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  • 让矿山自主感知分析决策,煤矿智能化前景可期 2020-04-30

    大型采煤机在地下自主割煤,能够主动感知煤岩性状,适应调整工作状态,煤矿工人不再手动操作设备只需定时巡检,井下采集的所有大数据都在5G网络中快速交互链接……地下数百米的深处,智能化煤矿将赋予传统采煤行业新的生机。  近日,国家发改委、国家能源局、应急管理部等八部委联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)。未来,人工智能、工业物联网、云计算等将与现代煤炭开发利用深度融合。  “煤矿智能化的核心就是使矿山具有人类般的思考、反应和行动能力,实现物物、物人、人人的信息集成与智能响应,主动感知、分析,并快速做出正确处理。”深部煤炭资源开采教育部重点实验室副主任、中国矿业大学教授方新秋告诉科技日报记者。  我国尚处智能化初级阶段  许多矿业发达国家多年前已制定矿山信息化长远发展规划,信息化和自动化程度越来越高。  加拿大从20世纪90年代初开始研究自动采矿技术,拟于2050年通过卫星通信技术操纵矿山的所有装备,实现自动智能采矿;美国于1999年对地下煤矿的自动定位与导航技术进行研究;澳大利亚于2001年开展了综采工作面自动和智能化技术的研究,设计开发了LASC系统;德国于2015年建设了一套远程控制自动化薄煤层综采系统,已接近“无人工作面”。  近年来,我国智能化采煤工作面发展迅速。目前,全国已经有200个左右不同层次的智能化采煤工作面。记者从兖矿集团了解到,该集团鲍店煤矿打造了国内首个常态化智能综放工作面,贵州能化发耳煤业建设成为西南地区唯一一个省级智能化采煤工作面,济三煤矿以综掘机“遥控截割”+液压锚杆钻车+破碎机+皮带机“无人值守”配套模式建成国内领先的智能化掘进工作面。  “智能化与自动化有本质的区别,智能化采煤工作面距离智能煤矿的目标仍有较大差距。准确地说,目前我国还处于煤矿智能化的初级阶段。”方新秋说。  “煤矿智能化是一个系统工程,要实现全过程的智能化运行,采煤、掘进、运输、提升、排水、通风、地质信息、经营管理等环节必须智能协同。”中国矿业大学机电工程学院执行院长王忠宾教授告诉记者。  我国从2015年开始抓煤矿“四化”(机械化、自动化、信息化和智能化)建设。“四化”改造为煤矿智能化开采奠定了很好的基础,但仍存在系统间数据感知难、信息交互难、实时性差、可靠性低、数据利用率不高和多智能系统协同弱等难题。  “比如地面导航有GPS和北斗,地下装备怎么准确定位?煤炭行业有其特殊性,一些关键的智能技术仍需要突破。”王忠宾说,如煤层地质精准探测技术,煤岩性状实时在线识别技术,采煤工作面高速高可靠无线传输技术,采煤装备精确导航和定位技术,复杂工况计算机视觉识别技术,煤矿大数据技术等。  建设智能边缘数据基础设施  目前,华为、百度等科技公司已注意到煤矿智能化的行业需求,并深度参与其中。  华为参与的5G矿车投入运行,煤矿生产可实现盲区监控;百度参与了中国煤炭云建设,与阳泉煤业达成战略合作;中兴通讯、中国联通与兖矿开展合作,成立了“5G+智慧矿业联合实验室”等。  “很期待即将到来的5G时代,比如现在井下数据传输采用的是光纤,当采矿设备大幅度移动和震动时,光纤就会发生故障,如果换成5G网络将会有很大改变。”方新秋说。  “互联网企业深度参与是一件好事,术业有专攻,需要在数据处理体系、通信技术、网络架构和智能协同算法上面向行业互联网应用开展专门的研究。”中国矿业大学网络与信息中心主任孙彦景教授说。  《指导意见》还要求,对冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害严重的矿井,优先开展智能化采掘(剥)和危险岗位的机器人替代。  “去年我们与华为签订了战略合作协议,并提出工业互联网智能边缘数据基础设施的概念,未来智能煤矿将从网络‘全连接’向数据‘全链接’发展,系统架构向‘云边协同’发展。”孙彦景说。  他进一步解释说,人工智能的特点是不断学习演化,每一个煤矿每一个工作面的情况都不相同,智能采掘机器人在作业过程中,当遇到特殊情况时,可以由系统依据生产大数据进行学习分析和决策,也能让智能终端自主处置,“这就是云边协同的意义”。  “矿山自主决策和控制的前提是全面感知,而要确保感知信息可靠,就必须攻克相应的传感器和信息交互等技术。”孙彦景说,比如智能视觉技术可以准确地识别车辆、行人和人脸,根据场景分析行为,并结合规则研判是否违章。  记者了解到,目前跨行业的智能煤矿合作已在广泛建立之中,如中国矿业大学矿业工程学院已开设绿色开采、深地开发、智能采矿、未来矿业四大研究方向,设置智能开采研究所,创办智能采矿特色班;中国煤炭学会和中国煤炭科工集团发起成立了“煤矿智能化创新联盟”;中国煤炭科工集团、中国矿业大学(北京)和中国联通成立了“5G地下空间创新实验室”。

