2022年07月09日中國煤炭報m3版

陝煤集團加快佈局智能化發展新賽道——

從“系統智能化”邁向“智能系統化”

從2014年黃陵礦業公司建成首個成套國產裝備智能化無人工作面，到如今陕煤集团所属38對礦井智能化產能已達到1.8億噸/年，占总产能的93%，94%以上採煤工作面實現了智能化開採，成效斐然。近年来，陕煤集团加强关键核心技术攻关，加快新一代数字技术与煤炭产业融合创新，核心竞争力稳步提升。

以地質條件最爲複雜的黃陵礦業公司所形成的智能化建設體系爲藍本，陕煤集团依据陕北、彬黄、关中矿区不同的地质赋存条件、地质灾害情况以及煤矿智能化建设基础等建设条件，对36對生產礦井劃分三類，开展煤矿智能化建设，积极开展技术路径研究与重点科研任务攻关。各单位结合自身实际，持续加快智能化建设，有效解决冲击地压、高瓦斯、煤与瓦斯突出等灾害的智能预判预知，不断提升煤矿安全生产水平。

目前，陕煤集团实现了采煤、掘进、辅助、机器人、监测监控、智慧管理等多个方面的智能化。黄陵矿业公司发布了行业首个智能化无人综采工作面企业技术标准，陕煤集团累计发布智能化开采等2項行業標準、9項團體標準和8項企業標準，逐步形成了企业智能化建设技术标准和规范体系。

構建新的產業生態體系

2021年10月20日，全国煤炭行业“首個全礦井智能化運行”啓動。张家峁矿业公司历经4年建成了信息基礎設施、地质保障、采煤掘进、主煤流运输、通风管控等13個智能化系統和50個智能化子系統，实现了全矿井智能化。

他們根據王國法院士“煤礦智能化支撐的柔性生產供給體系”理論，打造了张家峁“智能工廠”全新生產模式。

這一模式即按照市場個性化需求，张家峁矿业公司通过安全生产智能化综合管控平台以人工智能方式，选取相应煤种工作面，配置原煤运输路径和启动顺序，定制化洗选、仓储、自动化装车，实现全生产链的可配置化，多煤种、多系统、多单元能够快速转换与协同生产。这一系列过程，辅助人机换系统智能巡检涉及多个设备群、830餘臺設備，每班减员43人。

“智能工廠是一種按需生產的先進生產方式，通过智能化打通了产业上下游的供给方式，给出了最优解。”張家峁礦業公司通風副總工程師、生产技术管理中心副主任范生军说。

數據對比顯示，该公司一系列首创性创新成果，实现了安全生产，经营管理所有系统智能化作业占比80%以上，矿井累计减人345人。

這是陝煤集團致力於以現有產業鏈爲基礎，进行专业化整合，做好现有传统产业的全链条改造，推动主业结构优化，努力向产业链中高端延伸的生动实践。

近年來，陕煤集团以数字化转型为抓手，以智慧矿山、数字化车间、智能化工厂为切入点，通过机器换人、智能化改造，从点到线、从线到面、从面到网，不断整合重塑，持续推进，通过内部产业数据集成，构建新的产业生态体系。

目前，陕煤集团煤炭板块矿井13大類792項生產輔助系統全部實現了遠程集中控制，自动化控制率由2018年的35%提高到100%，固定岗位减少3000餘人；五大类智能机器人加速应用。

試點智慧礦區初步成型

早在“十三五”開局之年，打造智慧矿山就在陕煤集团达成了共识。经过“規劃設計—實施建設—優化提升—基本成型”4個階段，目前试点推进的小保当公司智慧矿区建设基本成型。

小保當公司的智慧礦區是如何做到的呢？智慧大脑发挥了决定性作用。

在小保當公司的智慧調度指揮中心，由智能化综合管控平台、网络传输平台、煤矿企业经营管理平台、云计算中心和安全决策中心的“三平臺兩中心”以及56個子系統構成了礦區會思考決策的智慧大腦。

“實現智慧礦區的前提是系統穩定運行和系統之間相互聯動，数据统一是关键。由于数字化建设还处于起始阶段，相关技术规范标准尚不完善，导致在建设时标准不一，系统繁多，信息数据接口不一致，矿井与矿井之间形成了信息孤岛。这也是煤炭板块数字化转型过程中的痛点难点。”小保當公司二號煤礦副礦長李傑說。

爲此，陕煤集团将标准规范建设列入重大科技攻关项目，联合院校企业协同合作，制定企业数字化、智能化建设的标准和技术规范，进而形成了完整的煤矿数字化、智能化技术标准规范体系。

“我們使用統一的數據標準、通信协议和统一的数据库，将各系统集成在智慧调度指挥中心，实现了智慧化示范矿井管理。”李傑說。

小保當公司智慧調度指揮中心的“三平臺”實現了全方位監測、指挥矿井安全生产与经营管理；通过“兩中心”實現了產供銷數據與陝煤集團三網一平臺實時對接，打通信息“高速公路”，承担起智慧决策分析的重任。

