煤炭是我國的主體能源,在綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展和能源保供中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。煤礦智能化是新時代推動我國煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑,也是落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略和建設(shè)新型能源體系的有效措施。文章以山西省為例,探討煤礦智能化發(fā)展的路徑,以期能在推動煤礦智能化方面給予有益的探索和啟發(fā),助推煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(一)全國煤礦智能化建設(shè)情況
自2020年以來,《關(guān)于推進(jìn)煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》《智能化示范煤礦建設(shè)管理暫行辦法》《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》《智能化煤礦驗(yàn)收管理辦法(試行)》《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》等文件相繼印發(fā),指導(dǎo)各產(chǎn)煤省區(qū)、煤炭企業(yè)規(guī)范開展煤礦智能化建設(shè),不斷提升智能化水平。組織遴選71處國家首批智能化示范建設(shè)煤礦。據(jù)國家礦山安監(jiān)局最新數(shù)據(jù)顯示,截至2023年 9 月,全國共建有煤礦智能化工作面1400個,有智能化工作面的煤礦達(dá)730處,產(chǎn)能占比已達(dá)到59.5%。
(二)山西省煤礦智能化建設(shè)現(xiàn)狀
煤炭產(chǎn)業(yè)是山西省的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。煤礦智能化是山西落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略和建設(shè)新型能源體系的重要舉措。截至2022年底,全省共有煤礦890座,產(chǎn)能13.82億噸/年,位居全國第一,煤礦先進(jìn)產(chǎn)能占比達(dá)到80%。截至2023年12月,山西省國家首批10座智能化示范煤礦已全部建成,其中8座已經(jīng)通過現(xiàn)場驗(yàn)收。已累計(jì)建成78座智能化煤礦,共計(jì)擁有1316處智能化采掘工作面。建成全國首座5G智能煤礦,16個案例入選全國煤礦智能化建設(shè)典型案例,占全部案例的20%。
2023年3月,《2023年度全省加快推進(jìn)煤礦智能化工作方案》發(fā)布,對推進(jìn)山西煤礦智能化建設(shè)提出明確目標(biāo)和保障措施。2023年5月9日,山西省政府辦公廳印發(fā)了《全面推進(jìn)煤礦智能化和煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)實(shí)施方案》,提出“2027年,全省各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化”。2023年6月6日,山西省發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于煤炭產(chǎn)業(yè)和數(shù)字技術(shù)一體化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出“要將煤炭產(chǎn)業(yè)打造成為山西省能源領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型排頭兵”。這些政策有力地推動了山西煤炭產(chǎn)業(yè)管理信息化、生產(chǎn)智能化的建設(shè)。
為加快煤礦智能化發(fā)展,山西省標(biāo)委會發(fā)布了《智能化煤礦建設(shè)規(guī)范》《智能化露天煤礦建設(shè)規(guī)范》等3項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)。山西省能源局配套印發(fā)了《煤礦智能化建設(shè)評定管理辦法》和《指導(dǎo)手冊》,初步形成了從建設(shè)到評定的標(biāo)準(zhǔn)體系。2023年以來,山西省能源局持續(xù)完善智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系,加快推動《綜采工作面數(shù)據(jù)共享規(guī)范》等5項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,啟動《指導(dǎo)手冊》修訂,并與山西省市場監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布了《山西省煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》,這將對山西省煤礦智能化建設(shè)起到支撐和引領(lǐng)作用。
山西全省煤礦智能化創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境建設(shè)得到強(qiáng)化。據(jù)行業(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì),目前山西省煤礦信息化智能化服務(wù)機(jī)構(gòu)約30家,涵蓋產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、企業(yè)、設(shè)計(jì)公司、高校等服務(wù)機(jī)構(gòu)。
