煤炭是重要基礎(chǔ)能源，與國計民生密切相關(guān)。

近期，受多重因素影響，我國煤炭價格快速上漲，連創(chuàng)歷史新高，大幅推高下游行業(yè)生產(chǎn)成本，對電力供應(yīng)和冬季供暖產(chǎn)生不利影響。

10月19日，國家發(fā)展改革委召開了三場座談會：組織重點煤炭企業(yè)、中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國電力企業(yè)聯(lián)合會等，研究依法對煤炭價格實施干預(yù)措施；組織煤電油氣運重點企業(yè)，研究安排人民群眾溫暖過冬各項重點工作；財金司赴鄭州商品交易所調(diào)研，提出“著力加強期貨市場穿透式監(jiān)管”“依法嚴(yán)厲查處資本惡意炒作行為并公開曝光”等舉措。

10月20日，國務(wù)院常務(wù)會議的重要議題，也包含聽取民生用能保供情況匯報。

對于煤炭市場的保供穩(wěn)價，國家不可謂不重視。

在此背景下，陜西榆林積極履行國家能源基地的職責(zé)，召開四季度煤炭保供專題會議，要求相關(guān)企業(yè)簽訂保供穩(wěn)價承諾書、已簽訂的長協(xié)價格不得變更等，促進(jìn)煤炭價格回歸合理區(qū)間。

地跨陜蒙晉三省的神東煤炭集團(tuán)，積極響應(yīng)政府要求，為我國煤炭能源的穩(wěn)定供應(yīng)和良好市場秩序做出重要貢獻(xiàn)。近期，庫叔探訪了這家年產(chǎn)煤達(dá)2億噸的煤炭集團(tuán)，一窺我國煤炭工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。

一、陜北煤海，神東開采

1984年10月14日，新華社一篇《陜北有煤海，優(yōu)質(zhì)易開采》——榆林地區(qū)地下埋藏著千億噸以上的優(yōu)質(zhì)煤炭資源，讓全國的目光匯聚在榆林。

隨后，榆林市的神府煤田成為我國已探明的最大煤田，占全國探明儲量的15%，相當(dāng)于50個大同礦區(qū)、100個撫順礦區(qū)，也成為世界七大煤田之一。

面對事關(guān)國家能源安全的巨量煤炭資源，國家能源集團(tuán)下屬的神東煤炭集團(tuán)擔(dān)負(fù)起開發(fā)重任。目前，神東煤炭集團(tuán)負(fù)責(zé)神府東勝煤田骨干礦井和山西保德煤礦的生產(chǎn)和運營，截至2021年9月底，累計生產(chǎn)煤炭32.5億噸。

依托跨省的神府煤田，神東擁有13個生產(chǎn)礦井，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)7個，陜西省境內(nèi)5個，山西省境內(nèi)1個，是我國唯一一個年產(chǎn)量達(dá)2億噸的煤炭生產(chǎn)企業(yè)。

但神東的成就不僅在于產(chǎn)量，它還在智能化方向上大邁進(jìn)——全力打造采掘面少人化、掘進(jìn)5G智能化、重體力勞動機(jī)器人化等；在生態(tài)化方向上尋出路——在多個集中連片采煤沉陷區(qū)修建生態(tài)基地，打造黃河流域能源走廊和生態(tài)屏障；在管理方向上更加以人為本——在機(jī)器人化和無人化的大背景下，積極推動員工培訓(xùn)，提高其專業(yè)技能和行業(yè)競爭力。

總體來看，神東已成為煤炭企業(yè)發(fā)展的樣本。

二、智能建設(shè)，提質(zhì)增效

神東的智能化建設(shè)同時聚焦宏觀與微觀，并根據(jù)不同礦井的具體情況，各有側(cè)重。

從宏觀層面來看，神東為即將到來的2022年制定有兩大目標(biāo)：智能化“0587”目標(biāo)和“8個100%”。

所謂智能化“0587”目標(biāo)，即薄及中厚煤層智能化采煤工作面要實現(xiàn)無人化，智能掘進(jìn)工作面用工控制在5人以內(nèi)，煤礦全面實現(xiàn)“8個100%”，入井工效達(dá)到70噸/工。

