以智能化推進薄煤層生產(chǎn)模式變革

文/本刊評論員

5月9日，在山東能源棗礦集團召開的全國煤礦薄煤層智能開采現(xiàn)場推進會，吸引了全國各大煤礦企業(yè)、院校等800多人與會取經(jīng)，人數(shù)遠超前期計劃，充分說明了企業(yè)對薄煤層礦井智能開采的極大熱情和強烈需求。

煤炭工業(yè)作為我國的基礎能源產(chǎn)業(yè)，發(fā)展智能化特別是薄煤層智能化開采技術，推進產(chǎn)業(yè)提檔升級，是大勢所趨、重任在肩。這既是實現(xiàn)“從減少災害損失到減輕災害風險”的重大舉措，也是破解煤礦安全生產(chǎn)突出矛盾、實現(xiàn)減人提效、降低勞動強度的現(xiàn)實需要，更是煤礦企業(yè)安全發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的科學之路。

推進薄煤層智能化開采是現(xiàn)實的迫切需求

近年來，煤炭企業(yè)與科研院所大力開展煤炭智能化開采科技攻關，取得了一系列顯著成就。到目前，全國已有145個工作面實現(xiàn)了智能化開采。

然而，在煤炭智能開采取得顯著實效的同時，卻鮮有在薄煤層礦井智能化生產(chǎn)的成功案例。我國煤炭資源稟賦特殊，1.3米以下的薄煤層煤炭資源地域分布遼闊，保有資源儲量3500億噸左右，占全國的20%左右。南方地區(qū)薄煤層儲量占比高、煤質(zhì)好，北方地區(qū)薄煤層分布廣泛、儲量穩(wěn)定。但是我國薄煤層煤炭產(chǎn)量僅占全國產(chǎn)量的7%左右。

究其原因，長期以來，部分礦區(qū)、部分煤礦從提高經(jīng)濟效益出發(fā)，優(yōu)先開采厚及中厚煤層。加之薄煤層開采難度大，很難保證投資效益，煤礦、科研院所、裝備制造企業(yè)等缺乏研發(fā)、應用智能開采技術的動力和熱情。此外，薄煤層現(xiàn)場條件對裝備要求更為苛刻，裝備矮小化、智能化更為復雜，科研攻關和應用難度更大，造成薄煤層實際開采量低、智能化生產(chǎn)滯后。

薄煤層作業(yè)范圍狹小，安全形勢也更為嚴峻，對智能化開采技術的需求也更為緊迫。同時，隨著我國厚及中厚煤層開發(fā)強度不斷加大，部分礦區(qū)生產(chǎn)接續(xù)和資源平衡開采的矛盾日益突出，國內(nèi)煤炭開發(fā)布局也快速由東部向中西部轉(zhuǎn)移，東部老礦區(qū)和中西部部分老礦區(qū)的煤礦資源逐漸枯竭，開采的重心逐步向薄煤層和極薄煤層轉(zhuǎn)移。再加上四川、重慶、湖南、福建等一些缺煤省區(qū)的薄煤層資源儲量所占比重大，提高效率和產(chǎn)量的愿望尤其強烈，推行薄煤層智能開采是現(xiàn)實的迫切需求。

更為重要的是，推行薄煤層智能開采是提高礦工民生福祉、保障安全健康的迫切要求。煤礦工人長期在“地心”深處工作，特別是薄煤層礦井工人工作環(huán)境差、勞動強度高、工作時間長、生產(chǎn)效率低、安全隱患大。通過對煤礦薄煤層生產(chǎn)的智能化改造，可以有效實現(xiàn)井下固定崗位無人值守和遠程操作，大幅減少井下作業(yè)人數(shù)，實現(xiàn)“無人則安、少人則安、少時則安”，既提升了煤礦安全保障程度，提高了生產(chǎn)效率，又改善了井下作業(yè)環(huán)境，降低了工人勞動強度，讓礦工更有獲得感和幸福感。

科技進步為推行薄煤層智能開采創(chuàng)造了條件

近年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策的支持下，我國煤炭行業(yè)鋪開了以信息化、數(shù)字化、自動化為基礎，以無人化或少人化開采為目標的煤炭智能開采技術革命。

“十三五”以來，國家科技部啟動了“煤礦千米深井圍巖控制及智能開采技術”“煤礦智能開采安全技術與裝備研發(fā)”“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術及示范”等7個國家重點研發(fā)計劃項目。今年1月，國家煤礦安監(jiān)局發(fā)布了《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，提出重點研發(fā)應用掘進、采煤、運輸、安控和救援5類38種煤礦機器人，強力推進煤礦智能生產(chǎn)相關科技成果的轉(zhuǎn)化應用。

