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觀察丨黑色煤炭邁向智能綠色之路

來(lái)源:中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2024-09-20 16:38

黑色煤炭邁向智能綠色之路

——煤礦智能化建設(shè)和煤炭清潔高效利用工作推進(jìn)會(huì)觀察

中國(guó)能源新聞網(wǎng)記者 莫非

  煤炭是我國(guó)的主體能源,在保障國(guó)家能源安全中發(fā)揮著“壓艙石”和“穩(wěn)定器”作用,在當(dāng)前一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占比67.4%和56.2%。

  黨的十八大以來(lái),習(xí)近平總書(shū)記多次強(qiáng)調(diào)立足以煤為主的基本國(guó)情,抓好煤炭清潔高效利用。

  經(jīng)過(guò)近年的探索實(shí)踐,我國(guó)煤炭智能安全高效綠色開(kāi)采發(fā)展如何?煤礦智能化建設(shè)中遇到哪些突出難題,有什么創(chuàng)新路徑?煤炭清潔高效利用取得了哪些成果,未來(lái)的發(fā)展又將邁向哪里?9月19日,國(guó)家能源局召開(kāi)煤礦智能化建設(shè)和煤炭清潔高效利用工作推進(jìn)會(huì),中國(guó)工程院院士、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家王國(guó)法與中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授趙躍民就相關(guān)話題作出闡述。

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  煤礦智能化進(jìn)入加快發(fā)展、縱深推進(jìn)新階段

  煤炭行業(yè)作為我國(guó)重要的傳統(tǒng)能源行業(yè),是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,其智能化建設(shè)直接關(guān)系我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)智能化的進(jìn)程。

  煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,對(duì)于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。

  “煤礦智能化建設(shè)的技術(shù)路徑越來(lái)越清晰?!蓖鯂?guó)法介紹,目前,以智能化生產(chǎn)決策控制+井下智能裝備(機(jī)器人)自動(dòng)化作業(yè)為目標(biāo),構(gòu)建融合一張網(wǎng),建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)融合管控與智能決策。在裝備方面,應(yīng)用先進(jìn)工藝和智能裝備,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程設(shè)備自動(dòng)控制、無(wú)人值守作業(yè)。

  煤礦智能化是一個(gè)多系統(tǒng)、多層次、多專業(yè)技術(shù)融合的復(fù)雜系統(tǒng)工程。

  王國(guó)法坦言,現(xiàn)階段我國(guó)煤礦智能化建設(shè)還存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全、接口協(xié)議不統(tǒng)一等問(wèn)題?!拔覀冃枰掷m(xù)推進(jìn)智能化支撐技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),不斷完善煤礦智能化頂層設(shè)計(jì),推進(jìn)信息基礎(chǔ)設(shè)施迭代升級(jí),加快數(shù)據(jù)資產(chǎn)積累,優(yōu)化數(shù)據(jù)資源采集、處理、確權(quán)、使用、共享等環(huán)節(jié)管理機(jī)制,加速推進(jìn)新一代信息技術(shù)、人工智能等新技術(shù)與煤炭開(kāi)采技術(shù)深度融合,賦能煤炭產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化高質(zhì)量發(fā)展。”

  王國(guó)法建議,推進(jìn)煤炭智能柔性開(kāi)發(fā)供給體系建設(shè),同時(shí)加速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的管理變革轉(zhuǎn)型,增強(qiáng)信息安全保障能力。推進(jìn)煤礦系統(tǒng)智能與人文智慧的融合,把減人、增安、提效落到實(shí)處?!耙七M(jìn)煤炭開(kāi)采方式向綠色低損害和智能高效方向轉(zhuǎn)型,盡可能降低開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng),實(shí)現(xiàn)無(wú)害化開(kāi)采。”  

  “當(dāng)前,煤礦智能化建設(shè)進(jìn)入加快發(fā)展、縱深推進(jìn)新階段,首批智能化示范煤礦實(shí)現(xiàn)了部分建設(shè)目標(biāo),但仍然存在諸多技術(shù)難題亟待攻克?!蓖鯂?guó)法透露,已組織相關(guān)科研單位的煤礦智能化團(tuán)隊(duì),結(jié)合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(指南),剖析實(shí)際建設(shè)成效和驗(yàn)收結(jié)果,梳理出12*100項(xiàng)難題,凝練難題描述和技術(shù)現(xiàn)狀,提出攻關(guān)思路或方向。

  王國(guó)法列舉了7個(gè)共性問(wèn)題,并提出創(chuàng)新路徑和思考意見(jiàn)。

  在薄煤層無(wú)人化高效智能開(kāi)采方面,他建議創(chuàng)新總體解決方案,研發(fā)薄煤層液壓支架與控制系統(tǒng)、煤礦井下精準(zhǔn)智測(cè)系統(tǒng)、多參量耦合規(guī)劃截割系統(tǒng),由“可視遠(yuǎn)程干預(yù)模式”向“智能自適應(yīng)模式”邁進(jìn)。