所謂“8個100%”，即100%井工煤礦實現(xiàn)智能化，100%采煤工作面實現(xiàn)智能化，100%掘進(jìn)工作面實現(xiàn)智能化，100%固定崗位實現(xiàn)無人值守，100%選煤廠實現(xiàn)智能化，100%安全態(tài)勢實現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警，100%通風(fēng)系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，100%實現(xiàn)五類機(jī)器人全覆蓋。

而從微觀來看，神東已經(jīng)漸進(jìn)式的接近宏觀目標(biāo)。庫叔以上灣煤礦和布爾臺煤礦為主體，參觀了神東煤炭從開采到輸出的全過程，對此深有體會。

在綜采工作面，神東根據(jù)煤層的不同進(jìn)行了差異化規(guī)劃。比如：薄煤層已實現(xiàn)無人智能開采；中厚偏薄煤層則通過建立精確三維地質(zhì)模型，實現(xiàn)透明自主智能采煤，工作面只需1人巡視；厚煤層則依靠采煤機(jī)器人，進(jìn)行人工智能預(yù)測和割煤，工作面由原來的11人減少到僅需5人以下作業(yè)。由此，大量的崗位工從惡劣的環(huán)境中被解放出來。

目前，神東已建成19個智能化綜采工作面，預(yù)計到今年年底建成22個，到2022年底28個綜采工作面全部實現(xiàn)智能化。

在智能掘進(jìn)工作面，神東已經(jīng)建成了我國首個智能連掘系統(tǒng)：連采機(jī)實現(xiàn)“自動割煤+遠(yuǎn)程干預(yù)”，錨桿機(jī)實現(xiàn)鉆錨無人作業(yè)；綜掘機(jī)實現(xiàn)智能仿形截割+遠(yuǎn)程操作；采用“掘錨機(jī)+錨運破一體機(jī)+大跨距橋式轉(zhuǎn)載機(jī)+機(jī)器人群”協(xié)同作業(yè)的快速掘進(jìn)新模式。

部分工作面在運行該系統(tǒng)后，掘進(jìn)速度從常規(guī)模式下的1500米/月以上，作業(yè)人員也極大地減少。

目前，神東已運行了3個智能化掘進(jìn)工作面，預(yù)計到今年年底建成15個，到2022年底51個掘進(jìn)工作面將全部實現(xiàn)智能化。

除了掘錨機(jī)、錨運破一體機(jī)等大型智能機(jī)械的運用，煤層作業(yè)面還加入了許多小型機(jī)器人的輔助，種類已多達(dá)21種。

這其中，作業(yè)機(jī)器人解放了作業(yè)人員的雙手：智能鉆探機(jī)器人可以根據(jù)地層特性,進(jìn)行鉆壓智能匹配,解決人工鉆孔淋水大、危險系數(shù)高的問題；智能管路抓舉機(jī)器人代替了人工手動搬運、起吊安裝管路，即可以避免意外傷害，也使效率提高了4倍以上。巡檢類機(jī)器人則實現(xiàn)了待人巡檢，提升了變電所、水泵房、主運輸系統(tǒng)無人值守后的可靠性。

而具體到更微觀的個體工作者身上，由神東高端設(shè)備研發(fā)中心研發(fā)的第二代機(jī)械外骨骼產(chǎn)品已完成實驗室測試，進(jìn)入現(xiàn)場測試階段——在榆家梁煤礦的周轉(zhuǎn)材料庫里，一名身著這個裝備的裝卸工將重達(dá)60斤的槽鋼輕松抬起并搬動行走。

機(jī)械外骨骼屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，共有3款，未來將面向神東礦井單位的安裝、生產(chǎn)、搬運和地面單位制造、生產(chǎn)、維修等場景。

