采煤+科技?貴州采煤開(kāi)啟“無(wú)人駕駛”模式

　　　將地下煤層引燃，通過(guò)操縱供氧量，讓煤炭發(fā)生化學(xué)反應并產(chǎn)生煤氣，再通過(guò)管道將煤氣輸送到需要的地方……科幻小說(shuō)《地火》中，這個(gè)“120年以后人類(lèi)熟練掌握的技術(shù)如今”在貴州實(shí)現了!近年來(lái)，貴州以科技興煤，力圖擺脫傳統的“傻大黑粗”模式。特別針對喀斯特地貌的復雜煤層開(kāi)采難題，貴州省以技術(shù)榜單破解關(guān)鍵核心技術(shù)，為當地煤炭工業(yè)轉型升級賦能加持。

　　將地下煤層引燃，通過(guò)操縱供氧量，讓煤炭發(fā)生化學(xué)反應并產(chǎn)生煤氣，再通過(guò)管道將煤氣輸送到需要的地方……科幻小說(shuō)《地火》中，這個(gè)“120年以后人類(lèi)熟練掌握的技術(shù)如今”在貴州實(shí)現了!

　　近年來(lái)，貴州以科技興煤，力圖擺脫傳統的“傻大黑粗”模式。特別針對喀斯特地貌的復雜煤層開(kāi)采難題，貴州省以技術(shù)榜單破解關(guān)鍵核心技術(shù)，為當地煤炭工業(yè)轉型升級賦能加持。

　　日前，貴州省科技廳和貴州省能源局簽署了戰略合作協(xié)議，攜手推動(dòng)煤炭開(kāi)采智能化和機械化水平。隨著(zhù)煤炭開(kāi)采搭上高科技快車(chē)，一個(gè)“井下無(wú)人、地上無(wú)煤、純清潔能源”的煤炭工業(yè)新時(shí)代，正在喀斯特貴州漸行漸近。

　　一鍵采煤，告別“傻大黑粗”

　　一身黝黑的礦工，深入到地下幾百上千米的礦井里，一筐一筐地挖煤，然后運上地面……在貴州，這種“傻大黑粗”式的采煤模式，正在被逐漸終結。

　　割煤、移動(dòng)，煤炭源源不斷地通過(guò)皮帶涌向地面……在貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司，只要在地面上輕輕摁下總控臺啟動(dòng)按鈕，地下深處的采煤機就可進(jìn)入“無(wú)人駕駛”狀態(tài)，實(shí)現“一鍵采煤”。

　　2018年5月，該公司將大數據與煤炭產(chǎn)業(yè)深度融合，完成了31004綜采工作面的智能化改造，貴州煤礦由此開(kāi)啟了“無(wú)人駕駛”模式，礦井深處的礦工身影正在減少。

　　“在貴州復雜的地質(zhì)條件下，成功運行智能化模式，這在以前是不敢想的。”貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司采煤副總工程師朱加賢感觸頗深，貴州煤礦多為煤與瓦斯突出礦井，地質(zhì)結構極其復雜，要在這樣的條件下實(shí)現智能機械化開(kāi)采，幾乎是不可能的事。“在西南地區沒(méi)有先例，g內也只有少數條件好的礦井實(shí)現了工作面的智能化生產(chǎn)，無(wú)成功經(jīng)驗可供借鑒。”

　　這對于在井下干了20多年采煤工的朱加賢來(lái)說(shuō)，“感覺(jué)就像做了場(chǎng)夢(mèng)一樣，簡(jiǎn)Z是翻天覆地的變化”。

　　不過(guò)，翻天覆地的變化顯然不止于此。5年前，在貴州省科技廳的支持下，貴州盤(pán)江精煤股份有限公司經(jīng)多方論證，聯(lián)手中g(shù)礦業(yè)大學(xué)開(kāi)展煤層地下氣采技術(shù)攻關(guān)。由中g(shù)礦業(yè)大學(xué)王作棠教授領(lǐng)銜的科研團隊，駐扎在烏蒙山區的山腳樹(shù)煤礦，先后攻克了五大項重大關(guān)鍵技術(shù)，于去年成功實(shí)現了地下煤氣化點(diǎn)火。

　　將地下的煤炭進(jìn)行有用燃燒，使之轉化為可燃氣體，這樣，不用開(kāi)挖就可以Z接把地下煤層中的含能成分提取出來(lái)，使得采煤就像開(kāi)采石油和自然氣一樣。在王作棠教授看來(lái)，煤炭氣化代表著(zhù)我g能源革命的創(chuàng )新方向，對于貴州這樣一個(gè)煤炭大省來(lái)說(shuō)，意義重大。

　　技術(shù)張榜，啃下復雜煤層“硬骨頭”

　　貴州是我g南方煤炭資源Z豐富的省區，煤炭資源儲量名列全g第5位，素有“西南煤海”之稱(chēng)。一個(gè)尷尬的事實(shí)是，喀斯特地貌讓貴州煤層賦存條件復雜，煤礦開(kāi)采條件差于北方煤炭省份。

　　數據顯示，貴州省埋深2000米以淺的煤炭資源總量2588.55億噸，其中已探獲資源量707.61億噸。受煤層復雜賦存條件及開(kāi)采技術(shù)制約，現有生產(chǎn)、建設礦井主要集中在占儲量大約50%的厚煤層和中厚煤層，而剩余50%儲量的薄煤層、極薄煤層、急傾角煤層基本被棄采。

　　根據貴州省委省政府部署，96%的現有生產(chǎn)礦井將在2020年實(shí)現機械化開(kāi)采，其余4%屬于很難機械化的極薄、急傾角煤層。解決“關(guān)鍵4%”礦井機械化開(kāi)采問(wèn)題，不僅將使煤炭資源利用效率大幅提高，還將為開(kāi)采豐富的極薄、急傾角煤層，甚至2000米以深更為豐富的煤炭資源奠定基礎。

