煤的发展历程是怎样的?
我国是世界上最早利用煤的国家。据考古学家考查发现,辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。在我国汉代的冶铁遗址里,有冶炼时使用的各种燃料,其中就有煤饼即蜂窝煤。这一重要发现,说明在西汉时期,煤已经不仅用于工业,而且那时的人已经会把开采出来的煤制成煤饼。在史籍记载中,《山海经》中曾写道“女床之山其阴多石涅。”这里的石涅就是煤。可见煤作为一种矿物质,最迟在战国时期,就已被我国古代的劳动人民所发现和利用。据史料记载,三国时期曹操在修筑铜雀台时,在室井内储存了煤,以备打仗时燃用。后魏时期郦道元的《水经注》上,有这样一段话:“邺县西三台,中曰铜雀台,上有冰室。室有数井,藏冰及石墨。石墨可书,又燃之难尽,亦谓之石炭。”由此可见,当时的皇家贵族已经开始利用煤作为燃料。至隋代,煤在民间已经开始通用。历代王朝都把煤作为政府的专卖品,为的是增加财政收入。宋代朝廷已经设有专门卖煤的职务了。至元代,人们把“石炭”开始称为“煤炭”。明代的煤业生产在当时已经是一个大的生产行业,煤的开采与使用也已经十分广泛。明末清初,我国的煤业已经达到当时世界上最高的水平,而且已经能炼出焦炭。
煤炭行业发展现状:“十一五”期间是煤炭行业结构调整、产业转型的最佳时期。煤炭是中国的基础能源,在一次能源构成中占70%左右。“十一五”规划建议中进一步确立了“煤为基础、多元发展”的基本方略,为中国煤炭行业的兴旺发展奠定了基础。“十一五”期间需要新建煤矿规模3亿吨左右,其中投产2亿吨,转结“十二五”1亿吨。
煤炭行业发展趋势:中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
中国煤炭行业发展情况:
我国的煤炭流通企业总量约为10万家,规模偏小。这主要是由于我国煤炭生产与消费企业分布较为分散,行业集中度偏低,为不同规模的煤炭流通服务商提供了生存空间。
国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
以上内容参考:百度百科-煤炭行业
煤炭行业发展现状及趋势是呈现震荡走势,2017年,全国新增煤炭查明资源储量达到815.6亿吨,创近年新高。据自然资源部发布数据显示,2018年,我国新增煤炭查明资源储量较2017年同期有所下滑,全年新增查明储量为556.1亿吨。
据自然资源部统计显示,2013年以来,我国煤炭查明资源储量持续提升。自然资源部发布的《中国矿产自然报告 (2019)》显示,2018年我国煤炭查明资源储量为17085.73亿吨,同比增长2.5%。
从消费量来看煤炭行业发展
从消费量来看,2019年,全球煤炭消费总量为157.86EJ,比上年下降0.6%,这是六年来第四次下降,煤炭在全球一次能源中的比重下降到27.0%,为16年来的最低水平。煤炭消费量排名前十位的国家分别是:中国、印度、美国、日本、南非、俄罗斯、韩国、印度尼西亚、德国和越南。
除中、印、美、日四大煤炭消费国排序不变外,第5到10位排名位次均发生变化。其中越南超越波兰成为第10大煤炭消费国。 世界前十大煤炭消费国中,亚洲独占6席。2019年,中国煤炭消费量占全球总消费量的51.7%,比上年提高1.4个百分点。
30多年来,煤炭工业经历了曲折的发展道路。
1949~1952年迅速恢复遭受战争破坏的旧煤矿,1952年生产原煤6649万吨,超过了中华人民共和国成立之前的最高年产量。
1953~1957年大规模建设新矿井,改造和扩建老矿井,推广长壁后退式采煤法,回采工作面采用电钻打眼放炮,刮板输送机运煤。部分矿井使用截煤机和联合采煤机。煤产量以每年递增14.5%的速度增长,1957年比1952年增长一倍,达1.3亿吨,原煤生产全员效率比1952年提高48%,每工0.978吨。
