2014年6月13日，習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會議上提出，要立足我國國情，緊跟國際能源技術(shù)革命新趨勢，以綠色低碳為方向，分類推動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新，并同其他領(lǐng)域高新技術(shù)緊密結(jié)合，把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點(diǎn)。
作為我國基礎(chǔ)能源行業(yè)，10年間，煤炭行業(yè)不斷加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展和煤炭清潔高效利用步伐，建設(shè)了一批智能化示范煤礦，建成了世界上最大的清潔高效煤電供應(yīng)和現(xiàn)代煤化工技術(shù)體系，科技創(chuàng)新引領(lǐng)帶動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用愈發(fā)凸顯。
10年來，煤炭行業(yè)科技貢獻(xiàn)率從近40%提高到60%。大型礦井建設(shè)、特厚煤層綜放開采、煤與瓦斯共采、燃煤超低排放發(fā)電、高效煤粉型和水煤漿漿體化工業(yè)鍋爐、現(xiàn)代煤化工技術(shù)國際領(lǐng)先，主要煤機(jī)裝備和大型粉煤氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，煤機(jī)裝備制造水平位于世界先進(jìn)行列，引領(lǐng)了世界煤炭智能化開采和清潔高效轉(zhuǎn)化的發(fā)展方向。
基礎(chǔ)研究取得進(jìn)展
“噴霧降塵試驗(yàn)和塵霧相互碰撞理論分析完成100%，礦井采掘工作面高濃粉塵噴霧高效凈化理論分析完成100%……”這是陜煤集團(tuán)紅柳林礦業(yè)公司“陜北礦區(qū)礦井空氣凈化與職業(yè)健康基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)裝備研究與示范”項(xiàng)目的進(jìn)度。
該項(xiàng)目由中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮牽頭承擔(dān)，9家單位合作完成，研制了首套受限空間空氣污染物運(yùn)移大尺度物理模擬平臺，揭示了風(fēng)流場作用下粉塵和燃油車尾氣運(yùn)移規(guī)律及細(xì)水霧降塵機(jī)制，研發(fā)了一套適用于煤礦井下粉塵高效防控的新技術(shù)與裝備。
“這將為進(jìn)一步推進(jìn)井下空氣質(zhì)量革命提供強(qiáng)有力的理論技術(shù)支撐和裝備保障?！痹琳f。
“10年來，煤炭行業(yè)持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，獲批國家科技重大專項(xiàng)及示范項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重大研究計劃等各類國家重大、重點(diǎn)項(xiàng)目110余項(xiàng)，成功組織了一批重大基礎(chǔ)研究，在煤田地質(zhì)勘查、深部煤炭資源開采、煤礦災(zāi)害防治、煤炭轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域取得一批研究成果?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會副會長、中國煤炭學(xué)會理事長劉峰說。
袁亮及其團(tuán)隊(duì)在淮南礦區(qū)開展的大尺度真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗(yàn)，填補(bǔ)了國內(nèi)加載充氣保壓下巷道掘進(jìn)誘突物理模擬的空白，為揭示煤與瓦斯突出機(jī)理與規(guī)律打下了基礎(chǔ)。
中國煤炭科工集團(tuán)西安研究院發(fā)布了國內(nèi)首個地質(zhì)垂直領(lǐng)域大模型GeoGPT，能融合垂直領(lǐng)域海量地質(zhì)數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確和專業(yè)的地質(zhì)信息。
陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)聯(lián)合西安交通大學(xué)、西安科技大學(xué)共同開展“陜北富油煤地下原位熱解開采先導(dǎo)性試驗(yàn)項(xiàng)目”，實(shí)現(xiàn)煤田地下原位采油從“0”到“1”的突破。