從山西省的情況來看,煤礦智能化建設(shè)較普遍存在和面臨一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)各地煤礦智能化建設(shè)基礎(chǔ)差異性較大
煤礦地質(zhì)資源的差異性大。山西省煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備種類多,采掘裝備水平參差不齊。部分智能化項(xiàng)目的安裝及實(shí)施,與井下正常生產(chǎn)循環(huán)作業(yè)存在沖突,改造難度較大。特別是重組整合煤礦儲量少、井型小、歷史負(fù)擔(dān)重、儲量資源接近枯竭的煤礦企業(yè)對2027年基本實(shí)現(xiàn)智能化目標(biāo)有一定的困難。
部分煤礦對煤礦智能化認(rèn)識存在偏差。有的煤礦定位不切實(shí)際,盲目追求“高大上”。有的企業(yè)由于對智能化建設(shè)認(rèn)識不足、投入較大、部分技術(shù)不成熟等原因,依然等待觀望、裹足不前。
煤礦智能化面臨“信息孤島”挑戰(zhàn)。煤礦企業(yè)信息化建設(shè)起步早,各類信息化子系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)了各領(lǐng)域縱向數(shù)據(jù)集成。由于各系統(tǒng)建設(shè)時間較早,系統(tǒng)型號各異,信息通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)各不相同,已有系統(tǒng)之間相互隔離,易形成信息壁壘,影響了煤礦企業(yè)信息化智能化的整體效果。
(二)在全面智能化方面尚存在技術(shù)上的短板
一是缺少通用性技術(shù)解決方案。目前掘進(jìn)工作面的智能化只實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)的突破,成套智能化技術(shù)裝備或具有普遍適應(yīng)性的智能化掘進(jìn)技術(shù)尚未突破。通用性較強(qiáng)的技術(shù)解決方案仍處于探索階段,尚未形成完善的技術(shù)體系。二是尚未形成統(tǒng)一的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口。隨著煤礦智能化建設(shè)的不斷深入,需要集成和適配的軟硬件接口越來越多,對系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性提出了更高的要求,如系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口不適配甚至?xí)蓴_了原有系統(tǒng)的運(yùn)行。
(三)要素保障能力還有待提升
一是缺少專項(xiàng)資金的扶持。山西煤礦數(shù)量多、產(chǎn)量大,煤礦智能化建設(shè)任務(wù)重、投資大。山西省針對煤炭企業(yè)資金扶持主要有國家安全改造資金和山西省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)資金,缺乏與煤炭生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的資金扶持計(jì)劃和減稅降費(fèi)政策。二是專業(yè)化人才短缺現(xiàn)象突出。煤炭企業(yè)難以招募和留用高學(xué)歷、高技能的數(shù)字人才。當(dāng)前主要依賴集成商、供應(yīng)商提供技術(shù)服務(wù),但隨著建設(shè)項(xiàng)目增多、廠商服務(wù)明顯跟不上建設(shè)需求。未形成系統(tǒng)的人才培養(yǎng)機(jī)制,智能化人才儲備不足。三是煤礦智能化設(shè)備檢測機(jī)構(gòu)能力有待提升。目前檢測機(jī)構(gòu)主要有太原煤科院、太重集團(tuán)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,但是檢測能力有限,山西煤炭智能化系統(tǒng)及相關(guān)機(jī)械設(shè)備企業(yè)眾多,缺乏一個專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)和平臺,在一定程度上制約了煤礦智能化的發(fā)展。
(一)進(jìn)一步提升企業(yè)對煤礦智能化建設(shè)重要意義的認(rèn)識
要加大媒體宣傳,組織開展交流活動,宣傳推廣煤礦智能化建設(shè)優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),讓企業(yè)充分認(rèn)識到煤礦智能化在降本增效、安全生產(chǎn)、招工等方面發(fā)揮的重要作用。煤礦智能化既是順勢而為的舉措,也是展示企業(yè)形象和承擔(dān)社會責(zé)任的表現(xiàn)。如果企業(yè)能夠率先進(jìn)行礦山智能化改造,發(fā)揮行業(yè)標(biāo)桿作用就能夠很好地在市場競爭中占據(jù)先機(jī),從而擴(kuò)大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同時也為企業(yè)轉(zhuǎn)型奠定了良好的基礎(chǔ)。
(二)加強(qiáng)煤礦智能化頂層設(shè)計(jì)