  • 应急部:2022年我国将建成1000处智能化采掘工作面 2020-04-30

    应急管理部办公厅负责人李豪文在国新办举办的发布会透露,为推进全国开展安全生产专项整治三年行动计划,将加大淘汰关闭小煤矿的力度,到2022年全国大型煤矿占比达到70%以上;继续关闭不符合安全生产条件的小型非煤矿山,尾矿库原则上只减不增。  李豪文介绍到,针对煤矿存在的问题,三年行动计划提出要加大煤矿产业结构调整力度。对年产量30万吨以下的小煤矿,分类进行处置,加大淘汰关闭力度。三年之后,到2022年全国大型煤矿的占比将达到70%以上。同时,提高煤矿的机械化、信息化、自动化和智能化水平,使煤矿的采煤、掘进智能化的工作面由目前的280处达到1000处,这部分煤矿的产能将占到10亿-15亿吨。同时全国煤矿的一二级安全生产标准化的占比也将达到70%以上。  据了解,目前全国有非煤矿山3万多座,小型非煤矿山占95%,安全风险很高。李文豪介绍到,三年整治行动围绕这些问题,继续关闭不符合安全生产条件的小型非煤矿山,尾矿库原则上只减不增,并提高非煤矿山从业人员的安全技能水平和非煤矿山上的机械化水平。此外,还将围绕重点领域环节加强监管执法,重点瞄准下井人数超过30人、采深超过800米,以及尾矿库的“头顶库”,以及油气增储扩能的工程项目。

  • 我国“可燃冰”产业化进程取得重大成果 2020-03-27

    自然资源部26日宣布,我国海域天然气水合物第二轮试采取得成功。在水深1225米的南海神狐海域创造产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米两项新的世界记录,实现从探索性试采向试验性试采重大跨越,产业化进程取得重大标志性成果。

  • 国内最大已投产煤炭化工一体化项目成功试产 2020-03-27

    国内最大已投产煤炭化工一体化项目成功试产国内最大已投产煤炭化工一体化项目——中天合创能源有限责任公司成功试生产出新牌号K-7726H聚丙烯产品。经初步分析测试,该产品熔融指数、黄色指数等重要物性指标均达到合格标准。产品投放市场后,将用于电子电器、汽车部件、洗衣机部件等。  气相聚丙烯装置这次拟生产的K-7726H产品流动性和耐热性优良,并具有常、中低温冲击强度、高机械强度和适宜的硬度,其市场价格约比常规产品高出500余元/吨。  中天合创能源有限责任公司积极响应国家复产稳产号召,千方百计保障5套聚乙烯、聚丙烯生产装置满负荷生产,目前每天生产聚乙烯、聚丙烯近4500吨,用于国内化工、农膜和防疫物资等原料的供给。