1958~1961年,由于领导工作上的失误,经营管理紊乱,片面追求产量,乱采乱掘,造成采掘比例严重失调,产量大上大下,1960年全国煤产量猛增到3.97亿吨,1962年又不得不降到2.2亿吨。
1962~1965年,煤炭工业进行调整,使原煤产量稳定在2.1亿吨水平上。与此同时,学习国际煤炭开采技术经验,研制成功了单滚筒采煤机,并且批量生产,装备回采工作面。经过调整,1965年煤炭工业重新出现稳步上升的趋势,煤产量达2.31亿吨,采煤机械化程度达8.23%。
1966~1976年,煤炭工业是在动乱中艰难前进的。经过广大煤矿工人的努力,煤炭产量于1975年达到4.82亿吨。但由于十年内乱的影响,煤矿正常生产建设秩序遭到破坏,采掘关系等各种比例失调比较严重。1977~1978年,在失调的情况下指标过高,1978年煤炭产量升到6.17亿吨,进一步加剧了失调现象。
1979年起,开始了全面调整和整顿,加强了生产矿井的开拓掘进,发展了采掘机械化,完备了矿区和矿井的生产配套工程、安全技术措施工程和生活福利措施,使全国原煤年产量稳定在 6.2亿吨的水平。1982年增长到6.66亿吨。这一时期除重点发展统配煤矿外,并积极鼓励和扶持地方煤矿的发展。到1982年,各省、地、县、社队开办的煤矿共有18532个,年产原煤31642万吨,占全国原煤产量的47.5%。其中国营煤矿产煤 17035万吨,社队集体煤矿产煤14607万吨。
在建设新井的同时,还注意革新、改造老矿。1976~1979年,统配煤矿经过改造扩建的矿井共增产原煤4600万吨,占同期统配矿新老矿井增产7782万吨的59%。
在发展北部、东部沿海煤矿的同时,注意发展南方和内地的煤矿,改善全国煤炭工业的布局。目前西南、西北地区煤炭已基本自给,江南9省煤炭自给率也有不同程度提高。1957年各大区的煤炭产量占全国煤炭产量的比例是:西南8.4%、西北4.1%、华东12.2%、中南8.9%、华北33.4%、东北33%;1982年变为:西南10.7%、西北7.8%、华东16.1%、中南15.7%、华北 34.6%、东北15.1%。
中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
近年来,煤矿智能化建设不断提速,山西、内蒙古等地持续推进煤炭智能化开采。公开信息显示,截至 2021 年底,全国已建成 800 多个智能化采掘工作面,实现智能化工作面从薄煤层、中厚煤层到特厚煤层的综采、综放开采的全覆盖。但业内人士也指出,当前煤炭行业的科技创新体系。
目前国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
在碳达峰碳中和背景下,控制煤炭消费是推动能源绿色低碳转型的重点方向,同时煤炭也肩负着保障我国能源安全的重要责任。中国要实现“3060”目标,需要优化产业结构和能源结构。煤炭是我国重要的基础能源,为国民经济和社会发展提供了可靠的能源保障。在智能化发展大潮之下,煤炭行业亟待借势转型。
科技推送煤炭行业“高能”运转,全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
随着人工智能、5G 等新一代信息技术的迅猛发展,正处于从工业经济向数字经济转型过渡的大变革时代。
以“黑色煤炭、绿色发展、高碳能源、低碳利用”的管理理念,以精细化的管理模式,建立的智能化洗煤厂平台,最大限度以用户需要提供优质信息,发掘业务协同价值,多维度多层次展现,帮助用户迅速做出决策,提高选煤厂业务效率及质量。搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。在线监测核心设备运行情况,对选煤厂智能管控实现全覆盖,避免监控不到位、工作人员疏忽等问题所造成的各类事故的出现,确保了选煤厂机电设备的正常、平稳、持续、高效的工作。
