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劉見中:智能煤礦建設一體化解決方案及關鍵技術與成套裝備 2024-06-11
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我國礦山資源開發規模位居世界第一,煤炭年產量40億t左右,約占一次能源消費總量的60%。當前,世界形勢錯綜復雜,能源安全面臨嚴峻挑戰,主要工業大國之間對戰略性礦產資源的競爭不斷加劇。受資源稟賦條件制約,今后很長一段時期我國能源消費仍需立足以煤為主的基本國情,煤炭仍將發揮能源兜底保障用。nn在新技術革命的推動下,礦山開發方式正在加快向綠色、安全、智能、高效轉變。5G、大數據、人工智能、區塊鏈、物聯網、遙感探測等新技術與礦業開發深度融合,加速礦山向數字化、智能化發展,徹底改變傳統的生產方式。作為新興交叉領域,煤礦智能化從理論、技術研究到裝備研制、工程示范,仍處于起步加速發展階段。國內和國際的知名信息技術企業、相關科研機構、高等院校紛紛進入該領域,信息系統平臺、數據感知、核心控制裝置、成套裝備等煤礦智能化關鍵核心技術與裝備不斷取得突破,研究熱點不斷涌現。nn國際上,以德國PSI公司、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)等為代表,依靠先進可靠的自動化控制技術,開發了自動化控制系統,在澳洲英美煤業公司率先實現了生產流程的精細化和標準化管控(圖1)。神東礦區通過引入使用PSI區域自動化控制系統,實現了“五礦六井”生產集中管控。大型露天礦山已實現在辦公室即可自動生成礦山模型,制定生產計劃,并與礦山開采設備相連,形成礦山動態管理與指揮遙控系統。nn圖1 澳洲英美煤業公司自動化控制系統nn在國內,中國煤炭科工集團有限公司(以下簡稱中國煤科)作為煤炭及礦業領域科技領軍企業,在地質信息探測、數字化礦山建模、生產自動化、安全監控、智能采掘、電液控制、采煤機、快掘系統、智能主輔運輸系統、智能選煤廠煤炭工業互聯網平臺、大數據分析技術、井下5G等方面開展了大量的理論、技術和裝備研發,與國家能源集團、陜煤集團等所屬的多座煤礦聯合示范應用(圖2),在智能礦山技術發展及工程實踐過程中發揮了重要的推動和引領作用。nn(a)國家能源集團榆家梁煤礦nn(b)陜西陜煤黃陵礦業有限公司一號煤礦nn(c)陜煤集團神木張家峁礦業有限公司nn圖2 中國煤科智慧礦山建設案例nn2014年12月,原國家安全生產監督管理總局發布了《關于印發陜煤化集團黃陵公司一號煤礦智能化無人開采技術經驗材料的通知》(安監總廳煤行函〔2014〕191號),隨后國家有關部門相繼出臺了一系列關于煤礦智能化建設的政策措施,推動新一代信息技

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