  • CMININ2020第十五届中国北京国际矿业展览会移师北京亦创国际会展中心召开, 2019-12-02

     CMININ2020第十五届中国北京国际矿业展览会移师北京亦创国际会展中心召开,引智革新、助力产业升级 由中国煤炭城市发展联合促进会、中关村绿色矿山联盟联合主办,京禾展览(北京)有限公司组织承办的CMININ2020第十五届中国北京国际矿业展览会将于2020年10月30日-11月1日,移师北京亦创国际会展中心召开。成功在中国国际展览中心召开十四年的中国北京国际矿业展览会,因参展商展品进京不方便等诸多因素,经组委会决定将CMININ2020第十五届中国北京国际矿业展览会移师北京亦创国际会展中心召开,交通便捷。全新形象更大规模、盛装展出,热忱欢迎各方来宾参展参观。中国北京国际矿业展览会创办于2005年,是采矿行业例会,中国地区行业盛会,已成功举办十四届,已经被国内外采矿技术设备制造商及相关服务商视为国际盛宴。 随着展示主题不断充实、展览内容愈发丰富,参展商展示面积逐年持续扩大。为充实展会内涵,为参展商提供更宽广、更全面的展示平台,以更直观且多元的展示方式给观众带来更佳的观展体验,2020第十五届中国北京国际矿业展览会正式移师北京亦创国际会展中心 区位优势亦创国际会展中心作为北京“中国智造 2025”的长期展示中心,以“会、展、赛、创”有机融合为特色, 已然形成京南最具特色的高端产业国际展示、交流平台。亦创国际会展中心依托于智能机器人产业新高地——亦创智能机器人创新园,承接着中国目前智能机器人领域规格最高规模最大的国际性行业盛会——世界机器人大会。作为“制造业皇冠上的明珠”,智能机器人已成为世界各国推动工业革命的主力军,亦创国际会展中心以亦创智能机器人创新园为基础,打造全球机器人展示 交流中心、技术和产品交易中心,为构建首都高精尖经济结构提供重要支撑。  全新展馆 ,一流设施,发展步伐再上新台阶:   规模再创新高:3大展馆及室外80000平米展出面积、500+参展企业、80000人次专业观众全新展览规模,于2020年10月30日至11月1日全新亮相。 多维度打造参展价值——精准配对,高效成交 (1)30+行业媒体曝光、全网营销覆盖、矿业装备展播平台现场视频直播; (2)尊享“全国工业园区、产业集中地路演”、采购商大会等供需配对系列活动参会资格,独享专属买家邀约,获取展前展后精准买家信息 (3)中国煤炭行业的“双十一”煤机节,聚合营销、助销存品!在充分吸收全球创新资源后,2020第十五届中国北京国际矿业展览会以超强展示阵容强势启航,共同推动中国煤炭制造业迈上新台阶。永葆初心,全速奔跑; 产业革命的新浪潮   正以前所未有的速度席卷全球   智能采矿技术设备势不可挡     2020第十五届中国北京国际矿业展览会将依据智能采矿制造业转型升级总基调,全面布局智能采矿制造业完整产业链,汇聚产业上下游及各方优势,全面升级!众多国内外领先企业不仅仅展示和推广单项的技术突破,更多的参展企业将拿出智能采矿的个性化整体解决方案,用更灵活智慧的方式为用户企业切实创造更大的价值。 2020年10月30日-11月1日 聚焦 北京亦创国际会展中心! 精准配对,高效成交! 2020第十五届中国北京国际矿业展览会京禾展览(北京)有限公司2019年12月1日

