煤炭行业的“四化”建设,即煤矿“机械化、智能化、自动化、信息化”建设,是推动煤炭行业实现高质量发展的必由之路。
煤炭行业的“四化”建设是指煤矿“机械化、智能化、自动化、信息化”建设。陕煤集团作为煤炭行业“四化”建设的积极践行者,逐步形成了煤炭产业高质量发展的总体思路,其核心要义就是围绕“创新、安全、高效、绿色、和谐”五大理念,坚持以“四化”建设为主线,实现管理创新和技术创新“两个突破”,夯实装备、巷道和人力资源“三个基础”,聚焦规划引领、规范引导、对标管理、多级协同“四个着力点”,通过强化执行落地,促进“三大变革”,实现“智能矿井、智慧矿区、一流企业”目标。
一、坚定信心,凝聚共识,“四化”建设是陕煤集团高质量发展的必由之路
近年来,陕煤集团在煤矿“四化”建设上进行了积极的探索。实践证明,“四化”建设必将推动陕煤集团煤炭产业迈向高质量发展。
1.“四化”建设是促进煤炭工业高质量发展的核心技术支撑
习近平总书记在陕西考察时强调:要把重点放在推动产业转型升级上。坚决淘汰过剩落后产能,为优质产能释放腾出环境容量和生产要素。煤炭行业作为能源供应的基础,随着国家经济内需驱动的不断发力,对于煤炭的依存度依然很高。随着煤矿开采深度的不断增加,灾害治理的难度也相对增加,这就倒逼煤炭企业必须在装备制造、工艺革新、技术创新和安全管理等方面加快建设步伐,而煤炭行业要实现转型升级,最关键的途径就是开展“四化”建设。年初,国家发改委、应急管理部等八部委发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,明确提出:煤矿智能化建设已经成为煤炭工业实现高质量发展的核心技术支撑,要全面加速煤炭工业智能化建设步伐。到2021年,建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿。到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系。到2035年,各类煤矿基本实现智能化,构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。这就再次说明,深入开展煤矿“四化”建设,不仅符合国家倡导的方向,也顺应行业发展需求。
2.“四化”建设是创建本质安全型矿井的根本途径
煤炭行业的劳动强度大、作业条件复杂、工作环境危险,井下各类灾害直接威胁着职工生命和国家财产安全。而开展煤矿“四化”建设工作,就是通过“机械化换人、自动化减人、智能化替人”,进一步降低劳动强度、大幅减少入井人员、改善作业环境,促进矿井向本质安全转型。陕煤集团通过加快推进“四化”建设步伐,全面实施智能开采、智能掘进、生产辅助系统集中控制和智能安全监测监控等“四化”建设重点工程,将大量井下操作人员和岗位工从危险性高的作业地点替换了下来,从根本上解决了井下作业人员的安全问题。同时,通过坚持灾害超前探查、超前预判、超前治理,积极开展灾害防治技术攻关,为确保煤矿安全生产提供了时间和空间“双保障”。
3.煤矿“四化”建设是实现矿井高效生产的必然选择
近年来,随着煤矿“四化”建设的持续推进,新技术新装备的应用升级,矿井高效高产的程度也在逐年不断提升。陕煤集团通过开展“四化”建设,有效促进了人员工效和产能释放的高效率转换。在大采高智能化工作面,生产能力由450万吨/年提升至600万吨/年。平均工作面单产实现34.8万吨/月/个,与2018年相比单产提高了40%;综掘机械化程度达到96%,提高了13%;矿井综合单进232.6米/月/个,提高了30%;快掘单进最高达到2020米/月/个,掘进效率提高了5倍以上。
4.煤矿“四化”建设是实现绿色发展的有力支撑
绿色发展,既是持续健康发展的基础,又是实现煤矿高质量发展的必然要求。陕煤集团通过大力开展煤矿“四化”建设,加大对新技术、新装备的应用力度,促进矿井绿色持续发展。
