煤炭智能化开采：从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越
煤炭产业是同煤集团主业，更是企业发展的支柱与根基，能否做优做强煤炭主业关系着企业的发展大计。很长一段时间以来，尽管煤炭市场形势严峻，但同煤集团凭借70多年在煤炭开采方面的深厚积淀，以“36951”发展战略为引领，不断加大技术攻关力度，大力推广应用先进开采技术，全面提升标准化建设水平，加快推进煤炭产业转型升级步伐，在全省能源革命进程中作出了表率。特别是全国首个特厚煤层智能综放工作面在同忻煤矿公司建成，同煤集团从此开启了煤炭产业智能化发展的新纪元。塔山煤矿公司、麻家梁煤业公司等千万吨级现代化矿井紧随其后，相继上马智能化采煤工作面，并取得显著成效，使同煤集团智能化矿井建设步入了快车道，实现了从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越。
十年磨剑锻利刃
2019年10月26日，中央电视台在《新闻联播》中播出了一条塔山煤矿井下智能化采煤工作面的报道，对同煤集团煤矿智能化建设给予了高度评价。一石激起千层浪。很快，关于“国家‘十三五’ 科技 攻关项目——1500万吨级智能化放顶煤开采技术、装备及示范工程在同煤集团塔山煤矿公司8222工作面成功投用”的消息，就被央视《晚间新闻》《中国新闻》和《人民日报》《经济日报》等多家主流媒体宣传报道，同煤集团一跃成为全行业特厚煤层智能化开采的领跑者。然而，只有同煤人自己知道，在成功攻克井下煤炭智能化开采这一难题的背后，是十年如一日的 探索 与付出。
时间回到2009年，当时同煤集团建成了全煤系统第一个循环经济示范园区——塔山循环经济园区，正当全行业都为之赞叹时，同煤人心中却定下了更高的目标——向实现智能化开采、打造智慧矿山迈进。
作为行业领先的千万吨级矿井、塔山循环经济园区的支柱企业，塔山煤矿、同忻煤矿在同煤集团智能化开采 探索 道路上责无旁贷，必须先行先试。当时，这两座矿井所面对的特厚煤层开采在全世界尚属首次，在这样的背景下，要搞智能化开采困难可想而知。经过几年的钻研与摸索，到2014年，塔山煤矿在“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目上取得重大突破，跨出了向智能化迈进的关键一步。2016年8月，同忻煤矿再传捷报——国家发改委“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目在8202综采工作面成功投用，这标志着同煤集团首个具有智能化水平的生产工作面正式建成，为煤炭产业向数字化、信息化、智能化发展开辟了一条新路径。
技术攻坚再发力
如今，在塔山和同忻两座矿井，员工坐在调度室里操作采煤机开采煤炭早已不是新鲜事儿。煤矿工人“坐在办公室采煤”的夙愿变成了现实，这一切都得益于近年来同煤集团在 科技 攻关上的大量投入。
特别是2018年，同煤集团新一届领导班子上任后，进一步明确了“ 科技 创新能力就是核心竞争力”的理念，仅2018到2019年，全集团共投入科研经费10多亿元，先后获得省部级科学技术奖50项，其中5项还荣获中国煤炭工业科学技术一等奖，参与和承担了3个国家 科技 重大专项项目，获得国家专利授权138项，其中特厚煤层智能放煤技术、小煤柱开采技术、煤矸精准识别技术、国产采煤机惯导技术等更是填补了国内煤炭行业技术空白。这些成果为同煤集团加快推进矿井智能化建设奠定了坚实基础。