  • 国外煤矿智能化开采研究现状分析-工作面自动化LASC系统 2019-11-11

    智能化开采是指在不需要人工直接干预的情况下,通过采掘环境的智能感知、采掘装备的智能调控、采掘作业的自主巡航,由采掘装备独立完成的回采作业过程。智能化开采是在机械化开采、自动化开采基础上,信息化与工业化深度融合的煤炭开采技术变革。因此,智能化开采具有3个技术内涵:①采掘设备具有智能化的自主采掘作业能力;②实时获取和更新采掘工艺数据,包括地质条件、煤岩变化、设备方位、开采工序等;③能根据开采条件变化自动调控采掘过程。当智能化采掘设备与自动调度决策集为一体,即形成无人化开采工作面。国外研究现状综述目前,在以“智能化”为核心的综采工作面开采技术方面,美国、德国和澳大利亚的煤炭企业发展较早,综采工作面智能化的研究取得了一定的成功,通过采用计算机技术、采煤机记忆截割技术、电液控制技术和变频软启动技术等,在地质条件好的中厚煤层实现了工作面3~5人的全自动化割煤,并探索实现工作面无人的智能化开采。20 世纪 90 年代以来,美国、英国、德国、澳大利亚等国开始着手研究自动化综采关键技术,并取得了一些显著性的成果。德国 DBT 公司成功的研制了基于 PM3 电液控制系统的薄煤层全自动化综采系统。美国JOY 公司开发了基于计算机集成的薄煤层少人操作切割系统。进入21 世纪以来,国外煤矿开采追求“安全、高效、简单、实用、可靠、经济”的原则,其智能开采的技术思路是: 通过钻孔地质勘探和掘进相结合的方式,描绘工作面煤层的赋存分布,通过陀螺仪获知采煤机的三维坐标,两者结合实现工作面的全自动化割煤。该思路可避开煤岩识别难题,以地质条件为载体,顶层规划自动化采煤过程。1工作面自动化LASC 系统2001 年7 月,澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO 承担了ACARP( Australian Coal Association Research Program,澳大利亚煤炭协会研究计划) 设立的综采自动化项目,开展综采工作面自动化和智能化技术的研究。到2005 年该项目通过采用军用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法取得了3项主要成果,即采煤机位置三维精确定位(误差±10cm)、工作面矫直系统(误差±50cm)和工作面水平控制,设计了工作面自动化LASC系统,并首次在澳大利亚的Beltana矿试验成功。2008年,对LASC系统进行了优化,增加了采煤机自动控制、煤流负荷平衡、巷道集中监控等,在商业应用方面CSIRO 研究组同久益、艾可夫等采煤机供应商签署了协议,将这项技术集成到对应的采煤机上,实现快速商用。LASC系统包含惯性导航系统和工作面自动控制算法2 项核心技术。(1)LASC 系统将基于光纤陀螺的惯性导航设备安装在采煤机机身电控箱内,通过运行嵌入式导航定位软件实现采煤机三维位置的精确定位。该惯性导航定位软件在无GPS信号辅助的情况下行进2.7km,定位误差在30cm以内。惯性导航定位软件可用于综采工作面的水平控制和连续采煤机自动制导。①对于综采工作面水平控制,基本原理是首先根据巷道掘进数据和钻孔数据生成工作面三维地质模型,该模型精度能达到50mm,能准确反映出煤层起伏、倾角、断层等构造,可直接用于指导采煤机俯仰采控制。然后利用在采煤过程中记录的顶底板位置信息对该模型进行不断优化,就可以准确预知工作面的煤层变化情况。其次结合采煤机精确定位软件的数据,LASC系统就能够提前控制采煤机的割顶割底量,从而顺利通过断层等地质变化区段。澳大利亚煤矿使用的水平控制开采技术控制原理如图2.1 所示。2.1 澳大利亚煤矿使用的水平控制开采技术控制原理②连续采煤机自动制导,已被澳大利亚确定为煤炭产业重要的技术。基于连续采煤机自动制导技术开发了具有应用程序控制和通信功能,且包含先进图形用户界面的自动制导系统,如图2.2 所示,表示连续采煤机偏航角有了一定的误差,需要在后面的开采中实时校正。图2.2 连续采煤机出现偏差的导航(2)工作面自动控制模型和算法。基于该算法,设计了工作面矫直系统,其包含高精度舵性导航仪和矫直数据分析系统2 项核心技术,通过对舵性导航仪记录的采煤机空间位置进行分析,确定当前工作面的直线度,计算出每台液压支架的推移量,给液压支架电控系统发出执行信息,对工作面直线度进行动态调整。惯性导航仪输出2 路信号: 一路给支架,控制支架的推移量; 另一路给采煤机,用于控制采煤机的割顶割底量。自2009 年惯性导航仪开始商业化应用以来,澳大利亚60% 以上的综采工作面使用了工作面矫直系统。2智能开采服务中心智能开采服务中心作为一种增值产品/服务,在澳大利亚布里斯班的Anglo 矿业公司总部设置总调度室,对所管辖矿井进行实时监控,目前只有莫兰巴北矿上线。根据出现的报警、故障信息,及时发邮件或电话通知矿井进行调整。同时,每日、周、月和季度向矿井提交运行分析报告,指导矿井提高运行管理水平,合理安排设备检修。分析报告包括每日的触发响应动作计划通知,每周的智能服务回顾,每月的井下精益运行回顾,每季度的生产表现回顾。智能开采服务中心的应用可以实现停机时间少、早期监测和设备损坏最小化,可提高生产力,降低生产成本。3布尔加( Bulga) 井工矿智能开采技术布尔加( Bulga) 井工矿属于澳大利亚嘉能可 ( Glencore) 矿业开采公司,属高瓦斯矿井。2013年产量740万t,2014年计划产量810万t,单井单面。属于LW2层面第5 个工作面,工作面长度405 m,走向长度3471 m,工作面采高3.0~ 3.2m,设计产量3500 t /h。全套开采装备包括:7LS6D 采煤机,RS20S 液压支架控制系统,2台11 kV 和1.6 MW刮板输送机电动机,6台INOXIHP泵站(泵站压力32. 5~34.5MPa的4台,40.0~41. 5MPa的2台)。采煤机智能控制系统为Faceboss,工作面自动化系统为LASC。每星期进行2 次检修,分别是星期二的7: 00-14: 30 和星期五的7: 00-17: 30,其他时间安排生产。实行三八制,早班7: 00-15: 00,中班15: 00-23: 00,夜班23: 00-次日7: 00。每生产班人员10人,分为正副班长(2人)、电工(2人)、机械工(2人)、操作工(3人)和维护主管(工程师1人)。采煤机从刮板输送机机尾到机头时,采煤机司机控制顶滚筒、底滚筒随动割煤。而从机头到机尾时,采煤机根据上一刀信息自动记忆割煤,重载速度8~14 m/min。支架采用自动拉架 人工干预方式 (顶板破碎,人工超前拉架),立柱安装2个压力传感器,一用一备。工作面矫直系统在割煤过程中实时记录采煤机三维位置、横向和纵向倾角,采煤机每截割4刀时,矫直系统根据记录的信息,控制每台支架的推移量,调节工作面的直线度。LASC 系统的应用使矿井煤炭产量提高了5%~25%,减少工人暴露在高危工作环境的时间,提高矿井安全水平;同时减小了煤炭产量波动,达到了均衡生产,提高了矿井生产质量管理水平。

