6月15日，國家能源局與國家礦山安全監(jiān)察局正式對外發(fā)布《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》，該指南有望加速國內(nèi)煤礦智能化的建設(shè)。指南就井工煤礦、露天煤礦及選煤廠的智能化建設(shè)提出了具體要求，本平臺現(xiàn)摘取選煤廠智能化建設(shè)部分內(nèi)容，以供讀者進行參閱。

一、指導思想

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，認真貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會精神，深入落實“四個革命，一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，堅持新發(fā)展理念，加快實施新一代信息技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)深度融合，推進煤炭產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)煤炭開采利用方式的變革，提升煤礦智能化和本質(zhì)安全水平，促進煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

二、智能化選煤廠建設(shè)目標

已建選煤廠應進行基礎(chǔ)設(shè)施升級，以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防控智能化為建設(shè)重點，開展無人操作設(shè)備、無人值守系統(tǒng)的研發(fā)與應用，提高洗選工藝過程的智能化水平。鼓勵新建選煤廠開展基于BIM技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計與施工管理，建設(shè)選煤專家知識庫，開展重點生產(chǎn)單元、管理過程的智能化，形成完善的洗選過程智能感知、智能控制、智能管理與智能決策，主要工藝環(huán)節(jié)、主要操作崗位及重要設(shè)備實現(xiàn)智能無人操控，建成安全、節(jié)能、環(huán)保的智能化選煤廠。

三、智能化選煤廠總體設(shè)計

（一）總體技術(shù)架構(gòu)要求

智能化選煤廠可參考下圖所示技術(shù)架構(gòu)，劃分為設(shè)備層、控制層、執(zhí)行層、決策層四層。設(shè)備層主要包括機電設(shè)備及檢測儀表、保護裝置等；控制層主要包括生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通訊系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等；執(zhí)行層主要包括生產(chǎn)管理、機電管理、安全管理、經(jīng)營管理、節(jié)能與環(huán)保管理、安全與職業(yè)健康管理等；決策層主要包括智能控制、智能管理、智能分析、輔助決策等。

智能化選煤廠參考技術(shù)架構(gòu)

（二）智能化選煤廠建設(shè)技術(shù)路徑

第一階段：重點開展智能化選煤廠標準建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、基礎(chǔ)裝備完善工作，適時進行成熟技術(shù)推廣，開展示范工程建設(shè)。

第二階段：強化大數(shù)據(jù)技術(shù)與選煤專業(yè)知識的深度結(jié)合與應用，建設(shè)選煤專家知識庫，推進重點單元的智能化研究，建成完善的選煤廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和管理智能化。

第三階段：全面實現(xiàn)智能化，對主要工藝環(huán)節(jié)、主要管理崗位及重要設(shè)備實現(xiàn)智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的智能化體系；全面建成安全、高效、節(jié)能、環(huán)保的智能化選煤廠。

（1）新建選煤廠智能化建設(shè)

新建選煤廠的智能化建設(shè)應與選煤廠主體工程同時策劃、同時設(shè)計、同時施工。對于條件成熟度不足的新建選煤廠，可先行策劃，分期實施，預留后期建設(shè)接口。

鼓勵采用BIM等先進的數(shù)字化設(shè)計、施工管理技術(shù)，資料交付形式逐步由二維圖紙向數(shù)字信息模型轉(zhuǎn)變。鼓勵數(shù)字孿生技術(shù)在項目策劃、設(shè)計、施工、運維、改造、拆除的全生命周期管理中發(fā)揮作用，鼓勵大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、5G、機器人等技術(shù)與選煤廠生產(chǎn)、運維的深度融合，為選煤廠的建設(shè)與管理增值。

（2）已建選煤廠智能化改造

已建選煤廠應完善智能化改造基礎(chǔ)，通過分選工藝及裝備技術(shù)調(diào)研，制定合理的工藝改造實施方案，確保分選工藝及技術(shù)裝備先進合理。優(yōu)先以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防護為升級改造對象。鼓勵數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、5G等技術(shù)與現(xiàn)有選煤廠生產(chǎn)、運維的逐步融合，實現(xiàn)節(jié)能降耗、生產(chǎn)過程優(yōu)化、作業(yè)條件改善等。

（三）選煤廠建設(shè)要求

1.數(shù)據(jù)規(guī)范

鼓勵建立統(tǒng)一標準規(guī)范的數(shù)據(jù)體系，規(guī)范主數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)索引格式、元數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、布局方式、存放格式、精度要求、時效設(shè)置和編碼方案等，其中元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)索引主要包括各類數(shù)據(jù)概述、用途、存放路由、數(shù)據(jù)庫、訪問引擎和索引結(jié)構(gòu)等，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。鼓勵建立完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理組織架構(gòu)，明確數(shù)據(jù)權(quán)屬、管理者、使用者等，制定規(guī)范的數(shù)據(jù)質(zhì)量改善流程，形成面向多樣化煤礦數(shù)據(jù)應用場景的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理閉環(huán)。