日常管控、企业历程、应急管控为主体进行展示。系统聚焦产品运输、洗选加工关键流程管控,化繁为简,从根本上堵塞管理漏洞,通过精准监督推动企业高质量发展。系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
展示了厂区所有建筑用能、重要设备或工艺的能源消耗。点选内场景建筑图标,可以清晰明了地看出对应建筑当日及一周内用水、用电、用气的累计值以及变化趋势,能源管理一键触达。
支持模拟无人机视角漫游,当经过厂区建筑时,可自动弹出对应设备信息及瞬时带煤量变化趋势、在线统计设备故障数量,值班人员根据实时显示的数据进行复查留存,实现对煤炭产量的实时准确监管,有效解决职工不履职、工作疏忽容易造成事故隐患的现象,防止皮带断带等事故的发生。
打造健康舒适厂区
系统对接环境监测系统,实时采集厂区内各监测指标,以及选煤厂房内各有害气体,并选用Hightopo丰富的图表、平面图等形式形象展示,通过设置环境数据预警值和告警值实现平台环境监测的自动告警。
优化选煤厂用能
能耗监测系统的监测范畴涵盖厂区的电、水、气,通过智能设备对能源消耗进行全面感知,对各类能耗进行采集统计,并经过能耗分析挖掘对厂区生产生活的整体用能优化。
完善选煤厂安全建设
通过搭载智慧化物联网设备,对厂区资产信息进行统计分析,实现厂区资产的数字化管理。同时也能进行物资定位与盘点,实现管理人员对物资的全生命周期管理。
保障厂区生产生活安全
对每日巡更计划的实施情况进行有效监测,并可联动 3D 场景查看巡更计划在厂区中路线、视频点位等信息。同时图表化展示巡更过程中的异常上报趋势,分析出巡更异常的高发时间段与区域。
1. 行业自身进行优化实现良性发展
煤炭行业作为推动我国经济发展的主力能源,尽管现在已经下滑,但由于我国国情和能源结构的原因,未来的很长时间内还将处于主导地位,所以可以对行业自身进行优化,提升煤炭行业的产业链价值和产品附加值,实现良性发展,如将从前单一的煤炭开采业向煤炭开采、电力、煤化工、建材、新能源、现代物流、电子商务、金融服务等多元化的方向发展,实现产业协调发展的格局,推动煤炭行业与高科技技术的融合发展,从而构建现代产业体系,继续为我国的经济和可持续发展做出更大的贡献。
2. 转化成非煤产业的绿色循环行业
绿色循环行业是现在国家高度重视和支持的行业之一,尤其是党的十八大、十九大以来,发展绿色循环经济成为社会中的重中之重,更明确提出人与自然和谐共生,为此出台了多项鼓励政策发展绿色循环经济,建立健康绿色低碳循环发展的经济体系。而煤炭行业之所以需要转型,很大一部分原因是煤炭资源是不可再生,而且所造成的环境、大气污染严重....根本不适合现在以及未来的可持续发展,若煤炭行业想要获得持续、整体、系统性的成功,就要进行彻底的转变,发展绿色循环行业,将资源循环利用实现最大化的同时,还可以起到保护环境的目的!
譬如建设绿色循环农业示范区,再如建立厕所中的循环经济.......这些都是绿色循环行业中的新型产业。
在这着重介绍一下厕所中的循环经济,它是通过对厕所的改造安装使用纳米免水冲小便器实现的所谓的尿液中的循环经济,具体工作原理如下:
安装纳米免水冲小便器,而它可以将小便从源头分离,之后利用唯质科技的专利技术提取尿激酶和乌司他丁的粗品,剩下的再通过生物降解技术转化成有机植物营养液,作用于具有高附加值的农作物,全程零用水、零污染,零排放,不会对资源造成任何的浪费,也可以避免传统厕所而引发的水资源短发、环境、土壤污染严重、粮食安全等各种问题,将生态环保、科学发展的观念贯彻到底,更重要的是可以实现全程都在盈利收益的目的:尿激酶、乌苏它丁、全植物营养液、有机农作物....
由此可见,未来绿色循环行业是传统行业转型的香饽饽!
3. 向新兴的高科技行业发展
高科技新兴产业是现在以至于未来国际经济和科技竞争的重要阵地,煤炭行业也可以由此转型升级的机遇向高科技行业方向发展,从而提高企业的竞争力和增强我国的综合国力,不过前提是需要有一个领路人或者品牌企业的指引下进行,否则改革之路困难重重!
