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| 【行業(yè)新聞】煤炭工業(yè)協(xié)會劉峰：煤礦“新基建”-夯實基礎(chǔ) 迎接挑戰(zhàn)（信息量巨大） |
| 發(fā)表于:2020-04-09 08:59:18 |
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3月4日，中央政治局常務(wù)委員會召開會議，強調(diào)要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是指以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化為核心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級帶來重大機遇。2月25日，八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，明確了我國煤炭工業(yè)智能化發(fā)展的方向，吹響了我國煤礦智能化建設(shè)的號角。煤礦新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將有力助推煤礦智能化進程，促進煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。 “新基建”不僅僅是指傳統(tǒng)意義上的先進通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等信息基礎(chǔ)設(shè)施，還應拓展包括大數(shù)據(jù)服務(wù)、云計算服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，以及智能傳感器、煤礦機器人等各類智能裝備。 煤礦“新基建”是指以5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在煤礦應用所必需進行的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。煤礦“新基建”不僅僅是指傳統(tǒng)意義上的先進通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等信息基礎(chǔ)設(shè)施，還應拓展包括大數(shù)據(jù)服務(wù)、云計算服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，以及智能傳感器、煤礦機器人等各類智能裝備，為煤礦智能化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。 煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，代表著煤炭先進生產(chǎn)力的發(fā)展方向，目前煤礦智能化建設(shè)已成為行業(yè)廣泛共識。煤礦智能化正是以煤礦“新基建”為基礎(chǔ)，形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)煤礦開拓、采掘（剝）、運輸、通風、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等過程的智能化運行?？梢哉f，煤礦“新基建”是煤礦智能化的“地基”。 我國煤礦數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了不同階段 第一階段是以實現(xiàn)煤礦各類業(yè)務(wù)的信息化管理和采煤的機械化為標志。 第二階段把真實礦山的整體及與它相關(guān)的現(xiàn)象整合起來，以數(shù)字的形式呈現(xiàn)，以實現(xiàn)礦山數(shù)字化和采煤的自動化為標志。 第三階段是實現(xiàn)對礦山的智能感知、自動分析和智能決策，以遠程控制的無人或少人智能化開采為標志。由于我國煤礦數(shù)量眾多，分布地域廣闊，煤層地質(zhì)條件差異較大，使得數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平參差不齊。 煤礦“新基建”是煤礦智能化的“地基”，智能技術(shù)與系統(tǒng)是煤礦智能化的“內(nèi)核”。夯實“地基”和增強“內(nèi)核”是煤礦智能化發(fā)展的兩大根本任務(wù)，其中煤礦“新基建”更為迫切。 我國煤礦智能化建設(shè)先在采煤工作面上取得突破，膠帶主運輸系統(tǒng)、井下變電所、井下排供水泵房、地面主通風機房等主要生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和無人值守。