  • 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析 2019-11-11

    我国煤炭资源十分丰富,煤炭相关产业也是我国经济的主要来源,因此煤矿开采的相关技术成为了近几年来我国研究的主要对象。现阶段在我国煤炭的开采过程中仍然存在着一定问题,为了进一步提高煤矿的安全生产,煤炭的开采技术已经朝着现代化方向发展,就此文章分析了智慧煤矿基础、开采的必要性、开采的核心技术及发展目标。引出建设智慧煤矿发展智能化开采是煤炭工业发展的必然选择。        关键词:智慧煤矿;智能化开采;关键核心技术        煤矿的开发与利用直接关系到我国整体经济的发展走向。世界能源格局及现实的经济社会需求决定了在未来相当长时间内,煤炭仍将在世界能源结构中占有较大比例,仍将是中国的主体能源,难以被替代,利用科技的进步消除煤炭生产、利用的环境负效应,实现安全高效绿色开采和清洁高效利用是煤炭的发展方向,其传统产业模式亟待变革。        一、智慧煤矿基础        智慧煤矿是基于现代智慧理念,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网技术,机器人、智能化装备等与现代煤矿开发技术深度融合,形成矿井(区)全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井(区)开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的体系。智慧煤矿的总体目标是形成煤矿完整智慧系统,全面智能运行,科学绿色开发的全产业链运行新模式。数字化和信息化是智慧煤矿的基本要求,首先要解决3个基础理论问题:        1.数字煤矿多源异构数据的统一表达及信息动态关联关系;        2.复杂围岩环境-开采系统作用机理及设备群全程路径和姿态智能控制的理论基础;        3.矿井设备群的系统健康状况预测、维护决策机制。目前,针对这些基础问题正在开展研究(国家自然科学基金重点项目),以形成多源异构数据处理理论方法、复杂系统智能控制基础理论及系统性维护构成的数字煤矿及智能化开采基础理论体系,为数字煤矿智能决策、精准控制、可靠性保障提供理论支撑。        二、智能开采的必要性        1.煤炭的地位,近年来,在世界能源革命不断向纵深发展的背景下,虽然清洁能源(包括核能、水力发电、再生能源)在能源消费中比例逐年增加,然而化石能源在能源框架中的主体地位尚未改变,2016年在全球能源结构中,传统化石能源的占比仍达85.5%。而在我国,2012-2016年煤炭在一次能源结构中一直保持在60%以上,基于富煤、贫油、少气的资源禀赋,有关专家预测:未来30年内,以煤为主的能源消费框架不会发生根本性转变。        2.面临的挑战,目前,我国的煤矿以井工开采为主,大量煤矿地质构造复杂,“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”五大自然灾害时刻威胁着煤矿生命安全。2010年至2014年,我国共发生煤矿事故353起,死亡2137人,随着对生产工作环境的要求的不断提高,部分地区的生产煤矿用工荒问题也在倒逼煤矿生产技术的全面提升和变革。        三、智慧煤矿与智能化开采关键核心技术        1.地下开采装备精确定位和导航地下开采定位        为保证煤矿开采、掘进装备沿着规划的路径和方向推进,必须准确测量设备的空间位置和运行轨迹。然而,煤矿井下为完全封闭空间和复杂电磁环境,没有卫星导航信号辅助,实现定位和导航的难度很大。目前,提出了基于GIS地理信息系统的导航、基于RFID的AOA和TOA算法、捷联惯导系统、UWB超宽带定位等多种定位和导航技术,但还存在诸多问题。