智慧煤礦建設解讀
當前，工業(yè)化和信息化深度融合，世界發(fā)達工業(yè)化國家利用信息技術(shù)領先優(yōu)勢，加快向信息化社會邁進。美國互聯(lián)網(wǎng)巨頭正從信息領域加速進入物理業(yè)務領域，德國政府提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，希望開創(chuàng)新的制造方式，實現(xiàn)“智能工廠”。在煤炭工業(yè)領域，以物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等高科技為支撐的智慧礦山，是未來煤礦建設的必然趨勢。黨的十八大提出推動能源生產(chǎn)和消費革命，十八屆三中全會提出全面深化改革，十八屆四中全會提出依法治國，習近平總書記提出推動4個能源革命。煤炭生產(chǎn)革命就是推動煤炭安全開發(fā)、高效開發(fā)、綠色開發(fā)、和諧開發(fā)，煤炭技術(shù)革命就是推動整合高新技術(shù)的智慧礦山建設和無人開采工作面技術(shù)裝備研究，煤炭體制革命就是行業(yè)管理體制改革和市場化改革。為此，陜西煤業(yè)化工集團提出踐行能源革命，建設世界上最先進的智慧型現(xiàn)代化煤礦。
一、智慧煤礦概念
隨著人類不斷努力和科技的飛速發(fā)展，礦山已從原始礦山、人力礦山、機械礦山發(fā)展到信息礦山、感知礦山、數(shù)字礦山、智能礦山。智慧礦山伴隨智慧地球而生，是數(shù)字礦山發(fā)展的高級階段，是智慧理念在礦山領域的具體應用，以透徹感知、深度互聯(lián)、智能應用為基本特征，內(nèi)涵包括生產(chǎn)運行智能化、安全生產(chǎn)本質(zhì)化、運營模式科學化、生態(tài)環(huán)境友好化、社區(qū)關系和諧化。
由于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的興起，IBM公司2008年首次提出“智慧地球”的概念，“智慧地球”的理念促生了智慧礦山等概念。目前，發(fā)達國家一些礦業(yè)巨頭對智慧礦山建設已有初步探索。2014年國家發(fā)展改革委出臺了《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》，同時煤炭行業(yè)越來越多的科研人員思考推進中國礦山信息化改造與發(fā)展智慧礦山技術(shù)。
目前，國內(nèi)大多數(shù)研究集中在概念和功能描述上，對其關鍵技術(shù)缺乏全面規(guī)范的研究。
根據(jù)現(xiàn)有學術(shù)研究成果，智慧煤礦是建立在數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)基礎上，將現(xiàn)代采礦技術(shù)與感知技術(shù)、控制技術(shù)、管理模式和可持續(xù)發(fā)展理念相融合，能夠?qū)⒚旱V工程地質(zhì)、煤炭開采、生產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境等信息進行整合分析和智能協(xié)同管控，實現(xiàn)智能管控、本質(zhì)安全、高效運營、綠色環(huán)保、和諧共贏的新型煤礦發(fā)展模式，是煤礦發(fā)展的高級階段。
智慧煤礦使煤炭企業(yè)的變革創(chuàng)新能力、協(xié)同運行能力、高效生產(chǎn)能力、企業(yè)管控能力、科學發(fā)展能力、文化素養(yǎng)等各個方面得到極大的提高。智慧煤礦具有更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化的特征，智慧體現(xiàn)在以協(xié)同的方式相互連接、相互促進、相互保障，智慧煤礦的物理基礎是互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，從而有效地提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率及生產(chǎn)管理水平。
二、智慧煤礦內(nèi)涵
智慧煤礦是高效礦山、本安礦山、綠色礦山、和諧礦山，是智能礦山的終極階段。數(shù)字化、信息化是智慧煤礦建設的前提和基礎。智慧煤礦內(nèi)涵包括生產(chǎn)運行智能化、安全生產(chǎn)本質(zhì)化、運營模式科學化、生態(tài)環(huán)境友好化、社區(qū)關系和諧化。生產(chǎn)運行智能化、生產(chǎn)安全本質(zhì)化、運行模式科學化是智慧煤礦的核心特征，生態(tài)環(huán)境優(yōu)化和社區(qū)關系和諧化是智慧煤礦的基本要求和保障。
（一）生產(chǎn)運行智能化
堅持技術(shù)先進可靠的原則，通過應用感知礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，采、掘、機、運、通等生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)“監(jiān)測、管理、控制”智慧運行一體化，作業(yè)面實現(xiàn)少人或無人，主要部位實現(xiàn)無人值守、有人巡檢。通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算的真正融合，實現(xiàn)多業(yè)務統(tǒng)一接入、人員精確定位和實時聯(lián)機分析處理決策與調(diào)度指揮，最大限度提高效率、降低運行成本。