由中國煤炭地質(zhì)總局、國家能源集團(tuán)新疆能源公司等承擔(dān)的“西北地區(qū)煤與煤層氣協(xié)同勘查與開發(fā)的地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”，對西部地區(qū)煤氣共采的突破意義重大。
“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭。煤炭行業(yè)取得的重大技術(shù)進(jìn)展在很大程度上得益于基礎(chǔ)研究的突破。正是由于抓住了能源科技革命的機(jī)遇，煤炭行業(yè)才能有力保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)?！敝袊こ淘涸菏靠导t普說。
在煤炭轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域，我國探索研究了煤熱解的多相反應(yīng)動力學(xué)及傳熱傳質(zhì)理論、煤炭液化催化原理、燃煤煙氣NOx脫除的化學(xué)反應(yīng)、褐煤潔凈高效轉(zhuǎn)化、二氧化碳地質(zhì)存儲等基礎(chǔ)理論和方法。
山能兗礦鄂爾多斯公司榮信化工公司擁有世界上單爐日處理煤量最大的“多噴嘴對置式水煤漿氣化工業(yè)示范裝置”，實(shí)現(xiàn)6年處理能力從3000噸級到4000噸級的跨越，在世界水煤漿氣化技術(shù)處理領(lǐng)域領(lǐng)跑。
“盡管煤炭基礎(chǔ)研究取得了顯著進(jìn)步，但行業(yè)當(dāng)下仍面臨很多‘卡脖子’的技術(shù)問題，很多源頭和底層的原理沒有搞明白?！笨导t普說，“強(qiáng)大的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究是實(shí)現(xiàn)煤炭科技自立自強(qiáng)的根基，必須強(qiáng)化認(rèn)識，完善科研基礎(chǔ)平臺，實(shí)施一批長周期、探索性、自主選題的重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，以基礎(chǔ)研究驅(qū)動應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和重大裝備研制。”
原始創(chuàng)新持續(xù)突破
在山能兗礦興隆莊煤礦入井口，一名穿戴不規(guī)范的職工被集控中心的AI應(yīng)用平臺發(fā)現(xiàn)，并發(fā)出語音提示；該礦入井閘口立刻鎖閉，集控室內(nèi)的值班人員收到語音提醒，迅速核實(shí)處理……這是興隆莊煤礦在井下試點(diǎn)應(yīng)用礦山大模型的一個場景。
目前，山東能源集團(tuán)在該礦打造了覆蓋采煤、掘進(jìn)、安監(jiān)等8個專業(yè)的45個應(yīng)用場景，并將多個子系統(tǒng)集成在大模型應(yīng)用平臺上。調(diào)度員只需在電腦上點(diǎn)開應(yīng)用程序，便可處理井下各類異常情況。
“以人員摔倒為例，我們在井下安裝了360多個高精度攝像頭，采集礦工們各種摔倒情景，‘喂’給大模型。大模型不斷地‘吃’數(shù)據(jù)，邊學(xué)習(xí)邊迭代，需要標(biāo)注的樣本量越來越少。人眼不能識別的隱患，大數(shù)據(jù)可以智能識別并報警。”興隆莊煤礦副總工程師范守俊說。
像這樣的應(yīng)用場景，山東能源集團(tuán)在32個廠礦單位已落地了63個。
2022年8月，科技部發(fā)布《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》，明確提出支持以智能礦山等為代表的新一代人工智能示范應(yīng)用場景工作。如今在煤炭行業(yè)，這已成為智能化建設(shè)過程中新的著力點(diǎn)和突破點(diǎn)。
2023年6月，由大唐國源龍王溝煤礦建設(shè)的內(nèi)蒙古首個特厚煤層綜放工作面AI智能感知平臺搭建完成，多項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
今年4月，國家能源集團(tuán)首個人工智能研發(fā)與應(yīng)用全棧生產(chǎn)線在其下屬新疆公司正式上線投用，標(biāo)志著該集團(tuán)首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)化模式下人工智能技術(shù)從研發(fā)到應(yīng)用層面的全域貫通。
