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中國煤炭報｜攻堅關鍵核心技術，掌握創新主動權
欄目：行業動態
發布時間：2023-05-04
作者: 高玉杰
來源: 中國煤炭報
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“十年間，我國煤炭百萬噸死亡率由0.374減少到0.054，下降85.6%。安全生產形勢的好轉，離不開煤礦長期以來在安全生產領域的科技創新。煤炭資源精細勘探、大型礦井建設、智能化開采技術裝備、煤礦災害防治等一大批先進科技成果的轉化應用，為煤礦安全生產提供了有力支撐。”國家礦山安全監察局安全總監商登瑩表示。
——中國工程院煤炭綠色低碳發展工程科技論壇暨煤炭科技創新高峰論壇側記
碳達峰、碳中和目標下，煤炭工業承擔著我國能源供應安全保障及支撐新能源發展的重要使命。如何實現煤炭工業綠色低碳高質量發展，成為我國推進能源新戰略和實現“雙碳”目標的關鍵。
4月21日至22日，由中國工程院、中國煤炭工業協會、中國煤炭科工集團、中國煤炭學會主辦的中國工程院煤炭綠色低碳發展工程科技論壇暨煤炭科技創新高峰論壇舉辦。論壇上，多位院士專家共同探討了煤炭綠色低碳關鍵問題和發展路徑。
“十年間，我國煤炭百萬噸死亡率由0.374減少到0.054，下降85.6%。安全生產形勢的好轉，離不開煤礦長期以來在安全生產領域的科技創新。煤炭資源精細勘探、大型礦井建設、智能化開采技術裝備、煤礦災害防治等一大批先進科技成果的轉化應用，為煤礦安全生產提供了有力支撐。”國家礦山安全監察局安全總監商登瑩表示。
“煤炭科技創新能力大幅提升，支撐煤炭年產量由1949年的3243萬噸增加到2022年的45.6億噸。”中國煤炭工業協會副會長劉峰說，“行業形成一批重大科技創新成果，獲得國家科學技術獎勵48項。這些成果很大程度上突破了發展瓶頸，推動煤炭工業整體邁上新臺階。”
“以中國煤炭科工集團為例，‘十三五’以來，中國煤科建成省部級及以上科研平臺143個，研發投入超過150億元；研制出一批世界領先的高端裝備，獲授權專利近7000件，獲得國家科技獎勵10余項。”中國煤炭科工集團副總經理劉見中說。
“盡管成績突出，但總體看煤礦安全生產還處于脆弱期、爬坡期、過坎期，零星重特大事故發生風險仍存在。特別是內蒙古自治區阿拉善左旗新井煤業露天煤礦發生的坍塌事故，再次為我們敲響了警鐘。”商登瑩說，“集智攻關，加快解決涉及煤炭安全生產關鍵核心技術問題，才能提升科技興安的綜合能力。”
“煤炭領域關鍵核心技術依然存在短板。”劉峰表示，應繼續加強煤炭開發與利用基礎理論研究；加強行業智能化建設和數字化轉型關鍵技術、煤炭清潔高效利用關鍵技術攻關；持續完善以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的煤炭科技創新體系。
他認為，應重點圍繞煤炭綠色智能開采、煤礦動力災害防控、煤炭清潔高效利用等，突破煤系礦產資源精細勘查、黃河流域煤炭開發生態演變、礦井地質精準探測、深部礦井多災種一體化智能防控、露天開采與生態環境動態響應等技術瓶頸。
“同時，也要加快研發與可再生能源耦合的智能燃煤發電技術，加強煤基特種油品研發，積極推進低能耗、低成本的二氧化碳捕集技術研發等。”劉峰說。
中國工程院院士王國法認為，當前煤礦在智能化建設方面仍面臨諸多挑戰。
“比如數字化、智能化生態脆弱，呈現出產業鏈不完善、技術鏈片面、標準體系不統一等，數據融合、數據治理水平等差距較大；智能裝備可靠性及對復雜條件適應性，不能滿足智能化建設需要；高端芯片、高性能檢測設備、關鍵材料、工業設計軟件等仍存瓶頸。”王國法說。
“一些煤礦片面追求成效顯示度，簡單場景投入大、復雜場景難度大而投入較小。智能化人才匱乏，智能化煤礦運維保障體系尚未建立。”除硬件投入外，他認為，與智能化相匹配的管理體系也亟待提升，“亟需開展智能化煤礦管理模式重塑、業務流程再造”。
目前，我國各地煤礦地質條件、技術發展、管理投入等存在差距。根據現實情況，他提出智能化建設三大范式。
一為全面開展“十化”建設，即信息感知數字化、災害防治精準化、數據模型多元化、智能運行常態化、管控平臺一體化、管理運維標準化、系統設備可靠化、開發利用綠色化、工藝流程精細化、生產供給柔性化。
二為開展“五優先、五重點”建設，即優先建設固定場所無人值守、優先建設主輔運輸智能系統、優先建設智能化采掘工作面、優先建設供電與供排水系統、優先建設安全保障一體系統，重點突破災害精準預測預警、重點突破機器人集群作業、重點突破一體化綜合管控、重點突破智能地質探測與建模、重點突破智能快速掘進等。
三為開展“人機協同智能”建設。根據礦井生產技術條件，開展固定場所無人值守、智能采掘作業、智能主輔運輸系統、智能供電供排水系統、智能經營管理系統等建設。
“在煤炭綠色開發方面，要實現超低損害、環境友好、保護生態的目的，要構建包括采場圍巖、上覆巖層、地下水、地表、生態系統的綠色開采技術體系；也要創新煤層瓦斯參數隨鉆測量、超長定向孔高效鉆進等煤與瓦斯共采技術及裝備，研發煤炭與共伴生資源綜合開發技術。”中國工程院院士康紅普表示。
“我們有大量科技、工程難題需要突破，需要投入大量資金、也需要更多高端人才參與。”康紅普說。
此外，記者還了解到，中國煤炭工業協會今年將組織開展全國煤礦智能化采煤工作面創新大賽，召開煤礦全場景機器人應用、智能礦山職業安全健康管理、煤礦工業互聯網建設等現場交流會，遴選發布煤礦智能化先進技術目錄，開展煤礦智能化建設情況調研等活動，加快推進煤礦智能化建設。
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