助力煤炭產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型 專利添智慧 “烏金”變“綠金”

　　煤炭素有“烏金”之稱，長(zhǎng)期以來(lái)，煤炭作為我國(guó)能源供給中的重要資源，保障著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展?，F(xiàn)今，在“雙碳”目標(biāo)下，專利加速運(yùn)用，助力煤炭產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型，“烏金”逐漸蛻變成“綠金”。

　　“近年來(lái)，煤礦智能、安全、高效、綠色、低碳等重點(diǎn)領(lǐng)域均取得了突破進(jìn)展，創(chuàng)新成為我國(guó)煤機(jī)裝備制造企業(yè)的關(guān)鍵詞。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)黨委書(shū)記李延江表示。日前，第二十屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)在北京召開(kāi)。在煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈上，超8000項(xiàng)創(chuàng)新成果亮相，見(jiàn)證著煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為煤炭工業(yè)安全、高效、綠色的目標(biāo)提供支撐保障。

　　破解煤炭采掘難題

　　為提高煤礦開(kāi)采機(jī)械化程度，我國(guó)于20世紀(jì)70年代引進(jìn)綜采綜掘設(shè)備，80年代開(kāi)始推行綜合機(jī)械化開(kāi)采，并嘗試自行研制大型煤礦機(jī)械裝備，逐步實(shí)現(xiàn)了煤機(jī)裝備國(guó)產(chǎn)化、煤礦工作面智能化開(kāi)采。

　　打造煤炭開(kāi)采“世界名牌”，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的8.8米超大采高智能化采煤機(jī)開(kāi)啟高效生產(chǎn)新模式。這個(gè)由西安重工裝備制造集團(tuán)有限公司（下稱西安重工）自主研發(fā)的“大家伙”，可實(shí)現(xiàn)一次采全高8.8米，大大提高了特大型煤礦的開(kāi)采效率和資源回收率。

　　2019年9月，該超大型采煤機(jī)在國(guó)能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司上灣煤礦投入使用，2021年1月工作面貫通。整機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行16個(gè)月，單工作面連續(xù)產(chǎn)煤1850萬(wàn)噸，最高月產(chǎn)達(dá)150.6萬(wàn)噸，最高日產(chǎn)達(dá)6.55萬(wàn)噸。

　　以8.8米超大采高智能化采煤機(jī)為核心裝備的示范項(xiàng)目獲得了第六屆中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)，在煤炭開(kāi)采、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)热a(chǎn)業(yè)鏈上，西安重工進(jìn)行了全面的專利布局，推動(dòng)了高效、綠色、安全、可靠和智能化煤炭采掘設(shè)備的發(fā)展。

　　實(shí)現(xiàn)高效加工利用

　　由于煤炭的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水、廢氣，因此被貼上高能耗、重污染等“標(biāo)簽”。面對(duì)減碳挑戰(zhàn)，煤炭加工行業(yè)迎來(lái)了新的一輪技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

　　煤矸石是煤炭開(kāi)采的伴生廢物，約占煤炭開(kāi)采量的15%至20%，因此，煤矸分離是煤炭生產(chǎn)、加工過(guò)程中的重要一環(huán)。以往，煤礦分揀矸石的工作主要依賴人工，不僅工作效率低，且由于工作環(huán)境差，這一工作職業(yè)病高發(fā)?，F(xiàn)今，有了人工智能的加持，煤矸分離逐漸擺脫了依賴人工的情形，不僅提高了分選精度，還大幅降低了運(yùn)行成本。

　　在引進(jìn)國(guó)外煤炭加工處理分離技術(shù)的基礎(chǔ)上，唐山神州機(jī)械集團(tuán)有限公司（下稱神州集團(tuán)）經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，研發(fā)出礦物高效分離技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該技術(shù)運(yùn)用階梯式分離原理，根據(jù)不同物料密度差異，分離出煤炭、硫鐵、矸石等礦物質(zhì)，同時(shí)具有降水功能，提質(zhì)效果顯著。