同時，小保当公司建成了全国首个450米智能化超長工作面，利用数学模型通过关键几个点的数据波动精准实现了断链保护。

“我們將數據傳輸到智能化綜合管控平臺，通过温度、振动、油脂数据快速精确定位煤机关键部件异常，及时提醒保养或维修，同时实现了三机的动载平衡。”李傑說，“隨着煤機割煤速度快慢和煤量大小，转载机和运输机也会随着煤量大小智能调速，提高了设备运行效率和使用周期。利用设备群组协同智能化控制和5G視頻拼接技術，用工人数也由原来的9人減少到3人至5人。”

450米超長工作面試驗成功，使小保当公司二号煤矿扭亏为盈，同时解决了在中厚煤层开采无法实现安全高产高效的难题，产能提高了三倍以上。

智慧大腦聰明的地方還在於會算賬。经营方面，辅助运输管理中通过车载终端利用“曹操快車系統”，在快速实现叫车用车的同时，还能对区队车辆使用、里程、结算、评价形成闭环管理，月底系统自动结算部室及区队车辆使用费用。利用历史数据分析，当行驶轨迹或公里数异常现象平台会预警，当车辆行驶异常或司机出现异常状态平台会报警。同时，EAM全生命週期系統對設備物資精細管理，当设备库存低于需求库存率的时候会提前预警通知补仓，易损件根据磨损周期会提前发出预警提示，提前3個月或半年報備件計劃等。

智慧大腦更有助於安全生產。智能化综合管控平台中的安全综合预控系统将井下水、火、瓦斯、通风等集成，并通过数学模型做绿、橙、红三级预警，根据不同等级，发出提示和要求。当井下出现高等级隐患的时候系统会自动接警。

“如果井下某工作面發生火災或透水事故，该系统将启动应急救援流程，快速分析出最安全的救援路线和撤离路线，通过短信和IP應急廣播同時下發，同时按照标准的应急流程向各岗位值班领导进行报备。”李傑介紹，“區別於傳統救援，我们只需3秒鐘，平台就可根据井下实际情况提供初步的救援方案。”

下一步，陕煤集团将在煤炭板块各矿井推广矿区智慧管理模式。同时，该集团通过以“三網一平臺”系統爲基礎研發的建設礦山生態修復時空大數據平臺、智能矿井透明地质保障信息系统、井工煤矿综合评价体系等6個信息化平臺，对所有业务领域进行数字化整合，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，推动实现智能感知、网络协同、敏捷响应、高效决策、动态优化，初步完成“系統智能化”到“智能系統化”的跨越。

建立新的人才評價和激勵機制

今年3月，技术研究院渭南陕煤启辰科技公司自主设计生产的矿用喷浆机器人成套装备顺利取得4個安標證書，标志着矿用喷浆机器人技术及装备研发项目取得重大进展，具备市场推广条件。

近年來，启辰科技公司先后参与包括国家重大专项在内的省部级项目10項，获得授权专利113項，获得“國際先進”以上成果12項，先后获得省部级以上奖项7項。

啓辰科技公司是陝西煤業化工技術研究院旗下的。之所以该公司在科研方面取得了丰硕成果，和该技术研究院建立的以能力和贡献为导向的人才评价和激励机制分不开。该技术研究院采用包括科研项目激励、经营业绩激励、任期目标激励等基于工资总额内差异化分配的现金激励方式，并试点实施股权激励模式，激发科研人员的创新热情。

據瞭解，该技术研究院仅2021年兌現任期目標激勵就達119.25萬元、经营业绩激励200.46萬元；科研项目创新激励228.53萬元，研发团队人均13.44萬元。

此外，该技术研究院采取高校和企业合作创新人才培养模式，发起设立了30億元的陝煤—秦嶺協同創新資金，打造高水平经纪人队伍、“科學家+工程師”隊伍和“新雙創”隊伍，与国内顶尖高校缔结了校企联盟，将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等新一代信息技术与现代煤炭开采深度融合。

智能化時代對人才素質也有了新的要求。陕煤集团党委书记、董事长杨照乾多次谈到，要在盘活人力资源存量的基础上，构建人才智库，形成“蓄水池”，招才引智；充分利用各类创新平台，内培外引与柔性使用相结合，建立一支数量充足、结构合理、素质优良的创新人才队伍。

陝煤集團堅持每年智能化建設“投入20億元以上+3億元科技引導資金+100億元轉型基金”的資金保障機制，以5G應用+智能裝備爲基礎，加大与科研院所、高技术企业的跨界合作和技术融合力度，开展核心技术和关键装备的攻关，力争在煤矿精准地质透明探测、井下精确定位与数据高效连续传输、智能机器人协同作业、智能无人化采掘和驾驶、设备全生命智能管理系统等领域取得突破，强化智能装备、管理理念、运营模式的创新应用，搭建煤炭工业互联网新生态圈，打造煤炭工业互联网示范标杆企业。

近3年，陕煤集团煤炭板块实施重点智能化项目215項，完成投入61億元，为数字化转型建设顺利推进提供了资金保障。此外，根据企业智能化发展目标等，陕煤集团科学审定和配置人力资源，优化定编定员方案，制定各岗位任职资格配套管理办法和标准。同时，积极与中煤科工集团、华为公司以及科研院校等开展跨界合作，鼓励支持职工立足岗位微创新，形成“人人都是創客，事事皆可创新”的濃厚氛圍。（梅方义 汪琳）