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煤礦智能化是推動煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，也是行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。煤礦智能化建設(shè)不僅有助于提升煤炭產(chǎn)業(yè)的整體競爭力，還能有效保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)，為構(gòu)建新型能源體系奠定堅實基礎(chǔ)。

中國煤炭科工集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中國煤炭科工”）積極響應(yīng)國家重大需求，以戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)百大工程“煤礦無人化智能開采成套技術(shù)與工程應(yīng)用”項目為牽引，大力開展核心技術(shù)攻關(guān)，突破煤礦無人化智能開采與裝備技術(shù)瓶頸，解決多重動載作用下開采裝備群一體化智能協(xié)同作業(yè)、自適應(yīng)連續(xù)推進(jìn)等難題，為煤礦安全、高效、智能生產(chǎn)提供強(qiáng)有力技術(shù)保障。

揭榜賽馬，挑戰(zhàn)無人化采煤“深水區(qū)”

2020年2月，國家八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2025年，綜采工作面內(nèi)達(dá)到少人、無人操作。此時距離中國煤炭科工建成首個“有人巡視、無人操作”可視化遠(yuǎn)程干預(yù)智能化采煤模式已經(jīng)過去5年。5年間可視化遠(yuǎn)程干預(yù)模式已在我國大部分礦井實現(xiàn)推廣應(yīng)用，很大程度上降低了煤礦工人作業(yè)強(qiáng)度，提升了人員安全，但實現(xiàn)“無人化采煤”，達(dá)到“本質(zhì)安全”仍是煤科人、煤炭人的執(zhí)著追求。

一個時代有一個時代的主題，一代人有一代人的使命。2021年7月17日，中國煤炭科工帶著提升新時代煤礦人的安全與幸福感、助力煤礦轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展的使命，發(fā)布“無人化采煤控制系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用”揭榜掛帥攻關(guān)項目，面向行業(yè)廣發(fā)“英雄帖”，廣邀英才攻克無人化采煤難題。最終，7支揭榜團(tuán)隊經(jīng)過激烈角逐，2支“揭榜掛帥”團(tuán)隊脫穎而出。中國煤炭科工進(jìn)一步創(chuàng)新實施模式，按照“重大工程牽引、參建雙方合作、協(xié)同攻關(guān)創(chuàng)新”思路，兩個團(tuán)隊分別與相應(yīng)客戶深度綁定，成立聯(lián)合項目組“攻榜”。融合生產(chǎn)一線人員技術(shù)思路，兩個團(tuán)隊累計梳理出31項攻關(guān)難點，89項攻關(guān)任務(wù)，貫穿原理研究、設(shè)計研發(fā)、產(chǎn)品試驗、工程驗證等環(huán)節(jié)，以無人化采煤“堵點”“痛點”為導(dǎo)向，以解決問題成效為衡量標(biāo)準(zhǔn)，打造各具特色的無人化采煤控制系統(tǒng)解決方案。通過強(qiáng)化兩個團(tuán)隊研究成果交叉融合，構(gòu)建凸顯“采煤工藝數(shù)字化、截割控制精準(zhǔn)化、采煤模式‘監(jiān)護(hù)化’、工程方法標(biāo)準(zhǔn)化”等“四化”特征的煤礦無人化智能開采控制技術(shù)體系。持續(xù)強(qiáng)化研究成果與不同地質(zhì)條件綜采工作面融合，打造適用于不同工況條件的系列化解決方案，推動攻關(guān)成果從示范工程走向大范圍應(yīng)用，已在山東能源濱湖、楊村，川投嘉陽等煤礦常態(tài)化運(yùn)行，將工作面作業(yè)人員徹底從危險的采場環(huán)境中解放出來，達(dá)到“無人則安”目標(biāo)，推動我國煤炭行業(yè)進(jìn)入無人化智能開采新階段，支撐煤炭更好發(fā)揮能源兜底保障作用。

煤礦地面開采實景

聚力創(chuàng)新，破局“卡脖子”技術(shù)

在國家“雙碳”目標(biāo)推動下，傳統(tǒng)煤礦正加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)井下設(shè)備遠(yuǎn)程操控，AI視覺識別技術(shù)提升井下異常工況監(jiān)測精度，數(shù)字孿生系統(tǒng)優(yōu)化采掘工程方案。2024年，全國已建成47處智能化示范礦井，生產(chǎn)效率平均提升35%，正是以人工智能為代表的新技術(shù)對“智慧礦山”建設(shè)的積極賦能。