期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆亟待突破的核心技术包括:        (1)低成本、高精度的适用于复杂磁场环境下的捷联惯性导航技术        (2)局部定位导航应用场景核心芯片技术        (3)井下5G高速无线通信技术        (4)井下高精度定位系统;        (5)基于精确定位导航的井下避障技术        (6)掘进机精确制导技术;        (7)辅助运输车辆无人驾驶系统。        2.开采智能探测        (1)煤岩分界        采用太赫兹技术利用单天线进行多普勒雷达脉冲的发送和接收,信号通过煤岩层时会减弱,并且遇到煤岩界面会发生反射。反射波的速度相位滞后或从发射波到反射波被接收的时间间隙,除与发射波频率、煤和顶板岩性等可测知的因素有关外,还与电磁波在顶底煤中穿越路程即顶底煤厚度有关。        (2)煤矸放落自动识别        煤矸放落自动识别一直是综采工作面的技术难题,通过时域光谱技术探测是一种可行的技术方法。时域光谱技术的基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的电场,通过傅里叶变换获得被测物质的光谱信息,通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定,适用于煤炭矿物质的实时成分分析。        (3)超前探测        超前探测系统无须预先求取煤岩物理特性,适用范围更广,具有可靠的精度,在多数顶板条件下能够运行良好。但是也存在其固有的问题:在具有波散射性质的煤层表现不好,探测范围小,发射器功率偏低,深入煤层的深度范围有限,需要未来功率更大的信号源支持来克服信号在煤层内的衰减。        四、慧煤矿与智能化开采发展目标        作为煤炭产业转型升级和技术革命的战略目标,智慧煤矿和智能化开采核心技术的研发已成为采矿行业升级发展的强大推动力。然而,建设智慧煤矿不是简单技术改造就能建成的,其中包含的系列关键技术需要进行不断的探索和攻关,并借助新一代信息技术带来的发展机遇,借助第4次工业革命和新技术发展的成果,与煤炭开发技术深度融合,开创绿色、安全、高效的煤矿发展新模式。智慧煤矿的总体目标是形成煤矿完整智慧系统,全面智能运行,科学绿色开发的全产业链运行新模式。智能化开采是煤炭综合机械化、自动化开采技术的新发展,其总目标是实现无人化开采,智慧煤矿与智能化开采技术的发展尚处于起步阶段,必然经历一个不断发展的过程,要经历从初级智能化到高级智能化的过程,其分阶段目标如下:        (1)近期目标:到2020年,在目前煤矿信息化、数字化和智能化开采技术成果基础上,通过推广应初和技术升级,建设100个示范煤矿,初步构建智慧煤矿系统框架,实现采掘运主要环节单个系统、单项技术的智能化决策和自动化运行,实现工作面内无人操作、有人巡视,远程监控的自动化生产。        (2)中期目标:到2025年,攻克一批智慧煤矿与智能化开采的短板技术,提高煤矿智能化水平,全部大型煤矿全面实现智能化开采,构建起多信息融合的智慧煤矿系统,实现采掘运通多个系统的智能化决策和自动化协同运行,井下主要岗位作业、安控与应急救援的机器人替代,工作面无人化作业。        (3)远期目标,到2035年,全面突破和完善智慧煤矿与智能化开采的关键技术,全面实现煤矿的智能化和现代化,构建起煤矿及矿区多产业链、多系统集成的智慧煤矿系统,全面实现生产和管理信息的数字化,全部主要生产环节的智能决策和自动化运行,达到全矿井一线作业、安控和应急救援的机器人化,无人化作业。        结束语        智慧煤矿建设是煤炭工业技术革命、产业转型升级的战略方向和目标,智能化开采是智慧煤矿的核心技术。本文作者针对智慧煤矿平台进行了简要介绍,对智能化开采的核心技术进行了详细分析,希望能够给业界人士带来一定的参考价值,在未来让智能化开采技术更好的应用在煤矿行业,让我国的煤矿开采真正实现智能化、绿色化、环保化。        参考文献:        [1]王国法,张德生.煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望[J].中国矿业大学学报,2018,47(3):459-467.