今年以來，華陽集團(tuán)大力推進(jìn)AI視頻識別技術(shù)在監(jiān)測監(jiān)控方面的應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)“指尖上”的安全管理……
與此同時，煤礦智能化建設(shè)正全速推進(jìn)。截至目前，我國已建成國家級示范煤礦近60處、省級（央企級）示范煤礦200余處，逐步形成不同區(qū)域、不同建設(shè)條件的智能化建設(shè)模式。據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截至2024年4月底，全國累計建成智能化采煤工作面1922個，智能化掘進(jìn)工作面2154個。巡檢、噴漿、鉆錨、滅火、救援等共計31種煤礦機(jī)器人在煤礦現(xiàn)場應(yīng)用。
煤炭生產(chǎn)裝備持續(xù)迭代，煤炭轉(zhuǎn)化利用成果也層出不窮。國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院深耕現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域，不僅能讓煤炭變成甲醇、乙二醇、油、氣、可降解材料，還能變成蠟燭、日用化學(xué)品等。其煤化工研究中心高級工程師田大勇及其團(tuán)隊(duì)采用熱化學(xué)技術(shù)，促進(jìn)二氧化碳的資源化利用。
“逆水汽變換技術(shù)可以將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為一氧化碳，進(jìn)而經(jīng)合成氣（一氧化碳和氫氣）路線制化學(xué)品?！碧锎笥抡f，經(jīng)初步測算，以20萬噸焦?fàn)t氣制甲醇過程為例，通過逆水汽變換技術(shù)補(bǔ)入二氧化碳，每年可提高15%至20%甲醇產(chǎn)量，同時消耗4萬噸至5萬噸二氧化碳。
10年來，煤炭行業(yè)成功完成了一批重點(diǎn)科技攻關(guān)任務(wù)，原始創(chuàng)新取得新突破，智能開采、礦山生態(tài)、清潔煤電、煤炭轉(zhuǎn)化等重要領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，煤炭采掘與利用關(guān)鍵技術(shù)裝備逐步實(shí)現(xiàn)自主可控。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，10年來，煤炭行業(yè)共獲得國家科學(xué)技術(shù)獎勵48項(xiàng)，其中科技進(jìn)步一等獎3項(xiàng)、科技進(jìn)步二等獎35項(xiàng)、技術(shù)發(fā)明二等獎10項(xiàng)；榮獲中國專利獎126項(xiàng)，其中金獎8項(xiàng)、銀獎7項(xiàng)、優(yōu)秀獎111項(xiàng)。
陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號煤礦選煤廠智能管控云平臺。
此外，一大批先進(jìn)技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)礦區(qū)。煤礦采區(qū)高密度全數(shù)字三維地震勘探技術(shù)趨于成熟，能夠查明1000米深度以內(nèi)落差3米以上的斷層和直徑20米以上的陷落柱；我國凍結(jié)、鉆井等特殊鑿井技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，大型現(xiàn)代化煤礦產(chǎn)量比重由65%左右提高到85%左右；建設(shè)了內(nèi)蒙古東部草原大型煤電開發(fā)區(qū)，開展露天煤礦生態(tài)擾動區(qū)和干旱半干旱的草原沙化區(qū)的生態(tài)修復(fù)與綜合整治示范，植被覆蓋率提高35%以上，廢跡地示范區(qū)治理率達(dá)到96%；首創(chuàng)了煤化工二氧化碳捕集、咸水層封存與監(jiān)測成套技術(shù)，建成世界首個10萬噸級煤化工CCS示范工程。
創(chuàng)新體系日益完善
10年來，產(chǎn)學(xué)研深度融合的煤炭科技創(chuàng)新體系不斷完善，科技資源的優(yōu)化配置能力持續(xù)加強(qiáng)。
“大型煤炭企業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度達(dá)2%，科研項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)管理不斷優(yōu)化，成果轉(zhuǎn)化、科技獎勵等科技管理制度不斷健全，分配政策逐步轉(zhuǎn)向以增加知識價值為導(dǎo)向，有力推進(jìn)創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。”劉峰說。
