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用3年時間，建成1000處煤礦智能化工作面，對應產能占到10億-15億噸——在近日舉行的國新辦新聞發布會上，應急管理部辦公廳負責人李豪文表示，根據最新出臺的《全國安全生產專項整治三年行動計劃》，將提高煤礦的機械化、信息化、自動化和智能化水平，使采煤、掘進智能化工作面由目前的280處提至1000處，同時全國煤礦的一二級安全生產標準化占比將達到70%以上。
“三年之后，這部分煤礦要真正挑起全國煤礦工業的大梁，呈現‘一少兩高’的特點。‘一少’是全國煤礦數量大幅度減少，‘兩高’是全國煤礦安全可靠的供給能力大幅度提高，安全生產能力大幅度提高。”李豪文稱。
截至目前，我國已建成智能化采煤工作面的煤礦數量，僅占正常生產煤礦數量的5.38%左右。若按現有總產能47億噸/年(含證照齊全、在建和批小建大)來算，相當于在3年內，將智能化工作面比例提至20%-30%。
系統越智能，效率越高，“少時則安、少人則安”成為現實
采煤設備準備就緒，點擊鼠標一鍵啟動，系統自動發出語音提示。透過大屏幕可清楚看到，數百米深的井下，割煤、推溜、運輸等裝備有序開啟，強力膠帶運輸機將滾滾烏金送出井口。采煤不下井，“藍領”變“白領”——這是山東能源棗礦集團付煤公司(下稱“付煤公司”)智能化工作面的運轉景象。
該公司副總工程師卓俊勇介紹，通過對采煤、掘進、運輸等7個生產環節綜合改造，現已建成3個智能化無人開采工作面。“老舊裝備功率小、毛病多，開機率一度只有40%左右，更談不上什么開采效率。升級后的智能裝備已連續生產3年半時間，幾乎沒發生過機械故障。”
系統越智能，效率越高。付煤公司在全國率先取消夜班，并實施周末集休的情況下，工作時間短了，效率反而大大提升。“工作面單產水平比傳統工作面提高88%，人員工效提高4倍，噸煤成本降低60%，‘少時則安、少人則安’成為現實。”卓俊勇稱。
同樣積極展開智能化建設的，還有神東煤炭集團錦界煤礦。在智能礦山項目的推動下，采掘工作面、主運系統等各生產系統逐步實現自動化、智能化運行。“綜采工作面由人工手動割煤、機械式記憶割煤，轉變為‘智能化記憶+預測割煤’，工程質量、控制精度均有大幅提升。”該礦礦長李永勤向記者介紹，智能化升級還帶來管理方式的變革，工作環境、工作強度明顯改善。“由于水文地質條件復雜，工作面上覆20-50米富水區，探放水是采煤前的必備工程。過去，每班至少需要4人手動操作，現在使用自動鉆機進行探放水，遙控器調整鉆機位置，其他均由機械手臂完成，1人就夠了。”
除了來自一線的實踐探索，一系列政策支持也讓智能化方向更加明晰。特別是3月出臺的《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》(下稱《指導意見》)，吹響我國煤礦智能化建設的號角。“智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，是煤炭生產力和生方式革命的新方向。”近日在煤炭科學技術大講壇上，中國工程院院士、中煤科工集團首席科學家王國法如是說。
智能化建設不是一勞永逸，目前仍處于發展初級階段
結合現狀，王國法指出，煤礦智能化是一個不斷發展的過程。要實現全過程的安全高效智能運行，不是一次性結果，也不是“基建交鑰匙工程”。近年的建設步伐不斷加快，但目前，我國煤礦智能化發展仍處于初級階段。
記者進一步了解到，盡管參與企業多、積極性高，智能化建設集中存在技術裝備保障不足、研發平臺不健全等“硬件”難題，以及專業人才匱乏等“軟件”不足，實際發展滯后于企業需求，多項短板亟待補齊。
