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中国煤矿智能矿山建设现状与发展方向 ——中国煤炭工业协会副会长 刘峰

更新时间:2015-01-29 15:59:00点击次数:1190次

中国煤矿智能矿山建设现状与发展方向

一一光纤和光电子传感器及其工业和安全应用国际会议讲话

中国煤炭工业协会副会长 刘峰 2015年1月21日

尊敬的张超超副省长、铁锤会长,女士们、先生们,大家好!非常荣幸接受邀请在今天的大会上发言。值此大会召开之际,我谨代表中国煤炭工业协会,向出席会议的各位领导、各位来宾,表示热烈的欢迎!向此次会议的承办和协办单位表示衷心的感谢!向长期以来关心、支持并为我国煤炭事业付出艰辛努力和积极贡献的社会各界人士,表示崇高的敬意!

我发言的题目是“中国煤矿智能矿山建设现状与发展方向”,内容包括三部分:一是新常态下加快建设智能矿山的意义;二是中国煤矿智能矿山建设与技术发展现状;三是中国煤矿智能矿山建设基础与发展方向。

一、新常态下加快建设智能矿山对于提升煤炭工业发展的科学化水平具有孟要意义

当前,我国经济发展进入新常态。煤炭作为我国的能源支柱产业,在经济发展新常态下也必将发生重大变化。在发展阶段上,受宏观经济“三期叠加”等多重因素的影响,煤炭行业进入需求增速放缓期、过剩产能与库存消化期、环境制约增强期、转方式调结构攻坚期。“四期并存”的关键时期.在发展模式上,长期以来以高投、高消耗、高排放、低效率为特征的粗放式发展模式难以为继,必须向机械化、信息化、智能化和绿色化的集约型发展模式转变。在发展动力上,必须依靠科技进步,推动行业从高强度资源投入型、劳动密集型发展向资源节约型、人才技术密集型转变。

第一,智能矿山建设是煤炭行业实施创新驱动发展战略的本质要求

我国煤炭资源丰富、品种齐全、分布厂泛,但与先进产煤国家相比,煤田地质构造复杂,自然灾害多,资源开发基础理论研究滞后,安全绿色开采和清洁高效利用关键技术有待提高。在新常态下,煤炭行业可持续发展面临诸多挑战,更加需要将创新驱动发展战略作为行业发展的首要选择。

智能矿山采用先进的信息感知、数据处理、网络传输、智能控制等技术,使煤矿生产、经营和管理的各个环节、各种要素实现数字化和可视化,将各项业务流程标准化,并加工成新的信息资源,实现开采资源和环境数字化、技术装备智能化、生产过程自动化、信息传输网络化、管理决策科学化。智能矿山是新一代采矿业技术竟争的核心,代表着煤炭工业先进生产力的发展方向,是行业实施创新驱动战略的重要举措。

第二,智能矿山建设是推进煤炭行业两化深度融合的重要载体

党的十八大提出:推动信息化和工业化深度融合,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。两化深度融合是在量化融合实践的基础上,推动新一代信息技术的全面渗透、广泛应用和深度集成,创造新的业务模式和产业发展形态,建立更具竞争力的新型生产模式和组织体系,达到工业结构整体优化升级的最终目标。

智能矿山以矿山的信息化化和数字化为基础,以开采智能化、生产自动化和管理信息化为核心,将各项先进技术交叉、融合、集成并创新应用,将不断产生新的技术、产品、装备、业务模式、理念和产业形态,极大地推进我国蟆炭行业的两化深度融合进程。

第三,智能矿山建设是推进煤炭生产和消费革命的有效途径

煤炭是我国最丰富,最经济、最可靠的能源资源,在我国一次能源生产和消费结构中的比重长期占75%和70%左右。2013年,我国原煤生产量36.8亿吨,煤炭消费量36.1亿吨,煤炭生产和消费总量均超过全球的50%,是目前世界上******的煤炭生产和消费国。然而,传统的粗放式煤炭生产方式不仅造成人力资源的极大浪费,而且对生态环境造成了严重的破坏。