2014年，陜煤集團黃陵礦業(yè)公司在一號煤礦率先實現(xiàn)“工作面有人巡視、無人操作”的智能開采工作模式。 目前，全國已建成200多個智能化工作面，實現(xiàn)了減人提效的示范目標，取得了良好的應用效果。 兗礦集團鮑店煤礦7302綜放工作面智能化改造后，每班作業(yè)人員由23人減少至7人，且職工勞動強度降低40%至50%，工作面始終維持在2萬噸的安全高效水平。 山西焦煤西山煤電東曲煤礦架空乘人裝置實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和無人值守功能。 同煤集團塔山煤礦主井皮帶實現(xiàn)機器人巡檢。3D激光無人盤煤機器人在國家能源集團東勝熱電公司投用。 這些進步離不開煤礦數(shù)字設(shè)施的建設(shè)和智能設(shè)備的研發(fā)。 我國煤炭產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，產(chǎn)業(yè)鏈仍然脆弱。行業(yè)關(guān)鍵裝備、核心技術(shù)、軟件系統(tǒng)等原創(chuàng)性突破不足，高端產(chǎn)品遠未能滿足需求。 大功率、重載柴油單軌吊車全部是進口產(chǎn)品，以德國沙爾夫、德國貝克、捷克芬瑞特公司為主。 薄煤層國產(chǎn)綜采設(shè)備與國外如波蘭“黑龍”產(chǎn)品性能差距較大。 1000千瓦以上超大功率礦用減速機、機電設(shè)備液壓傳動與控制系統(tǒng)所用的高壓泵、馬達、液控閥等關(guān)鍵零部件仍需進口。 采煤裝備的高精度傳感器和控制系統(tǒng)芯片、電動膠輪車斷電用直流開關(guān)等嚴重依賴國外。 采煤機關(guān)鍵傳動件、高強高耐磨鋼板、高硬截齒、高端刮板鏈、高端鋼絲繩等由于國產(chǎn)金屬材料及加工工藝問題，仍依賴進口。 煤炭行業(yè)自主技術(shù)裝備配套軟件自主開發(fā)困難大，進口依賴嚴重。 反井鉆機的導孔定向旋轉(zhuǎn)導向系統(tǒng)依靠德國MICON公司。 可以說，我國煤炭開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈大而不強、寬而不深，缺乏對全球資源的整合和控制能力，整體處于價值鏈中低端。 煤炭產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，與我國工業(yè)四基——核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、先進基礎(chǔ)工藝、產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)自主化程度低不無關(guān)系。但煤炭行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新投入偏低，技術(shù)創(chuàng)新能力弱，試驗驗證、計量、標準、檢驗檢測等技術(shù)服務(wù)體系不完善，也是主要原因。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的第四次全國經(jīng)濟普查結(jié)果，2018年煤炭開采和洗選業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)法人單位研究與試驗發(fā)展（R&D）經(jīng)費支出146.5億元，R&D經(jīng)費支出占營業(yè)收入比率為0.58%，與當前全社會R&D經(jīng)費支出占GDP比率2.18%有明顯差距。 新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在推動煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式和發(fā)展路徑的變革，云計算、5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的發(fā)展，為煤炭行業(yè)未來技術(shù)創(chuàng)新帶來了無限可能。 2019年1月，國家煤礦監(jiān)察局發(fā)布 《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，明確重點研發(fā)應用掘進、采煤、運輸、安控和救援五大類、38種煤礦機器人，為我國煤礦機器人研發(fā)明確了方向。目前，井下巡檢、鉆孔、噴漿、選矸等一批機器人已研發(fā)成功并逐步開始應用。