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兖矿金鸡煤矿首先成功实施了8.2米超大采高综采,达到日产6.6万吨,月产150万吨以上水平,创造了综采采高最大、单产和效率最高的世界纪录。
针对特厚煤层8米以上到20多米以上的特厚煤层,开发了放煤工艺参数智能算法和时序控制与人工融合控制系统,实现了特厚煤层的高效工作。
针对50多度大倾角条件的复杂难采煤层,我们通过机械化+智能化技术的融合,解决了综采设备在50多度大倾角条件下,稳定运行的世界难题,实现了由不能采到能够安全高效开采的突破。
当前,我国井下的固定岗位作业,逐渐由机器人代替人工作业。国家煤矿安全监察局今年1月份发布煤矿机器人重点产品研发目录,提出了掘进、采煤、运输、安控、应急救援五类38种煤矿机器人的研制。
什么是煤矿的智能化
煤矿的智能化是指从煤矿的开拓设计,地测、采掘、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与执行的基本能力。煤矿智能化是一个不断发展的过程,目标是建设智慧煤矿。智慧煤矿与智慧社会、智慧城市、智慧交通等具有类似的科学内涵,是指煤矿主体系统实现智能化,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化与现代矿山开发技术相融合,开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制完善智能系统,实现一种全智能化运行的新模式。
实现智能化发展我们有三个目标:首先,近期到2021年全国建成100个智能化示范矿井,初步形成煤矿开拓设计地质保障等等,主要环节数字化传输,数字化运行的技术体系,基本实现减人提效,少人和无人作业,井下固定岗位无人值守。到2025年大型煤矿基本实现无人化,实现开拓设计、地质保障、采掘运通、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行。2035年要全面实现煤矿智能化开采、构建多产业链、多系统集成的煤矿智能系统,实现绿色清洁智能化发展。
智慧煤矿总体框架,要基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道,形成一个大数据的应用中心,开发一个业务运输平台,面向不同业务部门,实现按需服务。
煤矿大多都有很多系统,一般煤矿至少有90多个子系,归纳起来要建设煤矿的八大智能系统,从地下的精准位置服务和地质信息保障,到智能快速掘进,无人辅助运输,智能开采,一直到矿井的安全防控。要建设相应的八大智能系统的智能控制平台,包括智慧煤矿复杂巨系统总体规划及综合操控操作平台、智慧煤矿云数据中心、智慧煤矿大数据分析等。
此外,要搭建煤矿的安全高效信息网络精准位置服务系统,要建设井下精确位置服务的平台和井下采掘、运通、地质、信息动态管理系统,即所谓4D-GIS系统,以及虚拟现实培训系统。
还要研发智能快速掘进系统,目前,煤矿普遍存在采掘失衡、掘锚失衡的矛盾,智能快速掘进还存在许多难题,也是我们企业迫切需要解决的难题。
同时,还要建设智能化无人工作面的协同控制系统,智能化运输管理系统,实现全煤流无人值守,辅助运输无人驾驶,井下的智能仓储物流管理系统,建设煤矿井下环境感知安全管控系统,建立智能通风及安全监测物联网系统。安全物联网包括智能排水控制系统、大型关键设备,固定场所无人值守系统,还有大型设备故障诊断,机器人群协同控制平台等等,要建设智慧矿区的智慧中心,还要建设全国煤矿大数据中心。
智慧矿业期待青年学子来创新
构建智能+绿色矿山和绿色矿业新体系,是新时代矿业科技工作者的历史使命,我国青年学生、青少科技人员是通过煤炭革命,建设智能+绿色矿山和绿色矿业新体系的中坚力量。煤炭革命智能+绿色矿业新体系建设的历史节点,也是青年人才成长新机遇。
改革开放40年来我国快速发展,得益于创新,但是在我们这样一个发展阶段,我们的创新大多数是引进、消化、吸收创新,集成创新到再创新这样一个阶段,我们原始创新不足,目前正是我们从模仿创新向原始创新迈进的一个转型期。
在此,我们应该呼吁矿大的青年学子们加入煤炭科技创新的行列。我国煤炭工人特别能吃苦,特别能战斗的精神,以及敢于奉献精神,敢于创新的品德,都是非常值得学习的。广大青年学子们都面临着选择,职业的选择是我们一生中最重要的选择之一,人生道路千万条,或者直线或者曲折,没有人能预知哪一条路是离成功最近的,但是我们只要方向正确,坚定踏实走好每一步,都会向目标靠近。
当前世界正处于第三次工业革命与第四次工业革命的历史交汇期,以人工智能、大数据、互联网+为标志的新技术革命浪潮滚滚,青年学子们肩负中华民族伟大复兴历史使命,煤炭工业期待你们的加入,建设绿色+智慧矿业的伟大实践将为你们发挥创造力,建功立业提供历史的机遇,你们具备了创新意识,创新能力,你们将开创未来,用智能助力实现煤炭梦。10年以后、20年以后,你们中将出现一批影响中国、影响世界的杰出工程师,杰出科学家,杰出领导者,你们都将成为中华民族伟大复兴的贡献者,我祝福你们!
(本文系科普时报记者张克根据王国法院士在MSTA大家科技系列讲座上的主旨报告速记整理而成,并经作者本人审核)