“裝備是實現智能化的基礎。因起步相對較晚、產業鏈相對薄弱，我國煤炭行業的關鍵裝備、基礎材料、核心零部件等支持不足，高端產品遠未能滿足需求。”國內某煤機企業負責人坦言，我國成套裝備的水平已有很大提升，諸如高精度傳感器、采煤機關鍵傳動件及液壓件、軸承等部件，目前仍依賴進口，進而帶來成本等問題。“智能化建設離不開實實在在的投入，大多數企業對成本還是比較敏感。在提升質量、性能的同時，若能降低價格，可帶動全生命周期的成本下降。”
李永勤舉例，信息化集成是實現智能化的關鍵因素之一，需要多個設備、多項技術相配合。因國家暫未對煤礦信息化建設制定統一通訊標準，不同廠家的設備互不兼容，甚至連接口都不一樣，給聯合控制帶來難度。“為此，我們不得不進行更換改造，才能實現一套系統控制所有設備。盡管最終整合到一個平臺，達到數據交互零延遲的效果，無形中卻增加很多技術難題及成本投入。”
此外，人才配備是又一考驗。中國煤炭工業協會副會長、煤礦智能化創新聯盟理事長劉峰表示，面對智能化趨勢，更加迫切需要具備煤炭開采、信息技術、管理知識的復合型技術人才，技術過硬、富有創新精神的技能型隊伍。但近年，煤企人才流失嚴重，煤炭院校部分專業招生困難，煤礦采掘一線招工接替問題凸顯。
人員操作技能、業務能力良莠不齊，這也是卓俊勇的直觀感受。“智能化發展需要高素質專業人才隊伍，但部分傳統煤礦從業人員的文化技術水平偏低、專業技能培訓偏少、能力提升機制不健全，有些地區甚至仍在聘用流動性強的臨時人員，停留在‘體力活’階段，制約了現代化開采技術、裝備的推廣應用。”
到2035年各類煤礦基本實現智能化
為實現“3年、1000處”的目標，下一步如何發力推進?
王國法表示，煤礦智能化建設是一個多學科交叉融合的復雜問題，涉及多系統、多學科、多專業、多領域、多工種的相互匹配融合。對此，亟需統一技術系統，實現深度互聯互通，其基礎是建立統一的技術標準，其過程隨著煤礦智能化技術不斷發展迭代更新，必須保證技術標準具備體系性、繼承性和前瞻性。與此同時，也要避免重復規范和過度標準化，確定各標準的邊界范圍及適應性，按照分類分級建設的原則，確保智能化相關技術在煤礦得到有效應用。
“智能化建設是一個復雜的系統工程，也要借鑒他山之石，將其他行業現有、成熟的智能技術在煤炭生產領域進行轉化與應用。”王國法提出，建設一批智能化示范礦井，通過示范帶動作用，促進煤礦智能化建設向縱深發展。
結合多年探索經驗，李永勤認為，智能化建設不可一蹴而就，必須超前規劃、明確目標。“我們按照基礎設備、生產控制、生產執行、經營管理、決策支持的五層應用框架體系進行建設施工。整合煤礦多個獨立信息系統，實現互聯互通是完成智能化建設的前提。為此，設備研發單位、制造廠家及使用單位缺一不可，結合生產實際、技術性能、安全需求等因素，各環節共同參與，才能真正達到最理想的效果。”
上述煤機企業負責人還稱，由于我國礦井數量眾多，開采條件、井下環境、操作習慣等各有差別，裝備的穩定性和適應性也是實現智能化開采的關鍵。“一方面，在關鍵裝備、零部件、材料等方面繼續下功夫，解決技術軟肋和制約發展的技術瓶頸，提升國產化水平。另一方面，要讓煤炭裝備更具個性化，讓每一套設備可感知、可控制、可調整，形成適應于不同地質條件、開采技術條件礦井的系列成套智能化開采技術與裝備。”
按照《指導意見》，到2035年，各類煤礦基本實現智能化，構建多產業鏈、多系統集成的煤礦智能化系統，建成智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系。
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