　　為此，2017年，貴州省科技廳發(fā)布技術(shù)榜單，懸榜攻克長(cháng)期以來(lái)制約貴州煤炭轉型升級的核心技術(shù)。

　　“把需要的關(guān)鍵核心技術(shù)張榜出來(lái)，英雄不問(wèn)出處，誰(shuí)有本事誰(shuí)就揭榜。”貴州省科技廳高新技術(shù)處主任科員楊璟說(shuō)，技術(shù)榜單針對貴州省礦井實(shí)際情況，梳理出3個(gè)技術(shù)攻關(guān)方向，包括1米以下煤層和60°以上的急傾斜煤層機械化開(kāi)采技術(shù)、煤礦井下無(wú)人/少人采掘系統和礦井設備小型化輕量化技術(shù)。Z終，貴州省科技廳據此立項實(shí)施科技重大專(zhuān)項，支持經(jīng)費高達4815萬(wàn)元，“力度前所未有”。

　　煤層平均厚度僅1.3米，且屬高瓦斯煤礦，在這樣的條件下實(shí)行智能化開(kāi)采，難度不小。但是，貴州眾一金彩黔礦業(yè)有限公司聯(lián)手社會(huì )科研力量，牽頭攻克了技術(shù)難關(guān)?，F在，公司旗下的巖腳煤礦早就實(shí)現了“有人巡視、無(wú)人值守、遙控采煤”。作為中榜單位之一，該公司成為西南地區首家實(shí)現薄煤層智能化開(kāi)采的民營(yíng)煤炭企業(yè)，巖腳煤礦智能化綜采工作面也已通過(guò)驗收。

　　目前，通過(guò)技術(shù)榜單實(shí)施的科技重大專(zhuān)項進(jìn)展順利。參與揭榜的中g(shù)礦業(yè)大學(xué)教授劉盛東表示，當前，煤礦采掘的機械化在很多地區已經(jīng)實(shí)現，但采掘自動(dòng)化、智能化還是一個(gè)世界性的難題，貴州如果能啃下這個(gè)硬骨頭，將迎來(lái)一場(chǎng)煤炭產(chǎn)業(yè)的新革命。

　　科技發(fā)力，破題煤炭開(kāi)采智能化

　　2018年底，貴州省提出打造十大千億級“產(chǎn)業(yè)航母”，入列的基礎能源產(chǎn)業(yè)，到2022年產(chǎn)值將達到2200億元，其中煤炭產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到2000億元。

　　近年來(lái)，貴州省煤炭行業(yè)克服市場(chǎng)下行困難，經(jīng)過(guò)深度調整，總產(chǎn)值從2013年的1395.7億元，提高到2017年的1850億元，正穩步向2000億級行業(yè)邁進(jìn)。但是，其中的困難依舊不容小覷。特別是，在青山綠水的貴州，傳統依賴(lài)資源消耗的發(fā)展模式已經(jīng)難以為繼，煤炭業(yè)b須走出“粗放經(jīng)營(yíng)、礦難頻發(fā)、環(huán)境污染、資源浪費”的怪圈。

　　要把煤炭從黑色變成綠色，把高碳變成低碳，把污染變成清潔，只有的解決方案只有一個(gè)——科技興煤。為此，貴州提出了高端化、綠色化、集約化的目標，關(guān)鍵詞是轉型升級和提質(zhì)增效，路徑就是智能化和機械化。

　　貴州省科技廳廳長(cháng)廖飛說(shuō)，傳統產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)化是貴州省科技工作“重中之重”，基礎能源產(chǎn)業(yè)既是“煤電煙酒”傳統產(chǎn)業(yè)的代表，又在“十大千億級工業(yè)產(chǎn)業(yè)”中名列1。“我們將以此為‘當頭炮’和突破點(diǎn)，將傳統動(dòng)能改造為新動(dòng)能，形成‘十大千億級工業(yè)產(chǎn)業(yè)’高端化綠色化集約化的示范，以實(shí)踐證明‘只有夕陽(yáng)企業(yè)，沒(méi)有夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)’。”

　　5月20日，貴州省科技廳和貴州省能源局簽署了戰略合作協(xié)議，明確雙方將以變革性技術(shù)推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)革命，共同推動(dòng)貴州省能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加快建成全g重要能源基地。

　　按照協(xié)議，貴州將在2022年左右實(shí)現煤炭開(kāi)采100%機械化，2030年左右實(shí)現“井下無(wú)人地面無(wú)煤”。不過(guò)，僅僅從裝備層面，顯然不能完全實(shí)現無(wú)人化開(kāi)采，b須從方法論上進(jìn)行革新，從工法、規程上進(jìn)行改進(jìn)，以技術(shù)創(chuàng )新和制度創(chuàng )新“雙輪驅動(dòng)”推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革。

　　今后，貴州省科技廳和貴州省能源局將以聯(lián)合資助、產(chǎn)業(yè)基金等方式，對煤炭地下氣化、無(wú)煤柱開(kāi)采、“大數據+煤礦”深度融合、智慧供電以及能源領(lǐng)域其他技術(shù)研究與應用給予項目支持。貴州省能源局將協(xié)調組織有關(guān)單位提供應用場(chǎng)景，并申報省級科技計劃項目，貴州省科技廳則支持相關(guān)項目，統籌關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，組織成果應用示范。

　　科技創(chuàng )新主動(dòng)作為，Z終必將為喀斯特貴州煤炭開(kāi)采的自動(dòng)化和智能化破題。