　　針對(duì)大顆粒物料分選技術(shù)，神州集團(tuán)自主研發(fā)出適用于25毫米至300毫米粒級(jí)的煤、矸分離的智能分選設(shè)備，采用智能識(shí)別方法，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，對(duì)煤和矸石進(jìn)行數(shù)字化識(shí)別，具有分選效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。此外，利用其高效除塵系統(tǒng)相關(guān)專利，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程可減少對(duì)環(huán)境造成破壞和污染，非常適合在選煤現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。目前，神州集團(tuán)擁有國(guó)內(nèi)外授權(quán)專利百余件，其中發(fā)明專利37件。

　　讓煤炭工業(yè)更好地與國(guó)際接軌，神州集團(tuán)堅(jiān)持“引進(jìn)來(lái)、走出去”的理念，歷經(jīng)20余年的發(fā)展，產(chǎn)品已落地在全國(guó)26個(gè)省（區(qū)、市），并出口到美國(guó)、俄羅斯、哈薩克斯坦、烏克蘭、波蘭、土耳其、南非、印度、巴西等23個(gè)國(guó)家和地區(qū)，不斷推動(dòng)綠色選煤技術(shù)的發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

　　智能設(shè)備保障安全

　　只見(jiàn)機(jī)器忙，不見(jiàn)人蹤影，智能化的煤礦建設(shè)已成為大勢(shì)所趨。坐在辦公室中，工作人員就可查看遠(yuǎn)在千里之外的礦區(qū)情況，無(wú)論是地上的角落，還是井下的作業(yè)，均一目了然。

　　隨著科技的進(jìn)步，智能化、自動(dòng)化的設(shè)備和系統(tǒng)，將有效提高煤炭生產(chǎn)效率和安全性，減少能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。當(dāng)下，依托華洋通信科技股份有限公司（下稱華洋通信）研發(fā)的“礦山智腦”人工智能服務(wù)平臺(tái)實(shí)時(shí)分析，通過(guò)多維度、多角度的視頻識(shí)別、分析及統(tǒng)計(jì)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，保障煤礦安全生產(chǎn)，減少煤礦安全事故。

　　“礦山智腦”平臺(tái)利用數(shù)字化視頻技術(shù)、AI圖像智能識(shí)別技術(shù)及模糊控制技術(shù)，通過(guò)煤礦井下攝像儀的視頻監(jiān)控，監(jiān)視和識(shí)別人員、環(huán)境等運(yùn)行狀況，對(duì)矸石、堆煤等異常情況，人員不戴安全帽脫崗等違章情況，巷道煙霧、涌水、片幫冒頂?shù)冗M(jìn)行識(shí)別，抓拍照片、自動(dòng)錄像、彈屏報(bào)警，輸出報(bào)警信號(hào)并能控制礦用猴車、斜巷絞車等設(shè)備停車，有效防范了事故的發(fā)生。

　　一旦發(fā)生礦井事故，濃霧、二次爆炸等伴生危險(xiǎn)也會(huì)阻礙救援作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)快速救援，華洋通信與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)合作研發(fā)了適用于煤礦災(zāi)變后救援的煤礦井下飛行機(jī)器人。在煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，飛行機(jī)器人快速進(jìn)入受災(zāi)區(qū)域，探明受災(zāi)情況和被困人員，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)，為擬定救災(zāi)方案提供準(zhǔn)確信息。此外，煤礦井下飛行機(jī)器人作為井下巡檢最有效的方式，無(wú)懼煤礦井下復(fù)雜惡劣環(huán)境，也可以用于日常工作區(qū)域、固定設(shè)備、危險(xiǎn)區(qū)域等的巡檢，實(shí)現(xiàn)井下少人則安。

　　目前，華洋通信擁有專利80余件，產(chǎn)品覆蓋礦井安全生產(chǎn)（綜合）監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員精確定位管理系統(tǒng)、礦用應(yīng)急救援語(yǔ)音數(shù)字廣播系統(tǒng)、礦用無(wú)線通信系統(tǒng)、飛行機(jī)器人、“礦山智腦”AI人工智能服務(wù)平臺(tái)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域，落地應(yīng)用在全國(guó)15個(gè)省、30多個(gè)大型煤業(yè)集團(tuán)的500多家大中型煤礦。

　　“建設(shè)智能化煤礦，讓'烏金'成'綠金'的本質(zhì)是要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的變革，從資源依賴走向技術(shù)依賴，助力我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?！崩钛咏硎?。(記者 葉云彤)

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)

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