  對(duì)于全面提升礦井智能安全保障能力,王國(guó)法建議研發(fā)應(yīng)用新一代安全智能監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)?!凹訌?qiáng)智能傳感與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)裝備研發(fā)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)全時(shí)空‘通-感-算’一體化,突破感知信息一站式匯接、數(shù)據(jù)就地快速處理、災(zāi)害趨勢(shì)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)等難題,建立礦井全時(shí)空感知、地下空間三維重構(gòu)和地圖構(gòu)建、地下場(chǎng)景識(shí)別、設(shè)備群位姿可靠監(jiān)控、拓展融合基于視覺(jué)的感知技術(shù)應(yīng)用,形成集監(jiān)測(cè)、預(yù)警、防控、應(yīng)急于一體的智能安全閉環(huán)管控體系?!?/p>

  煤炭清潔高效利用需全流程發(fā)展

  黨的二十屆三中全會(huì)強(qiáng)調(diào),健全煤炭清潔高效利用機(jī)制。煤炭清潔高效利用,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。

  趙躍民表示,煤炭清潔高效利用指綠色開(kāi)采、煤炭洗選、燃煤發(fā)電、清潔轉(zhuǎn)化、廢棄物資源化利用等環(huán)節(jié)全過(guò)程全要素節(jié)能減排、清潔低碳利用。

  “綠色開(kāi)采和煤炭洗選是清潔高效利用的源頭和基礎(chǔ)環(huán)節(jié),燃煤發(fā)電是主要利用方式,清潔轉(zhuǎn)化和材料制備是潔凈化、高值化利用途徑,CCUS可實(shí)現(xiàn)煤炭利用全流程零碳負(fù)碳。原煤開(kāi)采后混有大量矸石和雜質(zhì),經(jīng)分選后可脫硫、降灰、除雜、提質(zhì),生產(chǎn)供應(yīng)電力、冶金、化工、建材等用戶的商品煤。選煤可提升煤炭生產(chǎn)端經(jīng)濟(jì)效益,提高消費(fèi)端利用效率,實(shí)現(xiàn)減污降碳?!壁w躍民介紹說(shuō)。

  “我們創(chuàng)立了煤炭高效深度篩分技術(shù),形成了動(dòng)力煤煤泥減量化新工藝,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)動(dòng)力煤大規(guī)模提質(zhì)加工。研制了世界上首臺(tái)超靜定大型振動(dòng)篩,改變了我國(guó)大型振動(dòng)篩完全依賴進(jìn)口的局面?!壁w躍民說(shuō)。

  趙躍民表示,實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)高端化、智能化和綠色化可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,要緊密圍繞“能源安全、低碳轉(zhuǎn)型”需求,開(kāi)展煤炭清潔高效加工利用全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與多學(xué)科交叉發(fā)展。

  “發(fā)展煤制油是保障國(guó)家能源安全的戰(zhàn)略性舉措?!壁w躍民介紹,我國(guó)已建成了世界上單體規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目——400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范工程,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。開(kāi)發(fā)了全球首套百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化裝置,主要性能指標(biāo)達(dá)世界領(lǐng)先水平。

  “隨著煤炭開(kāi)采向深海、深地、深空發(fā)展,建議積極推進(jìn)采選充一體化和井原位態(tài)化開(kāi)采,推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈向‘清潔、低碳、高效、智能、精深、高值’升級(jí),實(shí)現(xiàn)CCUS技術(shù)低能耗、全流程、集群化發(fā)展?!壁w躍民表示。

  對(duì)于煤炭清潔高效加工利用發(fā)展,趙躍民認(rèn)為,首先應(yīng)該建立商品煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)施精煤戰(zhàn)略,采用商品煤計(jì)量,提升原煤入選率,提高用煤質(zhì)量,精準(zhǔn)適配電力、化工、冶金、建材等行業(yè)煤質(zhì)需求,提高煤炭燃燒、氣化、液化等轉(zhuǎn)化利用效率,降低能耗以及廢棄物排放。

  “其次要推進(jìn)政產(chǎn)學(xué)研用深度融合,”趙躍民建議,在政府主導(dǎo)下,組織國(guó)內(nèi)外煤炭行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)、高校、科研院所、金融機(jī)構(gòu)等,開(kāi)展具有前瞻性、先導(dǎo)性基礎(chǔ)理論和“卡脖子” 重大技術(shù)裝備攻關(guān)與工程示范,盡快實(shí)施煤炭清潔高效利用國(guó)家重大專項(xiàng)。

  “同時(shí)要健全煤炭清潔高效利用機(jī)制,制定財(cái)稅鼓勵(lì)政策,采-選-電-化-材-循聯(lián)合,協(xié)同共建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,組建煤炭資源清潔高效分選加工全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)。立足我國(guó)能源資源稟賦,充分發(fā)揮煤炭兜底保障作用。”趙躍民說(shuō)。 

責(zé)任編輯:余璇

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