在上灣煤礦采高7米的綜采工作區(qū)，以上智能系統(tǒng)都具象在庫叔面前：200多支液壓支架支撐起整個煤層，這些支架可以遠(yuǎn)程調(diào)控高度和角度，保障煤層支撐安全，遠(yuǎn)處，近3層樓高的煤層下方，護(hù)幫板依次動作，重達(dá)百噸的采煤機(jī)呼嘯而過，從煤壁上割下黑金，黑金轉(zhuǎn)眼落入下方的運煤紐帶，被運送出去，開啟新的旅程。

三、助力“雙碳”，國企擔(dān)當(dāng)

采煤結(jié)束后的運煤環(huán)節(jié)，神東則實現(xiàn)了“采煤不見煤”。

在布爾臺煤礦，綜采面采煤結(jié)束后，原煤會通過膠帶機(jī)直接運送到煤倉，再由鐵路輸送到外省。布爾臺煤礦的膠帶機(jī)運輸系統(tǒng)有主運輸膠帶機(jī)、順槽膠帶機(jī)、掘進(jìn)膠帶機(jī)共22部，運距總長37.8公里，其單個工作面最遠(yuǎn)運輸距離達(dá)20.5公里，經(jīng)過10多次轉(zhuǎn)載便可將原煤運輸?shù)矫簜}，全程“不見煤”，有效的減少了空氣污染。

布爾臺煤礦的煤倉和運輸膠帶機(jī)。攝像|謝芳

由于運輸距離超長、轉(zhuǎn)載次數(shù)多、運輸負(fù)荷大，布爾臺煤礦主運輸系統(tǒng)屬于典型特大型復(fù)雜主運輸系統(tǒng)，此前需要80多個固定崗位監(jiān)督運行。

神東智能化建設(shè)開啟后，為該運輸系統(tǒng)引入了運輸巡檢機(jī)器人，建立視頻監(jiān)測智能分析預(yù)警系統(tǒng)，對膠帶機(jī)跑偏、堆煤、區(qū)域入侵等異常情況進(jìn)行實時監(jiān)控、智能判斷，實現(xiàn)異常情況彈屏報警、停機(jī)，還引進(jìn)鋼絲繩輸送帶無損檢測、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測智能分析和自動潤滑等系統(tǒng)，提高了主運輸無人值守的可靠性。

右圖為巡檢機(jī)器人主鏡頭下的膠帶機(jī)運行狀況，左圖為綜采區(qū)監(jiān)控下巡檢機(jī)器人的工作狀況。攝像|謝芳

在此基礎(chǔ)上，布爾臺建立地面機(jī)運集控室，對井下主運輸系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)了“一人、一終端、管理全礦所有膠帶機(jī)”的目標(biāo)，全礦膠帶機(jī)固定崗位減少83人。神東還自主研發(fā)了6公里長運距、無基礎(chǔ)、單點驅(qū)動膠帶機(jī)，每部膠帶機(jī)每年節(jié)約電耗160萬度。

除了在生產(chǎn)端堅持“采煤不見煤”的綠色開采，神東還積極踐行“綠水青山就是金山銀山”，著力打造綠色智能礦區(qū)。

首先，因地制宜，對多處采煤沉陷區(qū)進(jìn)行治理和建設(shè)。

2018年以來，神東在哈拉溝煤礦采煤沉陷區(qū)探索建設(shè)“山水林田湖草沙”實踐創(chuàng)新基地，目前已形成60000畝，核心示范區(qū)面積10000畝，建有“山、水、林、田、湖、草、沙”七個分區(qū)和“生態(tài)環(huán)境、生態(tài)科技、生態(tài)文化”三個主題共62個示范點。

2020年3月，哈拉溝生態(tài)示范基地被水利部評為“國家水土保持生態(tài)文明工程”，目前已成為煤炭行業(yè)生態(tài)治理最為系統(tǒng)全面，獲獎層次最高的生態(tài)治理示范區(qū)。