相關(guān)部門要完善煤礦智能化建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。建立健全煤礦智能化建設(shè)的監(jiān)測和評估機(jī)制,對項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、質(zhì)量、效果等進(jìn)行全面監(jiān)測和評估。對一些歷史負(fù)擔(dān)重、地質(zhì)資源較差的煤礦建議適當(dāng)放寬政策要求。企業(yè)要結(jié)合自身實(shí)際做好煤礦智能化建設(shè)整體規(guī)劃和分層實(shí)施計(jì)劃,逐步分類推進(jìn)煤礦智能化建設(shè),實(shí)施中要統(tǒng)一信息通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等,同時要重視信息安全問題,確保煤礦生產(chǎn)和數(shù)據(jù)安全。
(三)加強(qiáng)煤礦智能化人才培養(yǎng)
鼓勵省內(nèi)院校加強(qiáng)校企合作,優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置,開展產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,加大煤炭智能化、數(shù)字化人才培養(yǎng)力度,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。企業(yè)要建立人員數(shù)字化能力培訓(xùn)制度,注重培訓(xùn)的實(shí)用性。根據(jù)企業(yè)需求可有計(jì)劃地引進(jìn)或重點(diǎn)培養(yǎng)技術(shù)帶頭人,利用帶頭人的“傳、幫、帶”人才培育模式,盡快達(dá)到用 “質(zhì)量”換 “數(shù)量”的效果。完善數(shù)字技術(shù)人才職業(yè)發(fā)展晉升通道。
(四)提升煤礦智能化關(guān)鍵核心技術(shù)裝備創(chuàng)新能力
要充分發(fā)揮山西省煤礦智能化建設(shè)工作專班作用,加強(qiáng)部門協(xié)作,由山西省科技廳牽頭制定發(fā)布煤炭產(chǎn)業(yè)智能化領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,發(fā)布“揭榜掛帥”榜單,提升煤炭產(chǎn)業(yè)智能化領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力,加速技術(shù)攻關(guān)。將煤礦智能化領(lǐng)域發(fā)明專利納入專利預(yù)審和優(yōu)先審查范圍,強(qiáng)化成果轉(zhuǎn)化服務(wù)能力。借助煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,構(gòu)建山西省煤礦信息化智能化技術(shù)創(chuàng)新平臺。
(五)加強(qiáng)煤礦智能化產(chǎn)業(yè)鏈培育
“加快煤礦智能化改造”是山西推進(jìn)能源革命綜合改革試點(diǎn)重要舉措,有著廣闊的市場空間。要以此為契機(jī),系統(tǒng)推進(jìn)煤炭企業(yè)智能化建設(shè),依托產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,注重培育本地煤礦智能化服務(wù)商,提升本地煤炭智能化設(shè)備檢測能力,以煤礦智能化帶動電子信息、5G通信、測繪、智能制造、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動煤礦智能化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,推動煤炭上下游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
(六)加大資金扶持力度
要打好現(xiàn)有政策的“組合拳”,將政策引導(dǎo)作用發(fā)揮最大化。研究設(shè)立煤礦智能化改造專項(xiàng)資金,支持煤炭企業(yè)開展智能化改造。加快推動落實(shí)企業(yè)智能化相關(guān)投入列入企業(yè)安全費(fèi)用提取和使用范圍。將煤礦智能化項(xiàng)目納入國有資本經(jīng)營預(yù)算范圍。鼓勵金融機(jī)構(gòu)為煤炭企業(yè)智能化項(xiàng)目提供貸款、債券等多元化融資支持。優(yōu)化國家級智能化專項(xiàng)資金審批流程,提高審批效率,使符合條件的煤礦企業(yè)能夠及時享受到國家的專項(xiàng)扶持資金。
(七)提升煤炭企業(yè)持續(xù)盈利能力
在煤礦智能化發(fā)展趨勢的大背景下,企業(yè)應(yīng)適時對經(jīng)營管理模式進(jìn)行改革,確保經(jīng)營管理的有效性和全面性。要充分挖掘煤礦智能化改造帶來的數(shù)據(jù)資源價值,提升企業(yè)盈利能力。隨著智能化煤礦建設(shè)的推進(jìn),煤礦需要做好部分替代人員的轉(zhuǎn)崗分流及相關(guān)培訓(xùn)工作,通過煤礦智能化進(jìn)一步提升煤炭產(chǎn)業(yè)管理精益化信息化水平,充分發(fā)揮出智能化數(shù)字化對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極作用。
作者單位: 閆曉杰、孔祥棟 山西省數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)中心;郭高川 山西工程職業(yè)學(xué)院