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兩台3430系列采煤機可(kě)保障上海全年(nián)發電用煤需求。

▲我國(guó)研制的(de)全球首台套大功率、超大采高(gāo)智能化高(gāo)端采煤機。上海煤科/供圖

煤炭行業再傳捷報——全球首台套大功率、超大采高(gāo)智能化高(gāo)端采煤機MG1250/3430-WD系列（以下簡稱“3430系列采煤機”）日前在我國(guó)問世，大采高(gāo)可(kě)達10米，将世界采掘機械發展推上又一(yī)新高(gāo)度。記者從研發制造單位中國(guó)煤炭科工集團上海研究院（以下簡稱“上海煤科”）獲悉，該裝備将于9月中旬在神東上灣煤礦首次投用。

“受關注不僅僅是因為(wèi)裝備登頂了全球采煤機裝機功率和(hé)開采高(gāo)度高(gāo)峰，更重要的(de)是，它能夠推動特厚煤層一(yī)次采全高(gāo)綜采工藝的(de)普及，有效解決傳統放頂煤工藝對煤炭資源回收率偏低(dī)的(de)問題，滿足年(nián)産2000萬噸工作面安全開采需求。”上海煤科天地(dì)采掘機械研發一(yī)室主任張斌告訴記者，“這是什麽概念？相當于隻需兩台，就可(kě)以保障上海全年(nián)發電用煤需求。”

煤炭開采迫在眉睫

采煤效率不斷提升，對保障國(guó)家能源安全至關重要。煤炭是我國(guó)能源供應的(de)壓艙石和(hé)穩定器，但按照2022年(nián)我國(guó)原煤産量45.6億噸、資源産出率40%估算，現有煤炭儲量僅能保障開采20年(nián)左右，如(rú)何安全可(kě)靠兜底是一(yī)大考驗。

中國(guó)工程院院士康紅(hóng)普表示，保障國(guó)家能源安全對煤炭提出的(de)要求，總體可(kě)概括為(wèi)“三千”——實現西部千萬噸級采煤工作面及礦井建設、東部深部千米深井建設與生産、煤巷千米快速掘進技術與裝備水平提升。抓住以上難點，解決産出率問題，煤炭資源才能實現開發。

“當前，我國(guó)94%的(de)千萬噸級礦井分布在西部。要讓這些保供主力實現高(gāo)産，要麽把采煤工作面加高(gāo)或加長(cháng)，要麽采用更先進的(de)開采工藝。另外，我國(guó)現有50多對礦井開采深度超過1000米，開采深度大、難度也加大，稍有不慎就可(kě)能造成重大事故。所以，開發這部分資源勢在必行，而其關鍵技術和(hé)裝備必須攻克。”康紅(hóng)普稱。

張斌向記者舉例，對于8米以上的(de)特厚煤層，過去(qù)由于大型綜采裝備缺失，隻能采用分層開采或放頂煤開采方法。長(cháng)此以往，礦井普遍存在生産效率低(dī)、資源回收率低(dī)等諸多問題。特厚煤層若能做(zuò)到沿着煤岩分界線一(yī)次性精準采出，可(kě)大程度減少對煤炭資源的(de)浪費，生産效率也會随之提高(gāo)。“換句話說，特厚煤層傳統開采工藝和(hé)裝備，已經難以支撐我國(guó)煤炭工業高(gāo)質量發展，高(gāo)産迫在眉睫。”

智能化助力資源挖潛

在煤炭行業，智能化被視(shì)為(wèi)提升資源儲量和(hé)保障能力的(de)主要抓手。

以3430系列采煤機為(wèi)例，其針對7-10米厚與特厚煤層開發，集智能感知、智能控制、智能診斷與智能通信于一(yī)體，使超大采高(gāo)工作面安全、、智能開采成為(wèi)可(kě)能。“這是我國(guó)煤炭安全開采進程邁出的(de)實質性一(yī)步。”張斌說起更多細節，“真正的(de)不止于采煤環節，檢修和(hé)維護等其他環節也應實現智能化。比如(rú)像3430這樣的(de)大型采煤機，檢修時需注入潤滑脂，一(yī)台設備15個潤滑點，傳統靠人工維護，一(yī)名工人8小時都做(zuò)不完。對此，我們研制了采煤機專用智能注脂系統，通過采煤機主控系統實現自(zì)動注脂，完全替代人工。”

3430系列采煤機正是我國(guó)煤礦智能化進程的(de)一(yī)個縮影，也是技術裝備升級帶動生産效率逐步提升的(de)典型案例。近日召開的(de)煤炭綠色、智能開采産學(xué)研合作論壇公布的(de)新數據顯示，截至今年(nián)7月底，56座國(guó)家首批智能化示範煤礦通過驗收，累計建成智能化采煤工作面363個、掘進工作面239個，采煤工作面單面平均生産能力達到500萬噸/年(nián)，平均剩餘服務年(nián)限達到約58年(nián)。此外，已建成智能化采煤工作面1043個，掘進工作面1277個。

“通過人工智能等先進信息技術對傳統煤炭産業開展智能化改造，對于煤礦減人增安提效、助力煤炭行業高(gāo)質量發展、保障國(guó)家能源安全具有重要意義。”日前，國(guó)家能源局在答複十四屆人大一(yī)次會議第3396号建議中再次強調，國(guó)家高(gāo)度重視(shì)煤礦智能化建設，到2025年(nián)大型煤礦和(hé)災害嚴重煤礦基本實現智能化，到2035年(nián)各類煤礦基本實現智能化。

智能化建設面臨新考驗

“随着技術裝備不斷升級，智能化建設整體面臨着全新考驗。”中煤科工開采研究院智能開采裝備分院副院長(cháng)侯剛感慨。

他舉例稱，采煤、掘進等硬件設備不斷升級，數據中台、經營管理(lǐ)系統等軟件雖從外行業引入不少先進理(lǐ)念和(hé)技術，但應用在煤礦井下的(de)效果卻不理(lǐ)想。再如(rú)，不少礦井出現人員不足問題，既要完成生産任務，又要學(xué)習應用智能化，精力時間受限。加上智能化在調試階段難免影響産量，煤炭企業如(rú)何平衡生産效益和(hé)智能化未成熟階段的(de)矛盾，同樣亟待思考。

中國(guó)工程院院士王國(guó)法坦言，一(yī)些關鍵技術裝備瓶頸尚未突破，導緻智能化本應帶來的(de)效率和(hé)效益未全面顯現。“在不同區域，煤層賦存條件差異較大，不同煤炭企業的(de)智能化建設基礎、理(lǐ)念、技術路徑均不相同，導緻我國(guó)煤礦智能化發展不平衡問題較突出。例如(rú)在西南雲貴川礦區，礦井産量依然偏低(dī)，智能化開采技術與裝備适應型比較差。截至目前，在複雜多變煤層條件下，采掘系統還無法形成連續穩定的(de)智能化作業，需要較多人工幹預，整體智能化能力得不到有效發揮。”

對此，王國(guó)法表示，采掘裝備是核心，關鍵元部件和(hé)整機可(kě)靠性差、對複雜條件煤礦适應性差等問題，需要開展集中攻關。

在侯剛看來，破題關鍵在于讓每個礦打造合理(lǐ)定位的(de)智能化礦井。“從礦井全場景進行分析研究，建設從設計、實施、交付、使用到維護保障的(de)全流程機制，站在高(gāo)産實際需求角度，開展針對性科研攻關。除科研單位，煤礦工作人員一(yī)開始就要介入，真正做(zuò)到系統設計、建設、使用全過程融入。”