2.通訊接口

能夠支持多種數(shù)據(jù)服務(wù)、通訊協(xié)議和接口，能夠從各類儀表、模塊等多種軟件、硬件中獲取數(shù)據(jù)，并能夠通過開放接口向各種應用提供數(shù)據(jù)。能夠從各種服務(wù)系統(tǒng)、應用系統(tǒng)和控制端獲取命令，并能自動轉(zhuǎn)發(fā)和執(zhí)行命令，保證命令的可靠性與時效性。

3.信息安全性

智能化煤礦應開展網(wǎng)絡(luò)、信息和系統(tǒng)等安全建設(shè)，可參照GB/T 22080—2016、GB/T 22239—2019、GB/T 30976.1—2014、GB/T 30976.2—2014等標準，能夠?qū)崿F(xiàn)從角色到用戶、從系統(tǒng)到功能模塊等訪問權(quán)限的統(tǒng)一認證，對于監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等應用平臺，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間既要滿足按需訪問、又實現(xiàn)安全隔離，滿足信息安全要求。

4.系統(tǒng)靈活性和可擴展性

鼓勵采用微服務(wù)架構(gòu)，將復雜的應用拆分為多個共享服務(wù)和獨立業(yè)務(wù)服務(wù)，做到各個服務(wù)資源的合理分配，采用先進的技術(shù)或者工具不斷優(yōu)化架構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)升級，使企業(yè)平臺不斷演進、優(yōu)化。

四、選煤廠智能化建設(shè)內(nèi)容

1.智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容

智能化建設(shè)主要分為基礎(chǔ)平臺建設(shè)、基礎(chǔ)自動化建設(shè)、智能控制建設(shè)、智能管理與決策建設(shè)。

（1）基礎(chǔ)平臺建設(shè)

基礎(chǔ)平臺建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)、云平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、專家知識庫建設(shè)、系統(tǒng)安全保障、交互平臺建設(shè)等內(nèi)容。基礎(chǔ)平臺建設(shè)應統(tǒng)籌考慮礦井、電廠等智能化建設(shè)規(guī)劃，合理確定云平臺建設(shè)方式，使智能化建設(shè)方案具有較強的適用性和較好的前瞻性。

（2）基礎(chǔ)自動化

基礎(chǔ)自動化建設(shè)內(nèi)容主要包括設(shè)備及儀表監(jiān)測與保護、生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)自動化、輔助環(huán)節(jié)自動化等。

①設(shè)備及儀表檢測與保護建設(shè)應實現(xiàn)電機、減速機、液力耦合器等設(shè)備及儀器的電流檢測、溫度檢測、振動檢測及信息共享。

②生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)自動化建設(shè)主要包括集中控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)、配電監(jiān)控系統(tǒng)、在線測灰系統(tǒng)、產(chǎn)量計量系統(tǒng)、能源計量系統(tǒng)、環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)等內(nèi)容。

③輔助環(huán)節(jié)自動化建設(shè)主要內(nèi)容包括照明控制、泵類與風機系統(tǒng)控制、沖洗水及通風、除塵等自動化建設(shè)等。

（3）智能控制

智能控制包括生產(chǎn)過程智能控制、輔助環(huán)節(jié)智能控制、生產(chǎn)保障智能化等。

①智能控制建設(shè)要求。能自主分析加工對象的性質(zhì)，建立生產(chǎn)組織模型；采用大數(shù)據(jù)分析方法進行數(shù)據(jù)建模，利用機器學習算法自主分析、預測工藝參數(shù)；通過多種控制方法，自主調(diào)節(jié)操作參數(shù)，實現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)智能控制；通過對典型選煤工藝的智能控制，實現(xiàn)精準分選，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高精煤產(chǎn)率，增加經(jīng)濟效益；根據(jù)產(chǎn)品和工藝要求，按照大產(chǎn)率原則與大經(jīng)濟效益原則，自行調(diào)節(jié)各工藝環(huán)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。

②智能控制建設(shè)內(nèi)容。生產(chǎn)過程智能控制包括智能排矸、智能重介、智能跳汰、智能浮選、智能粗煤泥分選、智能濃縮、智能壓濾等；輔助環(huán)節(jié)智能控制包括智能倉儲與配煤、智能裝車等；生產(chǎn)保障智能化包括智能集控、智能視頻、智能停送電等。

（4）智能管理與決策

智能管理包括生產(chǎn)管理、機電管理、經(jīng)營管理、安全與職業(yè)健康管理、節(jié)能與環(huán)保管理、協(xié)同管理等。智能決策包括生產(chǎn)情況分析、經(jīng)營情況分析、工藝效果評價、生產(chǎn)指標預測、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟效益預測、設(shè)備運行分析、生產(chǎn)組織決策、綜合輔助決策及不同管理層面的統(tǒng)計分析。