纵观煤矿行业,发展智能化是大势所趋。在全国工业制造业智能化的浪潮下,煤炭行业作为我国重要的能源行业,其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。从实施细则陆续出台,可以看出国家和煤炭、科技行业均对煤矿智能化重视程度很高,推进力度很大。
煤矿市场空间巨大,供给产能难以覆盖需求增长。从智能化煤机制造企业的调研情况来看,当前供给端产能跟不上需求的增长,可以预见的是煤机智能化生产制造将迎来一轮爆发性增长期。
将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发深度融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统。实现煤矿开拓、采掘、运输、通风、洗选、安全、管理等过程的智能化运转。
智慧煤矿管理系统我以我擅长的可视化管理角度给大家看个案例,通过主观视角去充分理解只会煤矿管理的优势和前景。
选煤厂 3D 可视化搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。通过纠正、平差、多视影像匹配等一系列的内业处理操作,最终获得三维模型。航拍建模的成果数据具有地理坐标系信息,可以准确地和 GIS 匹配。
和 GIS 的集成方案中可提供根据经纬度和海拔数据构建漫游线路,让用户以第一人称的视角按照指定线路对厂区进行巡检漫游,Hightopo在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定,给用户呈现选煤厂重点发展区域以及智能化发展成效。
主厂房设备监控系统通过 3D 效果,1:1 制作 3D 可视化仿真互动模型,并将重介洗煤工艺流程整合融入,将原煤进行洗选加工和综合处理的全过程信息监控。
系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
通过 2D 和 3D 无缝融合,搭配数据面板以及动画驱动制作了蓄水工艺可视化。场景支持常规的旋转、平移和视角缩放。蓄水工艺包括蓄水、加药搅拌(添加絮凝剂)、放水、泵体放水等操作的演示,营造具有真实沉浸感的体验。
压滤车间负责压滤处理煤泥、回收分离介质水,压滤机负责处理浓缩机底流。传统的压滤生产主要依靠人工操作,需人工查看并判断压榨程度,工作效率低下,产品水分无法得到保证,存在液压系统破损或压滤喷料伤人的安全隐患。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
三维仿真的选矿场景,其中包含:选矿漫游(选矿工艺流程)、全场漫游(场景绕场查看)、浓密机和球磨机的启停动画演示、选矿设备的单独查看。当然也支持定制哦~
选矿工艺动画过程,从矿石破碎到筛分再到磨矿、分级等一系列作业的漫游动画,支持拉近视角近距离监控选矿的每一步作业。
搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案,根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模,围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。
场景初始化后,界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡检式漫游,在路径中展示设备及系统信息,漫游线路的制定着重凸显核心区域或智能化发展区域,为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发展成效。
实现交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
针对控制中心页面的建设,运用丰富的可视化图表和动画效果,集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面,形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释;可融合智能感知设备数据,实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现,达到矿井上下透明化管理的目的。
三维立体的巷道监管效果,有利于改善矿山环境及工程实施设计,能将巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角,方便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能,易于实时了解视点位置。此外,增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实,仿佛身临其境。
相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统,3D 可视化通风系统能更加生动形象的展现在人眼前,使其内容具有可读性与可控性。两侧 2D 面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询,提供自定义趋势查看、数据分析、曲线对比等功能,点击场景中的设备可显示设备属性信息。对于超限时状态设备进行及时报警,在短时间内为运维人员提供所需信息要素,提升运维监测效率。
压风自救装备系统在正常生产运作时,可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力,满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需;当发生灾变事故时,工作人员可进入自救装置,打开压气阀进行避灾自救。
将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合,可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值,自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控,确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平,加强抗灾救灾能力。
为完善瓦斯抽采流程的标准化,可通过可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中,提供瓦斯的精准研判,为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。
当发现异常测点时,系统将启动自检诊断功能,对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时,还能起到矿井上下全覆盖监测的作用,为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。
通过引擎强大的渲染功能,真实还原采煤机井下运动工况的行进效果,利用可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能,针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据,加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作,由此达成井下少人化作业,加大煤炭资源的开采效率,为采煤机的高效安全生产奠定基础。
针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测,赋予数据空间属性,使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数据,为开采作业监管提供强有力的决策支撑。
随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型,正倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路,图扑智慧矿山可视化解决方案恰到好处的助力实现低碳循环发展:将各生产线的控制集中于此,各生产环节信息共享、横向协作,辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高效的数字化矿山。