國家能源集團(tuán)從科技創(chuàng)新體系頂層設(shè)計開始，聚焦科技攻關(guān)、價值創(chuàng)造、能力提升，提出了以18項(xiàng)科技創(chuàng)新工作舉措和17項(xiàng)管理制度為支撐的科技創(chuàng)新制度體系。
國家能源集團(tuán)雁寶能源寶日希勒礦投用高寒無人機(jī)雷達(dá)測量系統(tǒng)。
中國平煤神馬集團(tuán)創(chuàng)造性推出“項(xiàng)目承諾制、科研資金按需投入、科研人才配置及薪酬不設(shè)上限、科研設(shè)備采購綠色通道、科研項(xiàng)目課題長負(fù)責(zé)制”5項(xiàng)特別規(guī)定，面向廣大職工設(shè)立科研項(xiàng)目研發(fā)成果激勵獎金。3年來共有100多項(xiàng)重點(diǎn)課題，千余名研發(fā)骨干參與考核，發(fā)放節(jié)點(diǎn)獎金800多萬元，推動研發(fā)時間累計提前2000天以上。
中煤集團(tuán)大屯公司建立健全了“三大體系”人才職業(yè)發(fā)展通道，縱向按照管理、專業(yè)技術(shù)、技能操作3個體系職業(yè)崗位分別由低到高晉升；橫向按崗位間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，員工具備崗位任職能力水平，可以在3個體系間實(shí)現(xiàn)崗位交流、交叉任職。
潞安化工集團(tuán)加大科技創(chuàng)新考核比重，將研發(fā)投入視同利潤；健全科技項(xiàng)目投入收益評價體系，借鑒煙臺萬華模式，探索實(shí)施科技成果收益分配機(jī)制。
川煤集團(tuán)以創(chuàng)建國家級技術(shù)中心為抓手，鞏固維護(hù)現(xiàn)有科技創(chuàng)新平臺，鼓勵支持各單位創(chuàng)建專精特新“小巨人”企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、省級技術(shù)中心，構(gòu)筑科研高地。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，10年來，煤炭領(lǐng)域共有國家及行業(yè)級研發(fā)平臺145個，包括國家企業(yè)技術(shù)中心30個，科技部批準(zhǔn)運(yùn)行的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家工程技術(shù)研究中心24個，國家發(fā)改委納入新序列管理的國家工程研究中心6個，國家能源局批準(zhǔn)運(yùn)行的能源研發(fā)創(chuàng)新平臺13個，應(yīng)急管理部批準(zhǔn)運(yùn)行的安全科技支撐平臺7個、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個，國家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室8個，中國煤炭工業(yè)協(xié)會認(rèn)定的煤炭行業(yè)工程研究中心56個。
眾多科技創(chuàng)新成果已轉(zhuǎn)化為各類標(biāo)準(zhǔn)。10年來，煤炭行業(yè)現(xiàn)行有效國家標(biāo)準(zhǔn)426項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1430項(xiàng)，一大批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施應(yīng)用。
人才隊(duì)伍逐漸壯大
中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2023煤炭行業(yè)發(fā)展年度報告》顯示，“十四五”以來，全國煤炭遠(yuǎn)程教育網(wǎng)課程涵蓋煤炭生產(chǎn)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)22個板塊，注冊用戶達(dá)67萬個。舉辦各類急需緊缺人才培訓(xùn)42期，培訓(xùn)行業(yè)班組長6000余人。累計完成職業(yè)技能評價9.7萬人次，命名煤炭行業(yè)技能大師832名、技能大師工作室101個。煤炭行業(yè)3個團(tuán)隊(duì)被授予“國家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱號，6人榮獲第三屆全國創(chuàng)新爭先獎表彰，1人入圍“大國工匠年度人物”、28人榮獲“全國技術(shù)能手”、250人榮獲“煤炭行業(yè)技術(shù)能手”稱號