2.智能化選煤廠分類重點建設(shè)內(nèi)容

智能化選煤廠建設(shè)應根據(jù)選煤廠的類別、服務(wù)年限、煤質(zhì)特征、產(chǎn)品定位、規(guī)模大小、工藝技術(shù)特征，因地制宜、分步實施。

（1）煉焦煤選煤廠重點建設(shè)內(nèi)容

以產(chǎn)率大、效益優(yōu)為原則，選擇配置先進、合理、可靠的工藝技術(shù)方案及技術(shù)裝備。開展有壓、無壓重介旋流器等智能化主洗工藝系統(tǒng)建設(shè)，加強浮選過程智能檢測、計量技術(shù)的應用，建立可靠的浮選過程智能模型，實現(xiàn)浮選過程智能控制及自主決策。充分分析浮選尾煤濃縮及壓濾特點，開展浮選尾煤的智能濃縮、智能壓濾等建設(shè)。

（2）動力煤選煤廠重點建設(shè)內(nèi)容

以靈活適配、效益優(yōu)先為原則，配備可靠的精準洗選及配煤系統(tǒng)，加快推進基礎(chǔ)平臺、智能控制、智能管理與決策的研究應用，開展重介旋流器、重介淺槽、干法選煤跳汰等主洗工藝系統(tǒng)的智能化建設(shè)，加強動力煤智能在線檢測、計量裝備、智能儲煤、智能裝車等系統(tǒng)應用，建設(shè)可靠的智能配煤系統(tǒng)，保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，增強產(chǎn)品靈活性。

五、保障措施

（一）組織保障

發(fā)揮煤礦智能化建設(shè)工作專班在智能化煤礦建設(shè)中的組織、協(xié)調(diào)、督促指導作用，統(tǒng)籌推進全國智能化煤礦規(guī)范有序建設(shè)。煤炭生產(chǎn)企業(yè)應成立智能化專職機構(gòu)，強化“一把手”工程，鼓勵煤礦企業(yè)一把手擔任專職機構(gòu)負責人，確保煤礦智能化建設(shè)各項工作有序推進。建立完善的決策咨詢機制，通過內(nèi)部遴選和外聘相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)、管理專家，加強對智能化煤礦建設(shè)的咨詢指導。

（二）制度保障

加快推進智能化煤礦技術(shù)規(guī)范與標準體系建設(shè)，開展基礎(chǔ)共性、關(guān)鍵核心標準的制修訂工作，制定煤礦智能化建設(shè)、驗收等相關(guān)技術(shù)規(guī)范與實施細則。推進管理理念、管理制度、運營模式的創(chuàng)新與應用，建立健全智能化煤礦設(shè)計、建設(shè)、運行管理制度和獎懲措施。建立智能化煤礦分類分級評價機制，地方煤炭行業(yè)管理部門和煤礦生產(chǎn)企業(yè)應定期開展智能化煤礦建設(shè)效果評估等工作。根據(jù)煤礦智能化發(fā)展水平與建設(shè)情況，及時修改安全管理、監(jiān)管的相關(guān)法規(guī)。

（三）技術(shù)保障

鼓勵和支持煤炭企業(yè)與相關(guān)高校、科研院所等協(xié)同合作，加強智能化煤礦核心技術(shù)與成套裝備的研發(fā)應用，遴選推廣一批先進適用的重大技術(shù)裝備成果，持續(xù)提升各類技術(shù)裝備和應用平臺間的集成性、交互性、兼容性，消除技術(shù)壁壘，整體推進煤礦智能化建設(shè)與迭代升級。加強共性關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的高質(zhì)量、高價值專利培育和保護，做好知識產(chǎn)權(quán)布局和申請。鼓勵創(chuàng)新專業(yè)化運維服務(wù)模式，建立健全智能化煤礦運維保障體系。

（四）資金保障

煤炭企業(yè)應落實智能化煤礦建設(shè)的主體責任，以提質(zhì)增效、減人強安為目標，加大資金投入，重點實施智能化技術(shù)與裝備研發(fā)、技術(shù)改造、工程建設(shè)等項目，提高資金產(chǎn)出效益。鼓勵地方有關(guān)部門研究制定相關(guān)扶持政策，將煤礦相關(guān)智能化改造納入煤礦安全技術(shù)改造范圍，探索研究將相關(guān)投入列入安全費用使用范圍；引導金融機構(gòu)加大對智能化煤礦的支持力度，支持企業(yè)發(fā)起設(shè)立相關(guān)市場化基金，形成支持煤礦智能化發(fā)展的投入長效機制。

（五）人才保障

培育壯大煤礦智能化人才隊伍，鼓勵高校和煤炭企業(yè)合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，拓展產(chǎn)—學—研—用人才路線，共建示范性實習實踐基地，培養(yǎng)煤礦智能化相關(guān)專業(yè)高技能人才。加大煤礦智能化培訓力度，開展在職人員智能化和信息化培訓，建立健全煤礦智能化相關(guān)技術(shù)人員職業(yè)發(fā)展通道，優(yōu)化知識型、技能型、管理型人才發(fā)展體系。