煤礦“新基建”將帶動煤炭行業(yè)5G、大數(shù)據(jù)中心、智能傳感器、基站等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，必將帶動煤礦機器人、智能裝備、礦用軟件系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展，帶動煤炭大數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)征信等數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展。煤礦“新基建”勢必推動煤炭產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，極大地改寫煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，為煤炭產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力提升提供有利的條件。 關(guān)閉礦井具有完善的供電系統(tǒng)和通風系統(tǒng)，采動穩(wěn)定后發(fā)生各種地質(zhì)災害的可能性也較小，這為數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供了基礎(chǔ)條件。 我國礦井資源豐富，大量關(guān)閉與廢棄礦井的資源化開發(fā)利用已勢在必行。 中國工程院院士袁亮指出 目前，我國已關(guān)閉礦井中仍賦存煤炭資源量約420億噸、非常規(guī)天然氣近5000億立方米，而且地下空間、礦井水、地熱與旅游開發(fā)等資源也非常豐富。 根據(jù)中國工程院重點咨詢項目 《我國煤炭資源高效回收及節(jié)能戰(zhàn)略研究》 預測 到2030年，我國去產(chǎn)能礦井數(shù)量將達到1.5萬處，如果以單個煤礦地下空間60萬立方米計算，地下空間約為90億立方米。我國煤炭企業(yè)的關(guān)閉礦井開發(fā)利用意識淡薄，多數(shù)礦井直接廢棄，不僅造成資源的巨大浪費，還有可能誘發(fā)后續(xù)的安全、環(huán)境以及社會問題。 針對關(guān)閉礦井開發(fā)利用，國內(nèi)學者們提出了一系列開發(fā)利用方向和方案，如建設(shè)分布式抽水蓄能電站，開發(fā)地下空間工業(yè)旅游資源，建設(shè)地下油氣庫、CO2庫和核廢料儲存庫，建設(shè)地下空間國家級科研平臺等。 國內(nèi)煤炭企業(yè)也在關(guān)閉礦井利用方面進行了探索 河北開灤國家礦山公園在原唐山煤礦的基礎(chǔ)上建成，是我國首批國家礦山公園，其中利用井下巷道建設(shè)地下景觀游覽區(qū)，能夠體驗從原始采煤到現(xiàn)代化采煤的演進歷程。 同煤集團正在利用云岡煤礦9000米長的北大巷廢棄巷道建設(shè)總規(guī)模100兆瓦的壓縮空氣儲能電站。該項目利用廢棄煤礦巷道作為儲氣庫，建設(shè)基于煤礦巷道的壓縮空氣儲能系統(tǒng)，目前項目已開工。 煤礦“新基建”將拓展關(guān)閉礦井資源的開發(fā)利用空間。關(guān)閉礦井具有完善的供電系統(tǒng)和通風系統(tǒng)，采動穩(wěn)定后發(fā)生各種地質(zhì)災害的可能性也較小，這為數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供了基礎(chǔ)條件。另外，在關(guān)閉礦井中建設(shè)數(shù)據(jù)中心，既充分地利用了礦井資源，為地面節(jié)省了空間，又可充分利用已有供電、通風等系統(tǒng)，大幅節(jié)省建設(shè)成本。 煤炭行業(yè)應進一步更新觀念，把握好“新基建”的節(jié)奏與力度，提升科技供給能力，培養(yǎng)大批復合型人才。 2015年，中央一季度經(jīng)濟工作會議指出，目前正在壓縮煤炭比例，但國情還是以煤為主，在相當長一段時間內(nèi)，甚至從長遠來講，還是以煤為主的格局，只不過比例會下降，對煤的注意力不要分散；我國煤炭資源豐富，在發(fā)展新能源、可再生能源的同時，還要做好煤炭這篇文章。2019年，全國原煤產(chǎn)量完成38.5億噸，同比增長4.0%；煤炭消費量占能源消費總量的57.7%，同比下降1.5%。新時代煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展更多依靠科技創(chuàng)新，更多依靠勞動力素質(zhì)提高，更多依靠內(nèi)生動力的激發(fā)。面對滾滾而來的智能化發(fā)展浪潮，全行業(yè)應科學謀劃、堅定信心、匯聚合力，做好迎接煤礦“新基建”挑戰(zhàn)的準備。 一是煤炭行業(yè)應進一步更新觀念。2019年12月16日，全國能源工作會議在京召開。會議指出，要穩(wěn)基礎(chǔ)、優(yōu)產(chǎn)能，切實抓好煤炭兜底保障，深刻認識我國能源資源稟賦和煤炭的基礎(chǔ)性保障作用，持續(xù)做好煤炭清潔高效利用這篇大文章，不輕易轉(zhuǎn)移對煤炭的注意力，不輕言“去煤化”。