到2020年,煤炭在我国一次能源消费比重将控制在62%以内。同时,随着国际碳减排压力加大,国内资源和环境约束不断强化,迫切要求我们加快推进能源生产和消费革命。智能矿山建设将极大地提高自动化、数字化和信息化水平,实现生产过程的低消耗和低排放,有效提高生产效率,实现以最小资源扰动获取******资源收益的目标。

二、中国煤矿智能矿山建设与技术发展现状

我国煤矿智能矿山的发展经历了三个阶段:第一阶段是矿山信息化阶段.以实现矿山各业务的信息化管理和机械化采煤为标志。第二阶段是矿山数字化阶段,该阶段把真实矿山的整体以及和它相关的现象整合起末,以数字的形式呈现,并实现了自动化采谋。第三个阶段是矿山智能化阶段,以对矿山自动感知、分析和智能化决策,实现远程控制的智能化开采为标志。

第一,智能矿山建设基础理论和框架模式取得较大进展

近年来,煤炭行业积极开展了智能化开采基础理论和智能矿山框架模式研完,包括矿井采场围岩应力场与温度场分布和采动运移规律,煤矿采动覆岩控制机制,数字扩山基础框架,煤矿物联网原理等,这些研究均取得了较大的进展。

煤炭生产企业积极探索智能矿山建设模式。神华集团创建了智能矿山体系结构,形成了由地理信息、生产控制、生产执行、经营管理、决策支持和基础设施建设组成的多层位智能矿山建设体系模式,实现了基于大数据的生产指挥预测和预警。山东能源集团实施“EI工程”,建立一体化的业务管控模式,打造决策支持、经营管控、安全生产管理三大平台,实现了总部及所属单位核心业务的“纵向贯通、横向集成、数据共享”。

第二,智能矿山关键技术研发实现突破并获得成功应用

全行业积极开展了煤矿GIS地理信息系统、井下物联网系统、煤矿现场总线、矿井移功设备无线接入、综采成套装备智能系统、大型固体设备无人值守监测与控制、薄煤层自动化开采等技术研发工作,为推进智能矿山建设提供了技术支持。

神华宁煤集团攻克了不同协议、不同技术层次的自动化子系统间内数据整合难题,实现了生产过程自动控制系统、企业管理信息系统、三维地理信息系统与智能决策分析系统的无缝集成。

中煤科工集团、中平能化集团、西山煤电集团等单位开展了煤矿井下综采成套装备智能系统的研究开发工作,实现了综采设备约参数主动修正和自动协调运行,取得了综采成套装备智能化控制核心技术的突破。辽宁铁法煤业集团成功研发薄煤层刨煤机无人开采技术和成套装备,已完成34个薄煤层综采工作面开采,累计实现产量1392万吨。

第三,示范工程建设推动了智能矿山建设与技术发展

近年来,煤炭行业智能矿山建设已取得较大的进展,形成了行业示范工程.神华智能矿山锦界示范工程自主研发了综合智能一体化生产执行系统和生产控制系统,实现了煤矿数据采集、远程控制、数据分析、智能联动、智能报警、诊断决策等。

山西焦煤集团建立了全息化数字矿山管理平台,通过对煤矿地形地貌、岩层地质、井巷工程、设施设备等矿山可视化要素的采集和融合,以及基于真实矿山三维场景和业务数据的安全监测监控定位查询技术,实现了瓦斯监测数据定位跟踪、通风流程监视、随动调节的通风状态推演等智能化管控。

平煤神马集团的矿井综合自动化系统包括原煤生产主流程自动化系统、安全保障装备自动化系统、管控一体化信息系统,实现了煤矿安全、生产、决策支持和信息管理的一体化。

三、中国煤矿智能矿山建设基础与技术发展方向

第一,智能矿山建设基础设施更加完善,技术条件臻于成熟

近年来,煤炭生产企业均已开展信息基础设施建设和改造,多数企业集团已建成了千兆光纤以太网和百兆同步数据网,神东煤炭集团已建成万兆井下高速传输网络。煤矿生产主要流程的自动化技术也已成熟,采掘、运输、提升、通风、供电、排水等生产环节的自动化技术已获得良好应用,胶带主运输系统、井下变电所、井下排供水泵房、地面主通风机房等主要生产系统已实现远程监控和无人值守。