一是通过“透明矿山”地质保障系统建设,强化地质超前探查探测,为灾害治理、减损开采等提供了有力支撑。积极在陕北地区开展保水开采技术研究与实践,已在榆北煤业实践成功,为煤炭行业率先实施绿色保水开采积累了经验;此外,与陕西省自然资源厅签订了战略合作协议,充分利用大数据、云计算、卫星遥感等先进技术,融合空、天、地立体动态监测网络,有效监测地表形变、矿井水、地面采空区沉陷等数据变化,加快推进矿山地质环境保护和生态修复工作。
二是通过智能定向钻孔、超高压水力割缝、液态CO2驱替压裂、瓦斯超前预抽技术的实施,为瓦斯区域预抽、高效利用、减少废气排放提供了技术保障。在韩城、黄陵、铜川等高瓦斯矿区,基本已经实现了瓦斯发电全覆盖。目前陕煤集团共有低浓度瓦斯发电站9座,装机容量为5.5万Kw。彬长矿业公司积极开展煤矿瓦斯的综合利用和“零排放”试点建设工作,已经在大佛寺矿建成了全国首个瓦斯“零排放”示范点,并于2013年11月取得国家发改委能源局批复文件,确定彬长矿区为全国首个瓦斯“零排放”建设示范矿区。
三是井下智能化煤矸分离系统的建设,实现了矸石不升井,达到了矸石“零”排放,有效降低了固废污染。在井下实施煤矸分离,利用分离矸石回填采空区,就地充填置换保护煤柱,大幅提高了煤柱资源回收率,减缓了地面沉降破坏程度,降低了采空区的防灭火的风险,有效降低了运输系统的无效能耗和设备损耗,促使生产成本进一步降低。目前,矸石分离回填已在澄合应用示范成功。
四是充分利用“智慧能源”管理系统,系统有效降低消耗。通过对生产系统自动化运行和主要生产环节智能化管控,动态监测矿井各系统能耗,按照不同种类设备的用电负荷,分类统计,精准施策,实现能源高效利用,促进了高碳行业低碳发展。
5.煤矿“四化”建设是提高职工生活质量、提升生活品质的重要保障
企业的健康持续发展是员工稳定幸福生活的根本保障。近年来,煤矿井下招工难一直是制约企业发展的难题。其根本原因就是煤矿企业远离城区,生活条件差、工作环境恶劣、工资待遇与其他行业相比,优势不明显。而企业要实现高质量发展,必须要有高素质人才队伍做支撑。同时,由于经济增速趋稳,煤价下行压力大,企业经营困难,员工待遇提高的压力也大。要破解这一难题,只有强力推进“四化”建设,从根本上改变作业环境,降低劳动强度,提高职工人均工资,改善职工生产生活条件和质量。陕煤集团规定,在3~5年内,采取“增人不增资,减人不减资”的政策,即人员增加不增工资总额,人员减少不减工资总额,鼓励企业通过“四化”建设提高工效,进而提高人均工资收入。同时,积极利用国家采煤沉陷和棚户区改造政策,多方筹集资金,基本实现了户均一套市内住房;全面实行带薪年休假制度,让职工快乐工作、幸福生活。
二、积极探索,强力推进,“四化”建设引领陕煤健康持续发展
陕煤集团深入践行习近平总书记“四个革命和一个合作”能源安全新战略,认真贯彻国家深化煤炭行业“四化”建设工作相关要求,围绕“智能矿井、智慧矿区、一流企业”目标,加速推进煤矿“四化”建设工作。
1.“智能采煤”提档升级
在保持行业领先示范的目标指引下,提档升级智能化采煤建设。目前,陕煤集团智能化采煤工作面已建成23个,到年底将建成36个,70%以上的采煤工作面实现智能化开采,黄陵、陕北、榆北和彬长等新矿区全部实现智能开采,届时智能化产能将达到1.55亿吨,占总产能的83%。到2021年底,36处生产矿井的52个采煤工作面全部实现智能开采。与2018年相比,煤炭板块人员将由6万人减少至4万人,全员劳动工效将由3650吨提升至7000~8000吨,实现工效翻一倍。
2.“智能掘进”突破瓶颈