此次會議進一步明確了煤炭的兜底保障和基礎(chǔ)性保障地位。 2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。這是黨中央、國務(wù)院在新一輪科技革命下對搶抓人工智能重大發(fā)展機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展優(yōu)勢的重大部署。2019年11月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)512工程推進方案》，大力推進5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新及在重點行業(yè)的應用。面對人工智能的發(fā)展浪潮，我們要深刻認識到新一輪科技革命具有數(shù)據(jù)密集型科學發(fā)現(xiàn)的主要特征，主要是通過大數(shù)據(jù)分析來理解萬物之間的聯(lián)系進而得出結(jié)論，更要認識到煤礦“新基建”和煤礦智能化是煤炭革命的必由之路，是煤炭行業(yè)從勞動密集型向人才技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的重要機遇，數(shù)據(jù)將成為企業(yè)最為寶貴的戰(zhàn)略資源。 二是煤礦“新基建”應把握好節(jié)奏與力度。煤礦智能化發(fā)展具有明顯的階段性特征，煤礦“新基建”也不是一蹴而就的。《指導意見》明確提出了煤礦智能化發(fā)展的三個階段目標。近期，山東省出臺了《山東省煤礦智能化建設(shè)實施方案》，貴州省出臺了《深入推進貴州省煤礦智能化、機械化升級改造攻堅方案（2019年—2020年）》，山西省啟動了智能煤礦和智能綜采工作面建設(shè)試點工作。2019年5月，中國煤炭工業(yè)協(xié)會在山東棗莊組織召開全國煤礦薄煤層智能開采現(xiàn)場推進會。9月，河南省在平頂山組織召開煤礦智能化建設(shè)現(xiàn)場推進會。目前，國內(nèi)大多數(shù)煤炭企業(yè)已啟動了煤礦智能化建設(shè)。 我國現(xiàn)有煤礦5000余座，分布地域廣泛，不同地區(qū)煤礦的開采地質(zhì)條件差別較大，導致礦井規(guī)模和復雜程度的不同。尤其是老礦井的智能化改造，由于礦井基礎(chǔ)條件的不同，改造的難度和資金投入有明顯差別。 可見，煤礦智能化建設(shè)需要大量的資金投入，故應結(jié)合企業(yè)情況總體把握，科學推進，在效率和效益之間獲得平衡。煤炭企業(yè)集團應充分認識煤礦“新基建”的難度和階段性特征，把握好節(jié)奏和力度。在礦區(qū)層面，煤礦“新基建”尤其是數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施應統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)；在煤礦層面，應充分考慮具體煤礦的條件特點，堅持“一礦一策”，科學有序推動煤礦“新基建”。 三是煤礦“新基建”需提升科技供給能力。煤礦智能化必將引發(fā)煤炭開采新的研究方向，甚至有可能突破已有或成熟的理論框架。由于煤礦地下空間存在易燃易爆氣體、巷道狹長和機電設(shè)備眾多等，多數(shù)地面成熟技術(shù)必須加以改進或重新開發(fā)才能在煤礦井下應用。以井下5G應用為例，具有井下頻點資源不受限制，可開發(fā)余地大和空間封閉設(shè)備布置覆蓋相對集中的優(yōu)點，但必須考慮與地面不同的上行帶寬和下行帶寬均衡甚至上行略大的應用需求，并在現(xiàn)有地面設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)本安型基站和終端。因此，無論是煤礦“新基建”，還是煤礦智能化發(fā)展，必須加強煤礦智能相關(guān)基礎(chǔ)理論研究，注重突破支撐一個技術(shù)群或多個技術(shù)群的基礎(chǔ)技術(shù)，并在技術(shù)裝備關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、基礎(chǔ)工藝、軟件系統(tǒng)等方面下大功夫，解決技術(shù)軟肋和制約發(fā)展的技術(shù)瓶頸問題。 國內(nèi)煤炭企業(yè)和高等學校已成立相關(guān)研發(fā)機構(gòu)開展技術(shù)攻關(guān) 2016年，黃陵礦業(yè)公司創(chuàng)建首家“煤礦智能化開采技術(shù)創(chuàng)新中心”。 2019年，中國煤炭科工集團成立中央研究院，旨在集聚頂尖人才建設(shè)具有全球競爭力的世界一流科研機構(gòu)。 安徽理工大學獲批籌建“煤炭安全精準開采國家地方聯(lián)合工程研究中心”。 