装备智能化助力采煤安全高效

　　编者按

　　《中国制造2025》的推出，给装备制造业带来了新机遇和新挑战，也为煤炭装备制造业提出了新要求。作为产煤大国，煤炭装备朝大型化、自动化、智能化发展已经成为必然。

　　煤炭装备业现在发展状况如何？煤炭装备怎样实现智能制造？如何实现煤矿高产高效开采？为此，记者专访了采矿工程学术带头人，太原理工大学教授、博导、采矿工艺研究所所长宋选民。

　　大型煤机设备发展迅猛

　　中国能源报：请您简单介绍下我国煤炭装备业的发展情况？

　　宋选民：自解放后，特别是改革开发以来，我国煤炭装备业通过引进和消化国外的先进设备与技术，获得迅猛发展。可以说，经过在神华集团所属各煤炭分公司，特别是神东煤炭集团公司的发展与不断改进完善，目前其适应大型煤机设备制造和智能制造以及智能监控的基础相当不错。

　　中国能源报：目前我国有哪些较为先进的煤炭装备？

　　宋选民：据我对国内设备制造厂家的了解，北京煤机、郑州煤机在液压支架特别是大采高支架的制造方面，具有独特的优势；西安煤机厂和太原煤机厂在大功率采煤机设备制造方面，技术领先；张家口煤机厂在长工作面的大功率刮板运输机制造等方面比较先进；上海煤机厂在胶带输送机和薄煤层采煤机等方面，具有优势。

　　中国能源报：相关煤矿成套装备，实现自动化、智能化、无人化，并实现高产高效，您认为最关键的是什么？

　　宋选民：在煤炭装备制造行业领域，要实现自动化、智能化、无人化、实现高产高效，必然受许多因素的制约。

　　首先，安全高产高效的煤炭开采，受地质条件的影响最大，高效智能化的煤机设备与监控监测设备，必须在地质适合的煤层条件下使用，否则不可能实现安全高效。

　　其次，需要采用先进的机械设计理论与技术，并具有高精尖的制造设备，才可制造出先进可靠的煤炭生产装备。

　　最后，必须在传感器技术和系统控制理论等方面获得突破性进展的前提之下，才能实现理想的自动化、智能化与无人化煤炭装备，达到智能、无人和自动开采的目标。

　　如何应对影响煤矿装备干扰因素

　　中国能源报：您在煤矿高产高效开采和深部巷道工程方面，已经潜心研究多年，您进行这些科学研究的出发点是什么？

　　宋选民：我在进行项目研究的过程中，主要是结合所在矿区的生产实际，力争为矿区或矿井的安全正常生产，做一些力所能及的工作，解决一些亟待解决的实际问题。

　　其实，在这个研究过程中，也是在不断提升自身服务煤炭行业的实际能力和知识水平。前几年，我有幸在神华神东煤炭集团公司所属矿区和其它矿区，承担和参与了一些科研项目，从而接触到世界最先进的采煤技术与设备，获益颇多。

　　中国能源报：由于我国煤炭资源赋存条件千差万别，井下采场围岩变化规律复杂，影响相关煤炭装备可靠性的因素很多。您选择了哪些方面进行研究？

　　宋选民：我国的煤炭资源赋存条件确实是千变万化的，尤其是浅部资源的枯竭，大部分矿区的接替矿井均已转入深部开采。在深部开采的情况下，过去许多单一灾害的矿井，可能将出现多种灾害同时出现的情形。近年来，我对这些方面关注较多。

　　中国能源报：近年来，您在攻克这些难题方面做了哪些工作？

　　宋选民：比如，潞安矿业集团的两个接替矿——姚家山和河神庙矿，这个两个矿采深均在1000米以上，涉及的灾害问题有冲击地压、瓦斯灾害和热害的防治等难题。为此，在综合考虑其灾害防治的基础上，研究如何采用先进设备和开采技术，达到减灾防灾，实现快速建井和安全生产。我们进行了千米矿井的热害预测与防治技术及设备的前期研究，以及千米矿井千万吨的快速建设与配套装备研究以及千万吨千米深矿井的灾害防治基础研究等。目前，我们力争创出千米深井、千万吨、千人定员的“三千矿井新模式”。

　　智能化控制待突破

　　中国能源报：结合您进行科学研究，谈谈实现煤炭装备智能化，目前还有哪些技术难题待突破？

　　宋选民：在多年的煤炭科技项目研究中，我感到要实现煤炭装备的智能化，必须在以下方面获得重大突破：

　　一方面，实现智能化的关键，应研制出一批为采煤机、液压支架、刮板运输机以及转载机、胶带输送机等设备监控和控制的先进可靠和寿命长的监测监控传感器。另一方面，要力争实现工作面监测监控的无线传输和信息采集。

　　此外，还要深入研究开采工艺与设备动作顺序配合过程，各设备制造厂家应该联合攻关，开发各设备共享的系统软件平台，研发符合高效安全开采工艺过程的智能控制系统，最大程度地实现煤炭装备的智能化控制和现场的智能化开采生产。

　　中国能源报：您取得的科研成果主要有哪些？这些成果中相关技术和装备的推广应用情况如何？

　　宋选民：这些成果中，大采高超长面的成果，已在神东煤炭集团的大部分矿井推广应用，获得很好的效果。

　　在采场与巷道围岩监测与安全控制方面的成果，合作研制的监测设备主要在山西的大同、晋城、阳泉、霍州煤电、西山煤电及一些地方煤矿的顶板灾害防治与监控方面，发挥重要作用。该套顶板监测装备具有可变周期采集数据、断电自存储功能、供电电源使用与更换周期更长、可带采集分站的数量更多，部分实现无线传输功能以及监测信息的综合决策分析等方面的优越性。

　　这套监测装备的研制成功，为合作单位山西巨安电子公司带来很好的经济效益，成为其主打产品，同时为山西的煤炭企业的顶板灾害的监测预防，提供了科学有效的技术装备与决策手段。

　　中国能源报：开发和推广应用自动化和智能化技术，减人提效是实现煤炭安全高效开采的根本途径。您研发的科研成果中，相关技术和装备在推广过程中有哪些困难？

　　宋选民：结合神东矿区研究的成果，推广应用目前不存在问题。

　　结合支撑计划项目得到的研发成果，在当前煤炭经济形势普遍不景气的情况下，确实在市场拓展和扩大应用地区方面，促在一定困难。不过，随着国家煤炭经济形势好转，以及煤炭企业对安全重要性认识的提高，应用前景还是比较好的。