炭行业,其具有多种应用场景:如智能安全开采,即以一体化方式打造“全感知-全连接-全智能”智慧煤矿,结合井下机器人、智能传输机等设备,实现无人生产或少人生产,切实降低企业经营成本,提高生产效率；再如在矿山综合管理上,可搭建智慧矿山系统,实时在线监测,对煤炭开采、运输、销售、设备维修、备品备件、人力资源管理等在内的各种需求做出智能响应与快速决策。
除煤矿开采向无人转变,矿山管理集中总控、煤炭销运智慧运输、生态保护精准计量等矿山“数字化转型”,正在成为未来发展的新方向。
“作为一种全新的煤炭智能采掘技术——煤炭地下气化,变物理采煤为化学采煤,集建井、采煤、气化为一体,最终实现‘井下无人、地面无煤’的远程智能采掘技术,将推动传统煤炭产业颠覆性变革。”贵州省煤田地质局地勘处副处长金军说。
受特有的喀斯特地貌影响,贵州赋煤条件复杂,常规井工开采难度大,导致煤炭产业发展面临多种难题——贵州单井规模30万吨以下的的小型煤矿较多,大型矿井较少,产业发展方式较为粗放,机械化开采占比低；矿井多为高瓦斯井,煤矿生产安全形势依旧严峻；煤炭深加工产业发展滞后,产品结构较为单一,仍以销售原煤为主,未形成煤电联营；随着煤炭去产能和煤矿兼并重组,煤炭资源利用率较低,未能更好地发挥贵州的资源优势……
与传统采煤技术相比,新的智能采掘技术不仅可实现煤炭可采100%机械化,保障煤矿安全生产,也可大大减少地表塌陷、有害物质排放,将环境保护的重点由末端提到源头,从而有效解决传统采煤过程中的环境破坏问题。同时,还可充分利用常规井工技术难以开采的劣质煤、薄层煤、极倾斜煤层、废矿区残留煤等“边角料”,提高资源利用率。
金军表示,煤炭智能采掘技术,将煤炭由单一燃料向原料和燃料并重转变,推动“高碳能源低碳化”发展,对贵州基础能源产业向高端化、集约化、绿色化、无人化变革,具有重要引领作用。
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