目前，我國逐步解決了液壓支架跟機自動化、采煤機記憶截割、工作面視頻監(jiān)控、遠程集中控制等智能化技術難題，部分技術已經(jīng)達到國際領先水平，煤機裝備實現(xiàn)了國產(chǎn)化，整體煤炭科技已經(jīng)實現(xiàn)了從跟蹤、模仿到部分領域并跑、領跑的轉(zhuǎn)變，為煤炭工業(yè)全面推行智能化開采提供了堅實的基礎。

中厚煤層智能化生產(chǎn)技術的發(fā)展，也帶動了薄煤層智能化技術的進步。目前，薄煤層綜采成套裝備朝著大功率、矮型化方向發(fā)展，采用交流變頻調(diào)速牽引技術，用集成化程度高、體積小的新型變頻器，優(yōu)化機身結(jié)構(gòu)；液壓支架向著薄頂梁、高工阻、高可靠性、機電一體化方向發(fā)展；刮板運輸機向矮型重型耐磨方向發(fā)展，減小故障率，提高可靠性。同時，隨著液壓支架、采煤機、刮板運輸機、轉(zhuǎn)載機等薄煤層綜采成套設備的遠程集中協(xié)同控制技術的日漸成熟，將實現(xiàn)地面控制、地下無人的智能管理和作業(yè)方式。

當然，相對于中厚煤層，當前薄煤層智能化裝備和技術推廣應用的難點，在于裝備的適用性上。由于地理環(huán)境和開采條件的復雜性，讓薄煤層智能化裝備的研發(fā)和制造，很難有一個統(tǒng)一的“標準”。這需要煤炭生產(chǎn)企業(yè)、設備制造企業(yè)、研究機構(gòu)等進行產(chǎn)學研用的深度融合，結(jié)合具體實際，做到“一礦一策”甚至“一面一策”。

據(jù)了解，棗礦集團在濱湖煤礦智能化礦井建設中，聯(lián)合廠家定向研發(fā)，進行了10余類、50余項技術革新，獲得6項專利，有效增強了裝備的現(xiàn)場適用性，提高了裝備的運行可靠性。濱湖煤礦的智能化建設，圓滿回答和打消了薄煤層礦井能不能更有效益開采、能不能更安全開采、能不能更有效率開采的疑問和顧慮，也證明了薄煤層智能化生產(chǎn)技術日臻成熟、效益可期。

理念引領，深入推進薄煤層智能化開采

要想深入推進薄煤層智能化開采，變革傳統(tǒng)煤炭生產(chǎn)方式，提升煤炭生產(chǎn)科技水平，改變當前的被動現(xiàn)狀，還要從思想觀念、管理理念上著手扭轉(zhuǎn)。

努力把煤礦建成科技高地。相比于其他產(chǎn)業(yè)，煤礦特別是薄煤層礦井的工作環(huán)境是最復雜、最危險、最辛苦、最不可預測的。必須下定決心把最先進的技術、最先進的裝備、最先進的管理引入到礦井生產(chǎn)中來，利用當前日新月異的自動化、信息化、智能化、數(shù)字化技術，對煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等進行科技化改造，通過遠程操控、智能控制大力打造無人崗點、無人工作面，真正把礦工從繁重的生產(chǎn)中解放出來，讓科技成為煤礦生產(chǎn)和發(fā)展的最大驅(qū)動力，把煤礦建成尖端科技、高新技術、先進管理高度集中集成的科技型、技術型能源企業(yè)。

努力把煤礦建成幸福生活寶地。提高煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的根本目的和落腳點是改變煤礦工人的從業(yè)生態(tài)，讓職工受益。要把生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益提高等成果最大化地體現(xiàn)在職工身上。通過生產(chǎn)效率提高進一步優(yōu)化勞動組織，堅決取消煤礦夜班生產(chǎn)、推行周末集休，甚至“朝九晚五”，讓礦工回歸自然、健康、規(guī)律的家庭生活，提高他們的幸福感、獲得感、認同感。通過經(jīng)濟效益提高，積極提高煤礦職工的福利待遇，讓他們成為人人羨慕的“高收入”群體。

努力把煤礦建成人才聚集洼地。當前大多數(shù)煤礦一線從業(yè)人員文化水平不高，導致智能化裝備不會用、用不好，嚴重制約了煤礦生產(chǎn)力的提高。要在大力提升煤礦裝備水平的同時，積極引進高學歷、高素質(zhì)職工，讓大學生班組、研究生班長成為煤礦常態(tài)和生產(chǎn)主力，滿足高科技裝備使用需求，實現(xiàn)“人機相宜”，補上素質(zhì)短板。同時，發(fā)揮他們的知識專長，通過研發(fā)創(chuàng)造，反哺礦井科技水平的提升，在互促互進中，實現(xiàn)煤礦發(fā)展的良性循環(huán)。