（二）安全生產(chǎn)本質(zhì)化
堅持“守紅線、把底線”的原則，以高素質(zhì)的職工隊伍為基礎，以危險源辨識和切斷事故因果鏈為手段，建立完善的危險預控體系和本質(zhì)安全保障體系，以嚴格規(guī)范的管理、完善實用的方法、先進科學的技術(shù),為職工創(chuàng)造安全可靠的作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)安全風險超前預控和人機環(huán)管閉鎖控制，確保人員無失誤、設備無故障、系統(tǒng)無缺陷、管理無漏洞，達到煤炭生產(chǎn)絕對安全。
（三）運營模式科學化
堅持把科學高效作為企業(yè)運營的原則，運營體系的設計理念、模式、架構(gòu)、方法要科學合理，遵循機構(gòu)精簡、人員精干、環(huán)節(jié)精煉的“三精”原則進行設計和部署，通過隊伍專業(yè)化、流程標準化、過程精準化、管理精細化等手段，對運營過程進行優(yōu)化，對非生產(chǎn)主體模塊進行合理的剝離，通過市場化運作提高模塊間的轉(zhuǎn)換效率，從而實現(xiàn)組織高效、運作高效、結(jié)果高效的目的。
（四）生態(tài)環(huán)境友好化
堅持開發(fā)建設和生態(tài)防治并重的原則，以綠色開采、清潔生產(chǎn)為手段，充分考慮人文和自然的因素，建立完善的煤礦開采生態(tài)平衡體系和環(huán)境損害恢復治理體系，科學、高效、合理開發(fā)礦產(chǎn)資源，通過生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測、監(jiān)控及智能決策，做到資源效能最佳化、經(jīng)濟效益最大化和環(huán)境保護最優(yōu)化，實現(xiàn)人與自然的和諧與協(xié)調(diào)發(fā)展，建成生態(tài)環(huán)境友好的美麗礦山。
（五）社區(qū)關系和諧化
在遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展科學化水平、發(fā)展先進生產(chǎn)力的前提下，強調(diào)速度與效益的和諧，強調(diào)數(shù)量與質(zhì)量的和諧，注重滿足職工群眾日益增長的物質(zhì)需要與文化需要的和諧統(tǒng)一，注重員工生命與健康、人與環(huán)境的和諧統(tǒng)一，兼顧經(jīng)濟、環(huán)境、社會綜合效益，在礦區(qū)范圍內(nèi)實現(xiàn)人與人、人與企業(yè)、人與社區(qū)和人與環(huán)境的和諧共進。
智慧煤礦是世界采礦業(yè)發(fā)展方向，是推動我國煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要抓手，有利于推動煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)根本好轉(zhuǎn)。小保當井田資源豐富、開采條件較好，具備智慧煤礦示范項目建設的資源條件。小保當煤智慧煤礦對全面深化改革、引領煤炭生產(chǎn)方式革命具有重要示范意義。
小保當煤礦作為世界上第一座真正意義上的智慧煤礦，是煤炭生產(chǎn)方式變革的重大工程實踐，對落實十八屆三中全會全面深化改革、四中全會依法治國，引領煤炭生產(chǎn)方式革命，示范西部資源合理開發(fā)與環(huán)境保護，探索煤炭企業(yè)管理模式創(chuàng)新、資源枯竭礦區(qū)勞動力轉(zhuǎn)移以及和諧礦區(qū)建設具有重要意義。
（一）小保當智慧煤礦建設引領煤炭生產(chǎn)方式革命
黨的十八大把科技創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，要求堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新能力，更加注重協(xié)同創(chuàng)新；要求實施國家科技重大專項，突破重大技術(shù)瓶頸。2014年6月習近平召開中央財經(jīng)領導小組會議，提出推動能源革命。近年來雖然我國煤礦建設取得顯著成效，但整體上看，煤礦自動化和信息化水平不高、國產(chǎn)大型裝備可靠性不強。小保當智慧煤礦以建設智能生產(chǎn)運行系統(tǒng)為核心，以信息化和工業(yè)化深度融合為根本，生產(chǎn)運行實現(xiàn)集中控制，采、掘、機、運、通等生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)“監(jiān)測、管理、控制”智慧運行一體化，作業(yè)面達到少人或無人，主要部位實現(xiàn)無人值守、有人巡檢，真正做到了礦井的少人化、生產(chǎn)運行的高效化，符合煤炭工業(yè)先進生產(chǎn)力的發(fā)展方向，為現(xiàn)代化煤礦建設的生產(chǎn)方式創(chuàng)新開辟了新道路，具有輻射面廣、引領性強的優(yōu)勢。
（二）小保當智慧煤礦建設推動煤礦管理模式創(chuàng)新