中國礦業(yè)大學獲批“地下空間智能控制教育部工程研究中心”和“礦山智能采掘裝備省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心”。 中國礦業(yè)大學（北京）成立“智慧礦山與機器人研究院”，并與中國聯(lián)通與中國煤炭科工集團簽署協(xié)議共建“地下空間5G技術(shù)創(chuàng)新應用聯(lián)合實驗室”。 遼寧工程技術(shù)大學牽頭組建“煤礦機器人協(xié)同創(chuàng)新中心”。 河南理工大學成立“智能開采研究院”。 山東能源獲批“山東省煤礦智能開采工程實驗室”。 淮北礦業(yè)集團與四川航天電液控制公司共建“智能化開采技術(shù)研發(fā)聯(lián)合中心”。 四是培養(yǎng)大批復合型人才。我國原煤產(chǎn)量從1949年的3243萬噸增長到2019年的38.5億噸，累計生產(chǎn)煤炭884億噸，開采方式從建國初期的人力落煤發(fā)展至綜合機械化采煤，到目前的自動化、智能化采煤，正是廣大的煤炭工人和技術(shù)人員砥礪奮進、開拓進取的結(jié)果。第四次全國經(jīng)濟普查結(jié)果顯示，2018年末煤炭開采和洗選業(yè)從業(yè)人員仍有347.3萬人。然而，近幾年，煤炭企業(yè)人才流失嚴重，煤炭院校部分專業(yè)招生困難，煤礦采掘一線招工接替問題凸顯。尤其是面對煤礦智能化發(fā)展的趨勢，更加迫切需要具備煤炭開采、信息技術(shù)、管理知識的復合型技術(shù)人才，需要技術(shù)過硬、富有創(chuàng)新精神的技能型隊伍。 目前，國內(nèi)煤炭相關(guān)高等學校已著手進行智能專業(yè)的人才培養(yǎng)，并和煤炭企業(yè)合作共同培養(yǎng)急需人才。 中國礦業(yè)大學（北京）設(shè)立了機器人工程專業(yè)和智能采礦工程專業(yè)方向，啟動了本科生和研究生的招生和培養(yǎng)； 西安科技大學從全校理工科專業(yè)選拔優(yōu)秀學生成立的智能開采特色班開班； 龍煤集團與黑龍江科技大學已開展煤礦急需高水平應用型人才定向聯(lián)合培養(yǎng)； 兗礦集團與中國石油大學（華東）正在共建新能源學院，推動能源領(lǐng)域高端人才合作培養(yǎng)。 五是應構(gòu)建開放型生態(tài)。70年煤炭工業(yè)發(fā)展的實踐證明，開放合作是技術(shù)創(chuàng)新的必由之路。開放帶來進步，合作走向共贏。煤礦“新基建”應作為一個開放系統(tǒng)，廣泛聚合行業(yè)內(nèi)外各方面的力量，拓展合作空間，加大合作力度，在開放合作中打造更強創(chuàng)新力、更高附加值的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。煤炭企業(yè)、高等學校、科研院所和高技術(shù)企業(yè)應加大產(chǎn)學研深度融合力度，結(jié)成平等互利、合作共贏的技術(shù)創(chuàng)新共同體，以自主可控、安全高效為目標，發(fā)揮各自優(yōu)勢形成合力，共同解決煤礦“新基建”中面臨的重大難題。可喜的是，在中國煤炭工業(yè)協(xié)會的積極推動下，行業(yè)內(nèi)部分企業(yè)已聞風先動。 去年7月，由國家能源局、國家煤監(jiān)局、中國煤炭工業(yè)協(xié)會指導，中國煤炭學會、中國煤炭科工集團發(fā)起，聯(lián)合大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、高技術(shù)企業(yè)等27家單位組建成立了煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟。 去年，中國煤炭科工集團與中國移動、華為公司、百度公司、中國電科集團啟動戰(zhàn)略合作，加速突破智慧礦山關(guān)鍵核心技術(shù)； 陽煤集團與中國移動、華為公司簽署5G業(yè)務(wù)框架合作協(xié)議； 開灤集團與中國電信簽訂5G技術(shù)應用戰(zhàn)略合作框架協(xié)議； 兗礦集團與山東聯(lián)通、中興通訊聯(lián)合簽署戰(zhàn)略協(xié)議，加快5G礦山應用進程。 我們相信，在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導下，在全行業(yè)廣大企業(yè)和職工的共同努力下，煤炭行業(yè)一定能夠抓住此次“新基建”的重大機遇，建設(shè)好現(xiàn)代化煤炭經(jīng)濟體系，實現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。 |
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