哈拉溝生態(tài)示范基地。攝像|雷沛云

在神東最大的集中連片采煤沉陷區(qū)——布爾臺煤礦、寸草塔礦和寸草塔二礦，建立起了6萬畝生態(tài)林基地、4萬畝生態(tài)經(jīng)濟(jì)林和50萬千瓦光伏的綠色礦山示范基地。更具創(chuàng)造性的是，布爾臺還充分利用土地，雇傭當(dāng)?shù)剞r(nóng)民將經(jīng)濟(jì)作物種植到光伏板下面，每年為農(nóng)民增收千元，可謂發(fā)電、豐收兩不誤。

其次，發(fā)揮國企擔(dān)當(dāng)，開啟黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展先行示范區(qū)建設(shè)工作。

神東礦區(qū)地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)與毛烏素沙地過渡地帶，原生環(huán)境十分脆弱，大規(guī)模煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的影響十分強烈，自然風(fēng)力水力侵蝕和開采沉陷重力侵蝕時空疊加特征十分顯著。

面對在生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)進(jìn)行大規(guī)模煤炭開采和生態(tài)保護(hù)這一世界性難題，神東積極先行先試，不斷創(chuàng)新與實踐，累計完成生態(tài)治理面積達(dá)384平方千米，礦區(qū)植被覆蓋率由開發(fā)初的3-11%提高到64%以上，礦區(qū)原有脆弱生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)正向演替，在荒漠化地區(qū)建成一片綠洲。

最后，“雙碳”目標(biāo)下，作為高碳產(chǎn)業(yè)的神東正在積極向綠色低碳轉(zhuǎn)型。

比如，加強節(jié)能降碳工程技術(shù)創(chuàng)新——用新型熱管技術(shù)回收礦井乏風(fēng)余熱年節(jié)能5000噸標(biāo)準(zhǔn)煤，采用太陽能浴水系統(tǒng)年節(jié)能2000噸標(biāo)準(zhǔn)煤；加快可再生能源的建設(shè)——按照“沉陷區(qū)生態(tài)治理+光伏發(fā)電+生態(tài)農(nóng)業(yè)+礦井水利用+氫能+儲能+其他”綜合立體開發(fā)思路，大力發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈條；推進(jìn)自然碳匯——神東有1040平方公里井田，全部按碳匯林營造，按區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)0.25噸二氧化碳／畝地，年固碳可達(dá)38萬噸。

可以說，神東真正做到了“產(chǎn)環(huán)保煤炭，建生態(tài)礦區(qū)”。

四、輻射全國，領(lǐng)先世界

除了智能和生態(tài)發(fā)展，神東的“中國制造”也值得關(guān)注。

先來看神東的硬件制造。

多年來，國內(nèi)高端采煤裝備長期依賴進(jìn)口設(shè)備，不僅價格昂貴，在實際使用過程中也存在著設(shè)備維護(hù)困難、供貨周期長、無法滿足世界級煤田開采需求等諸多問題。

為了扭轉(zhuǎn)這一局面，神東積極與國內(nèi)百余家科研院所和裝備制造企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略合作，圍繞神東的實際情況，開展設(shè)備國產(chǎn)化、本土化的創(chuàng)新研發(fā)和制造。其中的一些裝備，不僅填補了國內(nèi)煤礦裝備領(lǐng)域的空白，打破了國外廠家的技術(shù)壟斷，還達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

比如，2018年3月20日，世界首個8.8米超大采高智能綜采工作面在上灣煤礦成功投產(chǎn)。在當(dāng)時，國內(nèi)外均沒有適應(yīng)采高8.8米的成套煤炭開采裝備，需要進(jìn)行全新成套開采裝備的研發(fā)，神東與西安煤機(jī)合作采煤機(jī)，與鄭州煤機(jī)合作液壓支架，并自主研發(fā)采煤機(jī)的其他部件。

最終，裝備中的采煤機(jī)、三機(jī)、液壓支架、泵站的技術(shù)水平均處于國內(nèi)乃至世界的領(lǐng)先地位，讓上灣煤礦成為世界采高最大、工效最高、單井單面年產(chǎn)量超1600萬噸的特級安全高效礦井。

