作为煤炭行业高质量发展的核心技术支撑，煤矿智能化建设正在加速推进。截至目前，山西、山东、贵州等主产地均已发布“地方版”方案，统筹施策、分步实施 。而因我国煤矿赋存条件复杂多样，不同煤矿的开采技术、装备水平、工程基础等条件也有较大差异。如何因矿施策，形成多种模式并存的智能化建设？期间又有哪些重点任务及难题？在近日召开的“2020中国能源研究会年会”上，中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法提出建议。
“煤炭资源型地区转型，
应是生产和利用方式的转型”
煤炭是最丰富的化石能源品种，在我国已探明的化石能源资源总量中占比97%左右。2019年，煤炭占我国一次能源生产量、消费量的比重分别为69.3%和57.7%。
“目前，我国尚未完成工业化，仍处于对能源和原材料消费最旺盛的阶段。而煤炭正是可以清洁高效利用、最经济安全的能源。”王国法认为，“去煤化”脱离我国国情。在未来相当长时期内，煤炭难以被大规模替代。预计到2030年、2050年，煤炭占我国一次能源消费量比重仍在50%、40%以上。
在此背景下，煤炭行业高质量发展至关重要。王国法表示，煤炭开采是一个需要高科技支撑的产业，智能化则是高质量发展的核心技术支撑。“诸如，煤炭资源型地区转型不是‘去煤化’，而应是生产和利用方式的转型。以煤炭工业第四次技术革命为契机，向数字化、智能化新产业和新业态转型。”
所谓“第四次重大技术变革”，其要义就是智能化建设。王国法称，经过40多年发展，煤炭综合机械化取得巨大成绩。全行业基本实现机械化、综合机械化，一些重要系统实现自动化，为智能化发展奠定良好基础。“新技术的发展推动人类生活方式进步，也倒逼矿业领域改变传统高强度的工作方式。一方面，围绕智能化开采，先行先试企业赢得了成本优势、发展等优势，倒逼同类企业快速跟上；另一方面，矿业招工难、从业人员不足等现实，倒逼煤矿尽快实现少人、甚至无人化开采。”
“煤矿智能化建设不是一次性结果，而是不断提高的过程 ”
记者了解到，我国煤矿智能化建设呈加速增长态势。全国智能化工作面的数量，已从2015年只有3个，发展到2018年有80多个、2019年达275个，今年底预计将超过377个。但同时，王国法提醒，“煤矿智能化建设不是一次性结果，也不是‘基建交钥匙工程’”。
王国法称，智能化将重塑煤矿主要系统，包括开拓设计、地测、采掘、运通、洗选到安全保障、生态保护、经营管理等，使其具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。在煤矿系统智能化的基础上，进而在井下和井上的主要作业点、线岗位，应用机器人智能装备，全面替代人工高危、高强度作业。“信息技术、数字技术与采矿技术深度融合，也是高新技术融入矿山场景的迭代发展。煤矿智能化建设是一个不断发展、不断提高的过程。”
此外，由于我国煤矿赋存条件复杂多样，不同煤矿的开采技术与装备水平、工程基础、技术路径、建设目标等均存在较大差异。受制于智能化开采技术与装备发展水平，不同煤层赋存条件矿井的建设难易程度和最终效果，相应也存在差异。“我们很难用单一标准，对所有煤矿的智能化建设水平进行评价。对此，提出智能化分类、分级建设的理念和标准，目前已完成《煤矿智能化标准体系》，制定了《智能化煤矿分类、分级技术条件与评价》《智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价》。”王国法称。
“高层次人才队伍是推动煤矿
智能化建设的最重要力量”
综合上述现实，王国法进一步向及给出重点方向及发展建议。
“基于智能化建设要求，首次从通用基础、支撑技术与平台、煤矿信息互联网、智能控制系统及装备、安全监控系统、生产保障等方面，全方位设计智能化标准体系。”王国法认为，在此过程中，应充分考虑煤矿所在区域、建设规模、煤层地质赋存条件、生产技术条件等不平衡性，以及各指标要素对智能化主系统影响程度的差异性。针对不同矿井煤层赋存条件与建设基础，制定差异性的评价指标体系，引导企业进行科学合理的智能化建设投资。
同时，要加强核心技术攻关。王国法建议，将煤矿智能化装备纳入国家智能制造发展规划，对高端综采综掘智能化装备、重大灾害应急救援智能装备等重大装备研发和应用，给予财税政策支持。可与国有企业、科技实体共建全国煤矿大数据中心及应用云平台，形成智能化煤矿高质量运行的新模式。
“智能装备是智能化煤矿的核心支撑。应大力发展煤机智能制造、提高煤机装备智能化可靠性水平，用智能装备和机器人全面替代人工作业。”王国法称，相关企业可延伸智能煤机制造产业链，从主要提供煤机产品向提供产品和服务转变，向提供整体解决方案转变，向提供全生命周期服务转变，推动制造与服务协同发展。
除了“硬件”，王国法表示，“高层次人才队伍是推动煤矿智能化建设和行业高质量发展的最重要力量。”对此，急需建立煤炭行业新时期人才体系，加快培养领军人才，开发高层次、高技能、复合型的煤矿工业创新人才。