2012年以來我國經(jīng)濟由高速增長轉(zhuǎn)為中高速，煤炭需求放緩，煤炭產(chǎn)能過剩嚴重，煤炭企業(yè)整體陷入困境。在新形勢、新的市場環(huán)境下，過去煤炭企業(yè)發(fā)展的弊端逐步顯現(xiàn)，以追求高產(chǎn)高效的發(fā)展模式已不能滿足競爭日益激烈的市場環(huán)境，煤炭企業(yè)傳統(tǒng)的粗放管理模式已無法適應市場發(fā)展的需求。在國家大力推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，煤炭企業(yè)經(jīng)營管理水平的提升和經(jīng)營管理創(chuàng)新已成為煤炭企業(yè)健康、高速發(fā)展的瓶頸因素之一。小保當智慧煤礦推行“一礦兩井、一井一面”的組織模式，實現(xiàn)資源共享，促進生產(chǎn)的集約化和規(guī)模化；探索礦業(yè)所有權(quán)和生產(chǎn)運行權(quán)相分離的公司治理模式，廣泛利用社會、集團的專業(yè)化能力和優(yōu)質(zhì)資源，促進公司運營的專業(yè)化和公司發(fā)展的高效化。小保當智慧煤礦專業(yè)化管理模式以創(chuàng)新為導向，以轉(zhuǎn)換機制為重點，推進煤炭企業(yè)經(jīng)營管理水平的提高，必將成為煤礦管理模式改革的一大創(chuàng)新，對全國煤礦管理模式創(chuàng)新起到引領作用。
（三）小保當智慧煤礦建設帶動資源枯竭礦區(qū)勞動力轉(zhuǎn)移
由于我國煤炭資源分布與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展程度的不平衡，東部地區(qū)經(jīng)過幾十年的生產(chǎn)開發(fā)，煤炭資源逐漸枯竭，煤礦水平接續(xù)緊張與失調(diào)的礦井越來越多，相當一部分礦井及礦區(qū)已開采至晚期、處于衰老報廢階段。由于老礦區(qū)資源枯竭、勞動力數(shù)量眾多，礦區(qū)社會負擔越來越重，大量專業(yè)技能嫻熟的勞動力亟需得到轉(zhuǎn)移安置。小保當智慧煤礦建設實行礦業(yè)所有權(quán)與生產(chǎn)運行權(quán)相分離的公司治理體系，采用五化管理模式，對煤礦八大模塊進行專業(yè)化管理。專業(yè)化運營模式，以人才隊伍專業(yè)化作為運營基礎之一，充分利用社會資源、集團和兄弟單位的專業(yè)化隊伍，整合新老礦區(qū)優(yōu)質(zhì)資源、協(xié)同發(fā)展，揚長避短、優(yōu)勢互補，可為資源枯竭礦區(qū)勞動力轉(zhuǎn)移探索新途徑。
（四）小保當智慧煤礦建設推動煤礦安全狀況根本好轉(zhuǎn)
目前，世界發(fā)達產(chǎn)煤國家煤炭工業(yè)已經(jīng)公的最安全行業(yè)。我國煤炭行業(yè)居五大高危行業(yè)之首，每年死亡上千人，且重特大事故頻發(fā)，給人民群眾生命和財產(chǎn)帶來巨大損失。安全生產(chǎn)是煤炭企業(yè)的永恒主題，是煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益的基礎，是礦工家庭幸福、礦區(qū)社會穩(wěn)定的前提，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。小保當智慧煤礦旨在創(chuàng)造一個安全可控的環(huán)境和安全可靠的系統(tǒng)，通過安全風險超前預控和人機環(huán)管閉鎖控制，實現(xiàn)人員無失誤、設備無故障、系統(tǒng)無缺陷、管理無漏洞，使安全事故得到有效管控，是一座本質(zhì)安全型礦井。因此，智慧煤礦建設具有重要的現(xiàn)實意義，是煤礦安全標本兼治、重在治本的重大舉措，是實現(xiàn)煤礦安全形勢根本好轉(zhuǎn)的重要手段。
（五）小保當智慧煤礦建設為陜北地區(qū)保水采煤積累經(jīng)驗
十八大報告把資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設取得重大進展作為全國建成小康社會的宏偉目標。西部地區(qū)是未來生產(chǎn)開發(fā)布局重點，但水資源短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱，資源開發(fā)需要全面處理好生態(tài)環(huán)境保護、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、當?shù)孛裆纳浦g關系，做到經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益有機統(tǒng)一。榆神三期規(guī)劃區(qū)內(nèi)地下水是維系區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和生活用水的重要水源，并分布有眾多自然保護區(qū)。2013年環(huán)境保護部批復的榆神三期規(guī)劃區(qū)環(huán)境影響報告書審查意見提出，先期開采的小保當一號、二號礦井要積累保水開采時間經(jīng)驗，為其他礦井提供示范。小保當智慧煤礦在優(yōu)化開采范圍和開發(fā)時序、時限的基礎上，采取兩步走的開采戰(zhàn)略，并結(jié)合先進的地表變形及地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測、緊密跟蹤，在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)，為下一階段水源地敏感區(qū)開采及其他礦井開采提供了必要的數(shù)據(jù)支撐及實踐經(jīng)驗，為今后保水采煤工藝選擇及優(yōu)化奠定了方向。
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