积极开展快掘技术装备研究与应用攻关,成功研发了首套智能快速掘进机器人系统,为行业安全高效掘进开辟了先河。在陕北、彬黄、关中矿区推行高效快掘研究与实践,工作成效明显,在煤矿掘进装备大型化、智能化方面迈出了一大步。在实验成功的基础上,今年,计划新建21套快掘系统,今后每年继续保持高强度投入。通过快掘装备按计划实施后,使掘进效率和装备水平大幅提升,为矿井的安全高效发展提供坚强保障。
3.“智能辅助”全面实现
陕煤集团共有供电、通风、提升、排水、皮带及洗选等13个生产辅助系统793个机房硐室,今年上半年已累计建成776个,97%以上的生产辅助系统已实现远程地面智能集中控制,到年底集团所有煤矿的生产辅助系统全部实现集中控制,井下固定场所基本实现“有人巡检,无人值守”。
4.“智能监控”全面覆盖
2018年以来,陕煤集团建成运行了煤矿安全生产信息共享平台,涵盖了“一通三防”、瓦斯监控、水文地质、风险隐患分析等15个子模块,实现安全生产数据联网、共享集成,达到风险与隐患、系统和管理联动运行;对煤矿安全监控系统进行全面智能化升级改造,全面实现瓦斯、水、火、冲击地压等重大危险源的实时监控预测预警。为所属煤矿井下关键岗位和“四员两长”配备智能矿灯,做到安全操作过程视频监控可追溯;在矿井采掘作业区域和关键部位安装高清摄像头,实现了监控全覆盖、无死角,有效遏制了违章违规作业。
5.“智能机器人”应用加速
近年来,陕煤集团分别在陕北、关中和彬黄矿区推广应用大巷皮带输送机、变电所、主排水泵房巡检机器人以及选矸机器人。2019年底,已在柠条塔、小保当等煤矿的皮带和变电所实现了机器人巡检,大幅减少了现场和系统巡检人员。2020年将继续投资2.6亿元,计划完成74个机器人建设项目,将累计建成5大类82个机器人,在现有采煤机记忆割煤的基础上,研究探索应用机器人自主采煤。到2022年,支护、喷浆、打钻、巡查等危险和繁重岗位基本实现机器人作业,彻底将职工从繁重危险的工作中解放出来,努力实现安全高效生产。
6.“智慧矿区”开局良好
一是逐步完善规范和标准。编制集团公司“智慧矿区”建设标准和规范工作,为矿区智慧化建设工作探索路径,目前标准初稿已经完成。下属黄陵矿业发布了行业首个“智能化无人综采工作面”企业技术标准,在煤炭智能开采标准体系建设方面立起标杆。榆北煤业和黄陵矿业以高起点、高标准、高质量积极打造“智慧矿区”;年底张家峁煤矿将建成智能化示范矿井,形成完整的智能化矿井技术体系。
二是加快技术研究和人才培养。与中国电信、华为、西安科技大学建立战略合作关系,共同推进煤矿智能化关键技术装备研发、5G技术、智能化人才队伍建设等工作。同时,陕煤集团规划的“5G+智慧矿区”建设工作,已列入陕西省工业转型升级专项资金支持示范项目。根据规划,到2022年底,黄陵、彬长、榆北和陕北矿业将建成“智慧矿区”,全面助推集团公司实现高质量发展。
三是积极开展实践应用。陕煤集团明确,近期就是以建成并高效运行煤炭产供销“三网一平台”体系(即安全生产一张网、物资供应一张网、煤炭运销一张网,煤炭产供销全过程财务实时管理平台)为主要目标,逐步推动其他各项工作任务顺利完成。陕煤集团开展“三网一平台”产供销实时协同管理,消除了矿井、物资、销售业务之间的信息孤岛,通过信息统一规范和实时共享,达到煤炭产、供、销业务的完整性和连贯性,实现产供销一体化协同,使各业务部门可以逐步从产、供、销共享数据中挖掘规律,进一步建立智能分析模型,从而为煤炭上下游企业提高交易效率、降低交易成本提供支撑,为助推陕煤数字化转型提供有利条件。
7.与中煤协会共建企业高质量发展标杆中心,为创建“一流企业”目标开辟路径
一是积极建设高质量发展对标指标体系。结合集团公司煤炭板块实际,参照煤炭行业“一流企业”(即效益一流、质量一流、管理一流、创新一流和文化一流)标准体系,组建了煤炭板块标杆研究中心,以“出成果、出标准、出人才”为目标,以28项行业指标和42项上市公司指标分析短板,制定对标方案,并与9项业务工作深度融合,系统推动对标管理工作。在现有煤炭板块对标中心的基础上,积极与中煤协会沟通合作,针对煤炭行业对标管理工作开展深度研究,系统梳理企业高质量发展对标指标体系,引领企业向“一流企业”迈进。