  • 煤矿装上“智慧大脑” 2019-11-05

    一块硕大的电子屏幕,实时显示地下400米深处的场景,上百台设备有序运转,从割煤、推溜、移架到运输,滚滚乌金涌向地面,这是在同煤集团同忻煤矿,调度指挥中心展现的智能化开采景象。  “地面操控按钮,井下设备自动运行。一个2公里长、200米宽的采煤工作面,装有60多个高清摄像头、1500多个传感器,不用下井就能采煤,这样的好事过去想都没想过。”扎根一线20多年,同忻煤矿总经理助理刘迁感慨智能化综采技术、装备应用带来的改变。    作为我国最大的煤炭生产基地之一,同煤集团(前身为大同矿务局)成立以来已贡献动力煤30多亿吨,尤其侏罗纪煤系的动力用煤更被称为“世界动力煤细粮”。坐拥优质资源,同煤集团格外重视技术、装备研发,采煤效率由1949年的0.118吨/工升至目前的约88吨/工。  “建设初期,同家梁矿马连掘进小组用27天掘进318.71米,创下全国手工掘进煤巷的最高纪录。当时设备落后,开采以挥锹抡镐为主,靠的就是吃苦耐劳的‘马连精神’。”支护工王晋杰清楚记得,以前采煤机每割一刀煤,配套的118根支架就要全部移动一遍,每根支架有13个手把、26个功能动作。为完成支护工作,一个班下来人均操作数千次,干久了满手都是老茧。  改变源于2016年底,“同忻煤矿千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目的投运。在我国首个特厚煤层低位放顶煤智能化综采工作面,智能设备替代人工下井,“键盘鼠标”实现远程操控,采煤由危险的井下“移步”地上。“过去一个班接近二十人,现在七八个就够了,而且人员全部离开工作面。”王晋杰说,自己也由此从最累、最苦的支护工转为工作强度较低的巡检工。  依托智能化综采设备和技术,同忻煤矿的采煤工效同比提升42%,顶煤回收率提至87%以上、生产能耗降低5%以上。  距离同忻煤矿大约8公里的塔山煤矿,智能化矿山建设也取得新突破。据该矿党委书记、董事长马占元介绍,以矿井大数据平台为依托,塔山实现“连接无处不在、数据无处不在”的网络全覆盖,以数据决策为导向的全新生产管理模式正在形成。各类数据的无缝融合,相当于给煤矿装上“智慧大脑”,生产、安全、调度等信息汇集到统一平台,对此可进行分析、整合,为科学管理提供参考。  “例如辅助运输工作,对调度要求很高。每天200多辆车、600多次运输,不仅要投入大量时间、人员,还存在车辆使用效率不高、管理水平滞后等问题。”马占元表示,依托大数据管理,塔山煤矿首创智能调度系统,类似时下流行的“网约车”模式。“这样一来,既节约人力、物力,还实现车辆的量化管理、高效调配,并确保运行安全。矿井运输效率比过去至少提高了20%。”  打破信息孤岛,让原本独立的系统形成联动,由此解决重复建设、检修困难等低效难题,让塔山煤矿综采一队党支部书记史利尝到了“甜头”。“上世纪90年代,一个120人左右的队伍,每月最多采煤5-6万吨,体力劳动繁重。如今在同等人数下,每月产量可达60-80万吨。设备进步,观念也变了,不再像过去一味要求多出煤,而更讲究科学开采,轻轻松松就能完成任务。”  更让史利意外的是,过去靠人工才能完成的检修工作,如今也有了“智慧大脑”这一帮手。“30年前,每个矿都有几位维修‘大拿’。他们平时不用下井,机器出现故障时,才拿着图纸查找问题,动辄十几个小时,基本全凭经验。现在系统自动监控、提前预警,再也不用手动排查故障点,这些智能设备也是真正的‘大拿’。”  在实现减人、少人操作的基础上,同煤集团还在探索“机器人换人”的新技术,真正将煤矿工人从危险岗位替换下来,从繁重的体力劳动中解放出来。在塔山煤矿,主井皮带机轨道式智能巡检“机器人”已率先启用,通过无线信号配合数据、图像采集,实现生产过程的连续、高质量、长时间往复巡检。一旦发现异常,机器人将及时报警,并利用里程和图像准确定位故障位置。“未来3-5年,计划推出智能爬壁巡检机器人、煤矸石智能分拣机器人等新装备,尽快实现‘无人值守、有人巡检’的新模式。”马占元透露。