為推動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)以太網(wǎng)等前沿技術(shù)與綜采工作面無人化智能開采控制技術(shù)相融合，中國煤炭科工持續(xù)深化與國內(nèi)外一流高校、研究機(jī)構(gòu)、ICT領(lǐng)軍企業(yè)、重點煤炭企業(yè)的“產(chǎn)學(xué)研用”合作。與清華大學(xué)共同成立聯(lián)合研究中心，聚焦先進(jìn)智能裝備設(shè)計制造基礎(chǔ)科學(xué)問題和關(guān)鍵共性技術(shù)研究；與華為公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，全面推進(jìn)礦鴻操作系統(tǒng)、人工智能等新技術(shù)與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用技術(shù)的深度融合；與礦業(yè)院校推進(jìn)聯(lián)合實驗室建設(shè)，充分結(jié)合兩方專業(yè)優(yōu)勢，共同攻關(guān)煤炭行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)；深度參與煤炭企業(yè)智能化采煤工作面建設(shè)，率先提出并建成全國首個煤礦智能化采煤工作面，為全國煤礦智能化發(fā)展發(fā)揮重大支撐引領(lǐng)作用。

同時中國煤炭科工加強(qiáng)自身科技創(chuàng)新基礎(chǔ)能力培育，圍繞無人化開采技術(shù)、高水基液壓技術(shù)、軟件、先進(jìn)工藝技術(shù)等方向建成9個專業(yè)實驗室和1個無人化智能開采遠(yuǎn)程智能服務(wù)平臺，場地超過2500余平方米，儀器總價值超過3200萬元，構(gòu)建起多學(xué)科、多類型、多層次，較為完備的技術(shù)研發(fā)支撐平臺，并取得了中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNAS）認(rèn)證；牽頭申報獲批“煤炭智能開采與巖層控制全國重點實驗室”，參與“煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點實驗室”共建，成功獲批“煤礦智能安全技術(shù)與裝備應(yīng)急管理部重點實驗室”。

2024年，中國煤炭科工創(chuàng)新提出的“地面規(guī)劃采煤、裝備自動執(zhí)行、面內(nèi)無人作業(yè)”的無人化采煤新模式，推動我國無人化采煤關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域取得重大突破，開創(chuàng)煤礦無人化開采先河。2021年國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局確定的71處（含5處露天煤礦）國家首批智能化示范建設(shè)煤礦中有39處由中國煤炭科工提供技術(shù)支撐，占比55%；2023年全國煤礦采煤工作面智能創(chuàng)新大賽28個獲獎工作面由中國煤炭科工提供技術(shù)支撐，占比39%，2024年34個獲獎工作面由中國煤炭科工提供技術(shù)支撐，占比46%，引領(lǐng)了煤礦無人化智能開采行業(yè)發(fā)展的新態(tài)勢。

 

中國煤炭科工創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地

賦能行業(yè)，智造“硬核科技”

走進(jìn)中國煤炭科工無人化智能開采裝備生產(chǎn)基地，生產(chǎn)任務(wù)自動分解、生產(chǎn)計劃自動下達(dá)、生產(chǎn)過程自動執(zhí)行、物料按需及時配送、數(shù)據(jù)智能分析、異常智能調(diào)度。在這里，每10分鐘下線一組電液控?fù)Q向閥成品，每36小時裝備一個采煤工作面。從毛坯上線到成品下線，全流程實現(xiàn)自動化、智能化。這就是“科技感爆棚”的卓越級智能工廠。這里生產(chǎn)的不是普通裝備，而是能讓煤礦工人“地面指揮采煤、井下無人作業(yè)”的黑科技。

作為煤炭裝備制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，中國煤炭科工無人化智能開采裝備生產(chǎn)基地圍繞工廠建設(shè)、研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)、生產(chǎn)管理、運(yùn)營管理等五大業(yè)務(wù)模塊，大力開展智能工廠建設(shè)，建成6套智能加工系統(tǒng)、8條柔性智能裝配生產(chǎn)線和多臺（套）智能專機(jī)、1個大數(shù)據(jù)中心和20余套信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)對廠區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與能源消耗情況的實時監(jiān)控。該系統(tǒng)可自動對設(shè)備運(yùn)行異常、空轉(zhuǎn)、未及時關(guān)閉等問題進(jìn)行應(yīng)急處理，不僅顯著提升了生產(chǎn)效率，而且在節(jié)能減排方面取得突破性進(jìn)展。

目前，中國煤炭科工無人化智能開采裝備生產(chǎn)基地成功入選國務(wù)院國資委數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點企業(yè)和工信部智能制造示范工廠，先后獲評第一批卓越級智能工廠、國家綠色工廠等榮譽(yù)稱號。

站在“十五五”新起點，中國煤炭科工將深入貫徹落實集團(tuán)公司“1245”總體發(fā)展思路，聚焦煤炭智能無人化開采主業(yè)，做好數(shù)字化發(fā)展頂層規(guī)劃，打造“智能產(chǎn)品+智能制造”的雙智企業(yè)，推動實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)字化、信息化、智能化管理，努力創(chuàng)建世界一流專業(yè)領(lǐng)軍示范企業(yè)，共圓無人化采煤夢想！

【責(zé)任編輯：張任田慧】