二是建设标杆大数据库,构建行业信息共享平台。通过搭建不同行业和领域专家团队的交流平台,及时搜集信息,选准标杆,研究赶超方案,形成科学的指标体系数据库和管理案例库,实现由指标引领到标准引领。目前已整理、搜集、录入行业指标数据和107家近三年指标数据共一万余项。同时,录入最佳管理实践案例1000余个,构建了树标管理、定标管理、对标管理及对标成果管理的系统功能。
三是建设企业发展的数据模型,为企业高质量发展提供树标、对标、赶标、超标的技术支撑。目前,已经初步完成了建立对标管理企业大数据中心的规划,为实现精准对标、创建一流提供了条件。
三、务实创新,聚势赋能,为煤炭行业贡献陕煤集团“四化”建设实践典范
通过回顾陕煤集团“四化”建设的实践历程和成效经验,总结形成以下五方面的启示。
1.领导重视、组织有力是前提
陕煤集团始终坚持将“四化”建设作为煤炭产业结构调整、转型升级、高质量发展的“战略工程”加以推进,为全面快速推进“四化”建设创造良好条件。煤炭板块每年设立1亿元的重大科研项目配套引导资金,同时投入100亿元转型创新基金,加快技术创新和成果应用。近三年来,陕煤集团实施重点“四化”项目215项,完成投入61亿元,为“四化”建设顺利推进提供了资金保障。
2.超前规划、规范标准是核心
我国“四化”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,信息数据接口不一致,易形成信息“孤岛”。为此,陕煤集团坚持统筹规划与顶层设计相结合、超前布局与高效实施相结合、立足实际与创新发展相结合的总体思路,将“四化”标准规范建设列入重大科技攻关项目,联合西科大、华为和电信等院校企业协同合作,制定“四化”建设的标准和技术规范,为促进行业和国家标准建设贡献力量。
3.创新驱动、跨界融合是途径
陕煤集团依托科研创新平台的技术优势,充分发挥2个国家平台与7个工程研究中心的重要作用,积极开展“四化”建设技术研究,坚持“走出去”与“请进来”相结合,加强与高科技集成技术服务商的沟通交流,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,内联外引,形成合力,力争在煤矿精准地质探测、井下精确定位与数据高效连续传输、智能快掘、复杂条件智能综采等技术领域取得突破,推动智能化技术装备、管理理念、运营模式的创新应用。
4.抓好“装备、巷道和人力”是基础
陕煤集团所有煤矿都是井工开采,只有通畅、整洁、稳定的巷道系统才能为“四化”提供良好的运行空间,而可靠、稳定、高效的运行装备是正常安全生产的保障。为此,陕煤集团对煤矿装备进行了设备全生命周期管理,促使设备运行稳定可靠;强力推进巷道系统的“三优两提高”工作(即优化巷道布置、支护参数、劳动组织,提高巷道施工的自动化智能化水平和单进水平),为矿井安全高效生产奠定基础;同时,全面启动了人力资源调整优化工程,科学合理地定编定员。
5.科学、有效、精准的地质保障体系是煤矿提高灾害治理能力和水平的根本条件
随着煤矿开采深度不断增加,部分矿井灾害日趋增多,特别是煤矿深部资源安全高效作业面临巨大威胁。经过大数据集成、分析、建模和评估,陕煤集团对矿井设计、生产布局、工艺优化、安全生产等活动的前、中、后不同阶段进行地质预判、扰动感知与风险评估,紧密结合并贯穿于煤矿智能化建设过程中,达到保障煤矿正常生产、重大灾害预测预警和科学管控的目的,为推进“四化”建设创造了技术保障和地质支撑。
(作者系陕煤集团党委委员、副总经理 )
引用格式:王世斌.以“四化”建设推动陕煤高质量发展[J].中国煤炭工业,2020(09):28-31.