陜煤澄合董東公司 當(dāng)煤炭開采插上智能的羽翼——未來(lái)煤礦將是怎樣
8月6日，貴州省盤州市梓木戛煤礦發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故，事故造成13人死亡。
人們不禁要問(wèn)：煤炭開采什么時(shí)候才能從高危行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)?a href=http://cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>安全行業(yè)？這也是煤炭科技工作者們一直在思考的問(wèn)題。
“煤炭科技創(chuàng)新的重點(diǎn)任務(wù)是安全、綠色、智能開采?！痹?月8日召開的“煤炭安全智能精準(zhǔn)開采”中國(guó)工程科技論壇上，與會(huì)專家一致認(rèn)為：煤炭必須走智能、無(wú)人、安全開采道路，由勞動(dòng)密集型升級(jí)為技術(shù)密集型，發(fā)展成為具有高科技特點(diǎn)的新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式。
安全開采形勢(shì)依然嚴(yán)峻
近年來(lái)，依靠科技進(jìn)步，我國(guó)煤炭安全開采形勢(shì)持續(xù)好轉(zhuǎn)，百萬(wàn)噸死亡率從2005年的2.76降至2017年的0.106（死亡375人）。
不過(guò)，在中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮看來(lái)，我國(guó)煤炭安全開采形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
他表示，盡管煤礦瓦斯、頂板、水害等事故逐年大幅下降，但重特大事故仍然時(shí)有發(fā)生；煤礦百萬(wàn)噸死亡率與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，是美國(guó)的5倍，是澳大利亞的11倍。
“煤炭仍將長(zhǎng)期是我國(guó)主導(dǎo)能源，煤炭安全高效開采對(duì)保障國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展意義重大。”袁亮說(shuō)。
值得一提的是，我國(guó)探明的5.9萬(wàn)億噸煤炭資源中，埋深在1000米以下的占53%，淺部資源枯竭，煤炭采深以平均每年10～25米的速度增加，全國(guó)采深超千米的礦井有47座。
中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司研究員王金華表示，深部開采帶來(lái)的高地壓、高瓦斯、高水壓、高地溫等問(wèn)題日趨嚴(yán)重，而且傳統(tǒng)的災(zāi)害和事故防治理論、技術(shù)和裝備不能有效解決深部復(fù)雜地質(zhì)條件帶來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題。
這些都嚴(yán)重威脅著煤礦工人的生命安全和身體健康。
袁亮表示，破解深部煤炭開采難題是煤炭科技工作者的責(zé)任和使命。
精準(zhǔn)開采是必由之路
煤礦生產(chǎn)“少人則安、無(wú)人則安”，減少采煤工作面作業(yè)人員數(shù)量是減少人員傷亡、保障安全的重要手段。
兩年前，袁亮首次提出煤炭精準(zhǔn)開采的科學(xué)構(gòu)想。
所謂煤炭精準(zhǔn)開采，就是將不同地質(zhì)條件的煤炭開采擾動(dòng)影響、致災(zāi)因素、開采引發(fā)生態(tài)環(huán)境破壞等統(tǒng)籌考慮，時(shí)空上準(zhǔn)確高效的煤炭無(wú)人（少人）智能開采與災(zāi)害防控一體化的未來(lái)采礦新模式。
相較于傳統(tǒng)煤礦動(dòng)輒三四千人，90%的人在終年不見天日的井下作業(yè)，實(shí)現(xiàn)煤炭精準(zhǔn)開采的每個(gè)礦不足100人，其中90%的人在地面作業(yè)，10%的人在井下開展生產(chǎn)準(zhǔn)備、巡檢，信息化、自動(dòng)化、智能化水平高，回收率和工作效率大大提高，使高危勞動(dòng)密集型艱苦行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呔饧夹g(shù)密集型行業(yè)。
據(jù)了解，自首個(gè)無(wú)人開采工作面——黃陵一號(hào)煤礦1001工作面試驗(yàn)成功以來(lái)，我國(guó)已有70余個(gè)采煤工作面實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人開采。
井下，采煤機(jī)自動(dòng)化智能運(yùn)行，就像飛機(jī)進(jìn)入自動(dòng)駕駛狀態(tài)一樣；地面上，操作人員在監(jiān)控室遠(yuǎn)程監(jiān)控——幾代煤炭人期待的“有人巡視，無(wú)人值守”的智能化無(wú)人開采由夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。
2017年，由袁亮牽頭的煤炭安全智能精準(zhǔn)開采協(xié)同創(chuàng)新組織成立，其目標(biāo)是到2050年全面實(shí)現(xiàn)煤炭精準(zhǔn)開采，煤炭開采從業(yè)人員零死亡。
突破核心技術(shù)短板
智能化無(wú)人開采是煤炭精準(zhǔn)開采的技術(shù)支撐和重要實(shí)踐。不過(guò)，專家坦言，我國(guó)智能化無(wú)人開采技術(shù)仍處于初級(jí)階段，關(guān)鍵共性技術(shù)需要攻關(guān)，制約推廣應(yīng)用的因素需要破解。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家王國(guó)法表示，目前在地質(zhì)條件好的礦區(qū)煤炭智能開采取得很好效果，但由于煤礦開采條件的多樣性和復(fù)雜性，智能化開采遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期理想的效果和目標(biāo)，仍需突破核心技術(shù)的短板。
煤礦井下情況特殊，有甲烷、一氧化碳等易燃易爆氣體，也有電磁波衰減嚴(yán)重，電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍大，使煤礦智能化水平嚴(yán)重滯后于現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展步伐。
為此，中國(guó)工程院院士謝克昌建議，充分發(fā)揮科學(xué)家和企業(yè)家的創(chuàng)新主體作用，以安全、智能、精準(zhǔn)為關(guān)鍵詞，進(jìn)一步凝練關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，優(yōu)化主要研究方向，為前沿領(lǐng)域和顛覆性技術(shù)的突破奠定理論基礎(chǔ)。
同時(shí)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用一體化，抓緊示范工程建設(shè)，通過(guò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化礦山、智能礦山等的建立，促進(jìn)煤炭安全智能開采中現(xiàn)代工程技術(shù)的突破。
?