近10年，煤炭行業(yè)共有12人當(dāng)選為中國工程院、中國科學(xué)院院士。
“技術(shù)的升級、難題的攻克，關(guān)鍵靠人才。我們必須推進(jìn)教育、科技、人才‘三位一體’融合發(fā)展，不斷健全完善行業(yè)教育培訓(xùn)體系，強(qiáng)化科技人才支撐，為煤炭深部開采的安全性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性提供人才保障?！痹琳f。
“現(xiàn)在的煤礦不缺大學(xué)生，缺的是數(shù)據(jù)智能方面的人才。”中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）原校長葛世榮表示，“智慧礦山需要的數(shù)智人才，是指具備ICT信息通信技術(shù)專業(yè)技能和補(bǔ)充技能的人才，通過實(shí)踐掌握數(shù)字生產(chǎn)經(jīng)營的一體化管理能力?！?/span>
現(xiàn)如今，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）在煤礦數(shù)智人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置和素質(zhì)技能方面與煤礦需求接軌，開設(shè)了智能采礦工程、機(jī)器人工程、智能制造工程、人工智能、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用、碳儲科學(xué)與工程等新型專業(yè)。
“企業(yè)是人才培養(yǎng)的主體。企業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，既要有‘高精尖缺’科技人才挑大梁、當(dāng)主角，還要有一大批能工巧匠發(fā)揮主力軍作用，形成人崗相宜、人盡其才、才盡其用良好局面?！鄙綎|能源集團(tuán)黨委書記、董事長李偉說。
國家能源集團(tuán)神東煤炭公司以培養(yǎng)計算機(jī)技術(shù)、工業(yè)智能控制技術(shù)人才為基礎(chǔ)，著力培養(yǎng)一批結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的智能化專業(yè)技能人才。該集團(tuán)成立6個協(xié)同創(chuàng)新中心，包含軍民融合、智能網(wǎng)絡(luò)、煤礦高端裝備等方面，以此廣泛聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)、高等院校以及區(qū)域煤炭企業(yè)，共同研究解決共性難題。
陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司在確定科技強(qiáng)企發(fā)展戰(zhàn)略的同時，明確了人才在科技創(chuàng)新發(fā)展中的重要作用。如今，該公司擁有高級職稱專業(yè)技術(shù)人才201人，本科及以上學(xué)歷人才822人，高技能人才1057人。
山能新礦集團(tuán)翟鎮(zhèn)煤礦在“巨慧”創(chuàng)客聯(lián)盟建立了工匠學(xué)術(shù)研究室，在安全培訓(xùn)中心建立了工匠實(shí)訓(xùn)車間，在10個區(qū)隊(duì)建立了勞模工匠創(chuàng)新工作室，在職工大講堂開設(shè)了工匠大師講習(xí)課堂。專業(yè)技能人才近年來推出各類創(chuàng)新成果204項(xiàng)，其中有1項(xiàng)國家發(fā)明專利、19項(xiàng)實(shí)用新型專利，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率達(dá)83％。
淮河能源西部煤電集團(tuán)陸續(xù)出臺了《科技創(chuàng)新工作管理辦法》《加強(qiáng)創(chuàng)新工作管理的通知》等一系列制度辦法，定期召開人才和創(chuàng)新工作大會，不斷實(shí)現(xiàn)科研人才培養(yǎng)“從0到1”的突破。
“煤炭企業(yè)應(yīng)做到科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級一起抓，以建設(shè)智能化礦井為核心，加快解決各種實(shí)際問題。因此要打破傳統(tǒng)組織人事體系，創(chuàng)新數(shù)字化、智能化人才培養(yǎng)引進(jìn)方式，分層次開展員工技能培訓(xùn)，提高全員數(shù)字化、智能化知識水平和操作應(yīng)用技能?！币晃粯I(yè)內(nèi)專家說。
來源：中國煤炭報