去年，塔山煤矿承担了国家“十三五”资源领域重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目研究。项目以千万吨级特厚煤层智能化综放开采为核心，以“智能群组放煤机理－智能放煤方法－煤矸精准识别技术－智能放煤控制技术及装备－工程示范”为主线，旨在全面攻克“特厚煤层运移和冒放理论与自动化放煤机理研究、特厚煤层采放协调智能放煤工艺模型及方法、特厚煤层综放开采煤矸精准识别技术、综放工作面智能化放煤控制关键技术与装备、特厚煤层智能化综放开采成套技术装备及示范工程”5个课题。其中，自动化放煤系统、基于高光谱及音频振动的煤矸识别样机、国产采煤机惯性导航系统、顶煤厚度测量装置几项关键技术目前已开始工业试验，并达到了预期效果，为同煤集团智能化开采技术向更高水平跨越创造了有利条件。
升级提效 蹚 新路
智能化综采工作面究竟怎么样？实际效果最有说服力。
从第一个工作面建成到现在，同忻煤矿公司在5年时间里，已经先后建成了5个智能化工作面，完成了从1.0到10.1的智能化升级，现在正在开采的8102智能化工作面，是同煤集团首个双侧临空小煤柱工作面，高集成度、全自动的智能化水平，使该工作面员工人数进一步减少到6人，并创造了同忻煤矿稳装质量最优、效率最佳 、智能化程度最高、安全最有保障的 历史 最好纪录。随着智能化水平的不断升级，同忻煤矿公司由传统每年人均生产330吨煤，提升至464吨，原煤回采率提高了20.8%，仅去年一年就增加收益2.964亿元，实现了效率、效益“双提升”。
现在，“安全、精准、高效”已成为同煤集团上下对煤矿智能化综采工作面的共识。塔山煤矿、同忻煤矿在智能化建设中收到的实效也让其他生产矿井紧随其后，加大了智能化工作面的建设力度。从今年开始，同煤集团在智能化建设过程中捷报频传：3月15日，挖金湾煤业公司智能化综采设备联合试运转成功，并在4月30日投入生产；8月29日，晋华宫矿智能化综采设备联合试运转成功；9月12日，麻家梁矿智能化综采设备试运转成功；9月20日，马脊梁矿智能化综采设备试运转成功，与此同时，燕子山矿智能化综采设备也已准备就绪，正在紧张有序地进行最后调试。到今年年底，同煤集团将有10个智能化工作面同时进行生产，智能化工作面占比将达到13.6%。
相信随着矿井智能化工作面建设不断加速，同煤集团智能化水平将大幅提升，一座座本质安全型智慧矿山将会遍布同煤大地，在未来更加激烈的能源产业竞争中取得先机，为加快全煤行业转型升级蹚出一条新路。（文/刘振华 兰培德）
煤炭行业面临着地质构造复杂。根据查询煤炭智能精准开采相关资料得知，分析煤炭智能精准开采提出的背景是煤炭行业面临着地质构造复杂。煤炭安全智能精准开采已从科学构想发展为理论和技术现实，为中国煤炭科技创新从跟跑、并跑到领跑跨越提供了强劲动力。
2、减人提效，降低吨煤成本。
3、政治因素，今后智能化开采无疑将是煤矿未来的发展方向，要提早规划。
煤炭智能精准开采3.0关键技术简述如下：
1、远程人工干预技术液压支架自动化运作
液压机运作环境较为复杂，为了使液压机能够正常运作，一般需要大量技术员工对液压机进行实时动态监控，那么这必然会造成大量人力资源的浪费以及公司成本的增加，更重要的是针对出现的问题不能够及时发现，就会导致信息反馈不及时。
最终会造成整体煤炭开采工作的整个运作效率低下。如果可以实现液压机的运作能够处于实时的监控状态之下，那么这将会大大提高煤炭开采工作的运作效率。
2、视频监控技术实现综采工作面实时监控
对于煤矿企业来说，在煤矿开采的过程当中，必然会面临开采人员的人身安全问题，尤其是地下煤矿开采活动，为了能够降低安全事故的发生概率，并且对已发生的事故能够做出及时的响应，就需要在综采工作面安装监控系统，从而对地下环境实现实时动态监控。
通过监控中心与指挥中心的互联互通以及相互协作，不仅能够实现工作面的可视化，同时还提高了井下作业的安全性，实现了地面指挥中心对井下作业相关情况的及时捕获，并针对突发事故做出及时的反应。
3、综采自动化集中控制技术实现设备全面监控
我国大多数煤矿企业已经建立起了一套比较完整的自动化综采集中控制系统，在煤炭开采过程中，可以实现机械设备处于全面控制并且被实时监控的状态。例如，采煤专用设备，液压支架、供电设备等。此外，根据实际工作环境，设计合理的施工工序。