這套智能綜采裝備的成功投用，填補了世界特厚煤層綜采工作面一次性采全高的技術(shù)空白，是采掘裝備和開采技術(shù)上的一次歷史性變革。與此同時，神東的需求也促進(jìn)了西煤機(jī)、鄭煤機(jī)等機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展。

從加強對外合作到技術(shù)消化吸收，從加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)到技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，從高端大部件替代到實施國產(chǎn)化整機(jī)替代工程，在某種程度上，神東推動了民族工業(yè)的振興。

目前，神東的綜采設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)全部國產(chǎn)化，并向周圍的中小礦區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散和指導(dǎo)，以期提高中小礦區(qū)的效益和安全。

再看軟件方面。

今年5月，神東與華為達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系，秉承“自主可控、安全可信”的理念，搭載5G，應(yīng)用鴻蒙操作系統(tǒng)、國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和芯片，經(jīng)過4個多月的突擊攻關(guān)，成功推出“礦鴻操作系統(tǒng)”，堪稱跨行業(yè)合作的范式。

現(xiàn)階段，礦鴻操作系統(tǒng)已經(jīng)在神東4個礦區(qū)進(jìn)行了部署，涉及到6個場景、20種設(shè)備、398個應(yīng)用單元。前文提到的可調(diào)節(jié)高度和角度的液壓支架、布爾臺煤礦主運輸系統(tǒng)，乃至機(jī)器人，都應(yīng)用了礦鴻操作系統(tǒng)。這些設(shè)備通過礦鴻“軟總線技術(shù)”實現(xiàn)了“無屏變有屏、固定按鍵操作變手機(jī)移動操作”，巡檢機(jī)器人和傳感器則以近場經(jīng)過方式快速互聯(lián)互通、采集數(shù)據(jù)。

庫叔下礦參觀上灣煤礦的7米綜采面作業(yè)時，乘坐的無人駕駛新能源汽車，也應(yīng)用了礦鴻操作系統(tǒng)。上灣煤礦是行業(yè)內(nèi)首個全電動車示范礦，也是率先試行無人駕駛的煤礦。不過，當(dāng)前的無人駕駛采用同屏模式，即司機(jī)依舊需要駕駛行為，只不過駕駛環(huán)境從艱苦的礦下改到了安全、干凈的辦公室，頗具趣味性。

據(jù)技術(shù)人員介紹，此后的無人駕駛技術(shù)，也將大屏變小屏，即由現(xiàn)在的需要駕駛行為，發(fā)展到用手機(jī)操作即可。

上灣煤礦司機(jī)正在操作無人駕駛的車輛運行。攝影| 謝芳

那么，在煤炭開采智能化和無人化的發(fā)展過程中，許多基礎(chǔ)性就業(yè)崗位將被替代，是否會影響員工的就業(yè)？

神東的技術(shù)人員介紹到，智能化發(fā)展的影響，除了提高生產(chǎn)效率外，還將人從危險、艱苦的作業(yè)環(huán)境中解放出來，工作內(nèi)容也從重體力勞動轉(zhuǎn)變到輕體力勞動，再進(jìn)一步提升技術(shù)含量，這正是煤炭行業(yè)發(fā)展過程中追求的“生命至上”。而具體到崗位的變動，基礎(chǔ)性的工作崗位減少了，技能性崗位則增多了，比如對于礦鴻操作系統(tǒng)的使用，對于智能化設(shè)備的檢修等，都需要大量技術(shù)人員，神東會定期在內(nèi)部舉行員工技能培訓(xùn)，或選送員工外出交流學(xué)習(xí)，這些都將助力員工們提高自己的專業(yè)技能和行業(yè)競爭力。

未來，神東還將繼續(xù)攻堅煤炭企業(yè)發(fā)展深層次難題，推動煤炭行業(yè)安全、高效、綠色、智能發(fā)展。

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