光传感等先进技术在智能矿山建设中获得成功应用。兖矿集团兴隆庄煤犷建成了煤矿安全光纤传感综合监测预警系统,实现了光纤传感器对煤矿瓦斯、采空区发火、围岩应力、微震、机电设备状态、风水管路、水文等综合监测预警。中煤科工集团西安研究院成功研发基于光纤光栅技术的多参数煤层底板突水监测系统,在冀中能源集团成功应用。神华集团首次提出并实现了基于激光测量的带式输送机闭环智能调速运煤方式,有效提高了生产效率和设备运行效能。

第二,客观评价两化融合发展水平,明确智能矿山建设发展方向

2012年,中国煤炭工业协会受工信部委托,组织开展了煤炭行业首次两化融合发展水平评估工作,确定煤炭行业两化融合发展水平总体处于“中级水平阶段”。未来,煤炭行业应该围绕矿山的无人开采、企业的智能管理和高效安全运营这一总体目标,从四个方面提升智能矿山建设水平:在横向覆盖范围方面,将从单个工作面、向单个煤矿、再向煤炭企业集团,甚至整个矿区延伸;在产业领域延伸方面,将从煤炭生产的信息化、向煤矿生产经营的信息化、再向煤化工、煤电、物流等整个产业链的信息化延伸;在应用系统集成程度方面,将从专业系统集成、向部分业务局部集成应用、向相关系统全面集成应用拓展;在操作手段方面,将从人工近距离操作、向无人远程遥控、再向系统自适应调控廷伸。

第三,立足资源开发、区域经济、生态环保与可持续发展战略需求,树立智能矿山建设新理念

传统的数字矿山是在对真实矿山整体统一认识的基础上的数字化再现,其核心是将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。智能矿山则在矿山数字化的基础上,综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,对生产过程中的各种信息主动感知、自动分析、快速处理,最终实现整体协调优化。

智能矿山建设要树立全局、开放的理念,站在高效、集约、安全和可特续发展的战略高度,从资源开发和区域经济协调发展的需要出发,现有矿区和矿井要加快对已有信息化控制和管理系统的集成和改造,新矿区和新建矿井要从矿区规划、矿井建设阶段就对智能矿山建设进行系统规划和建设,确保智能矿山建设在先进理念指导下有序推进。

第四,着力解决两化深度融合难题,实现智能矿山关健技术与平台建设的突破

目前,智能矿山建设应着力解决适用于不同煤岩特征的煤岩识别技术、采煤机自主定位与直线度控制技术、安全信息分布式传感与生产过程协同控制、受限异质空间传感网实时传输及动态组网、多传感器融合、智能化无人开采专家系统等技术难题,力争在以下几方面的关键技术与平台实现突破:一是高效可靠的计算机网络平台,用于传输和管理矿山生产的多源海量信息;二是时空地理信息系统平台,用于管理地面和地下的生产设施等静态和动态数据模型;三是完善的数据采集系统和手段,用于实时获取矿山生产中有用的信息和数据;四是高智能的核心应用软件,用于矿山生产、安全、管理、经营和生产过程监控的决策智能化;五是可靠的工业自动化系统,包括供电、采掘、提升、供排水、压风、通风防尘、洗选等;六是系统集成平台,决策到控制的管控一体化闭环运行。

同志们:当前我国煤炭工业正处在转型发展的关键时期,机遇与挑战并存,希望与困难同在。特别是2015年,煤炭经济将保持低位运行态势,企业经营压力将进一步加大,一些深层次的矛盾和问题还有可能进一卡显现。希望与会嘉宾继续关心和支持煤炭行业智能矿山建设事业,推动我国煤炭生产向安全、高效、集约、可持续的方向不断进步,实现煤炭行业由数量速度型向质量效益型转变!

最后,祝本次大会取得圆满成功!

谢谢大家!

(编辑:admin)