实现井下作业控制系统与地面控制中心控制系统集中控制综采工作面，不仅可以实现煤炭开采流程全自动，还可以实现井下作业的可视化，从而在很大程度上提升了井下作业的安全性以及提高煤炭开采的工作质量。
[导读] 摘要：现阶段，煤炭产业是我国的主要能源产业，在能源消费结构中需有所下降，但仍占65%左右。我国一次能源结构是多煤、少气、缺油不均衡状况，在较长时间内难以改变，清洁能源、可再生能源等在短时期内难以替代化石能源。在煤炭开采的过程中，我国95%的煤矿开采为井工开采，如何提高煤炭的开采效率，减少对采煤作业人员的人工操作依赖，减少或杜绝安全事故是降低企业开采成本、避免作业人员人身伤害及重大财产损失的关键问题
（山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司综放队 山西省晋城市 048407）
摘要：现阶段，煤炭产业是我国的主要能源产业，在能源消费结构中需有所下降，但仍占65%左右。我国一次能源结构是多煤、少气、缺油不均衡状况，在较长时间内难以改变，清洁能源、可再生能源等在短时期内难以替代化石能源。在煤炭开采的过程中，我国95%的煤矿开采为井工开采，如何提高煤炭的开采效率，减少对采煤作业人员的人工操作依赖，减少或杜绝安全事故是降低企业开采成本、避免作业人员人身伤害及重大财产损失的关键问题。随着工业控制技术和大型煤炭开采设备的推广使用，可以通过使用机械化装备提高效率，降低事故发生的概率。为此，煤矿机械化装备在操作者的技术中的广泛应用对我国煤炭行业的发展具有重要的意义。
关键词：煤矿；机械化；设备；技术
引言
我国是煤炭开采大国，2017年原煤产量达34.5亿吨，2020年预计产量为39亿吨、消费量为41亿吨，随着煤炭需求量的不断增加，传统的人工开采技术已不能适应当前的需求。由于煤炭开采环境复杂恶劣，通过传统的开采技术无法实现信息的快速传递，信息化程度较低，不能满足现阶段煤炭开采的需求。此外，由于相关技术人员技术水平较低，无法操作现代化煤炭开采设备，因此，国内煤炭开采行业与国外相比存在一定的差距。在国外，大型的煤炭开采机械化设备已经应用的十分广泛，由于机械设备的自动化程度和信息化水平较高，相关技术人员的技术知识扎实，人工管理水平较高，大大提高了煤炭的开采效率，降低了由于人工开采出现安全事故的几率。
1机械化采煤简述
所谓机械化采煤，就是利用机械进行煤矿开采，从而代替人工形式的采煤，并且在开采时需要结合不同的煤矿种类，合理地选用采煤机械，通过人力、计算机进行科学控制煤矿开采。一般情况下，机械化采煤是根据具体的实际情况来定，从而采取优质方法进行采煤工作，如在不同的工作过程中，需要应用不同的开采手段，比如长壁模式比较合适在长工作面中，断壁模式比较合适在短工作面中。所以，在开始机械化采煤前，需要针对性地对其进行研究，根据其中的特点选择合适的机械仪器，从而保障煤矿开采的效率与安全。
2机械化设备在煤炭行业中的应用分析
随着生产加工中对自动化技术和信息技术的要求不断提高，机械化设备也越来越多的应用在煤炭开采领域，现主要从煤矿装备科技进步要求、煤矿作业安全形势、人员文化技术素质三个方面阐述机械化设备在煤炭开采领域应用的必要性。煤炭开采领域的采煤机械是将煤炭从煤层中采落下来的机械设备，采煤机械化设备不仅包括采煤机械，还包括运煤机械、装煤机械等。我国煤矿井下使用最多的三种机械化采煤设备有三种，分别是刨煤机、滚筒式采煤机、连续采煤机。
2.1借鉴发达国家的经验
因为我国应用机械化采煤比较晚，所以与发达国家相比，有很多方面的不足，如技术、设备等。所以，在进行机械化采煤中需要向发达国家学习，借鉴他们的先进技术与设备，从而让自身的技术得以提高。其实无论是巷道支护技术还是其他，我国都需要向发达国家学习，积极参考他们的成功经验，进而积累自己的开采工作经验，让机械化采煤技术得到优化，最终确保煤矿开采的工作效率与安全。