  • 矿业发展10大趋势 2019-11-05

    矿产资源是人类发展的物质基础,矿产品是国际贸易的大宗商品。矿业是既古老又年轻的基础产业。中华民族在历史上创造了灿烂的矿业文明与矿业文化,如陶瓷文化、青铜器文化、铁冶文化。也正是这种矿业文明促进了中国古代经济的发展,也使矿业文化成为优秀中华传统文化的重要篇章,使得中华文明一直走在世界文明的前列。今天,矿产资源仍然是我国经济社会发展的能源(动力)和原材料保障,并且已经成为世界上最大的矿产品生产国、消费国和贸易国,对全球矿业发展举足轻重。在建立全球矿业命运共同体的新的背景下,中国应当创新矿业发展道路、发展模式,为世界矿业的复苏、发展贡献更多的中国力量,提供更多的中国方案,为世界矿业文明、生态文明贡献更多的中国智慧。而要做到这些,必须摸清矿业发展的脉搏,准确把握矿业发展的新迹象、新趋势、新特点。近几年来,受全球经济发展不确定、不稳定因素影响,全球矿产品需求动能持续减弱,全球矿业形势呈现的下行趋势,矿产品市场供过于求态势凸显,资本市场出现困难,矿业投资呈削弱、下降趋势,资源价格剧烈振荡。我国的矿业形势也难以独善其身,除了大多数矿产品价格下跌,矿业产值下降,矿业开发利润空间严重缩水外,社会资金投入地质勘查的热情降低,矿产勘查投入下降。我们看到,从2016年下半年开始,全球矿业公司市值总额连续五个季度反弹,矿业活动指数基本脱离低迷波动区间,筑底回升趋于稳定。但是世界经济尚未走出亚健康和弱增长调整期,经济全球化遭遇逆流,重要矿产品价格仍在低位徘徊,全球矿业复苏之路还很长。这是不是表明矿业真的已经山穷水尽,成为夕阳产业了呢?我们认为,答案是否定的。理由有以下几个方面:从全球范围看,全球范围内基础设施互联互通建设正在推进,工业化、城镇化在世界范围内梯次推进,发达经济体的再工业化和制造业升级,特别是随着全球经济复苏,特别是东盟、印度等新兴经济体工业化与城镇化进程加快,对矿产资源刚性需求量的进一步释放,将不断提振传统矿业需求,使得全球矿业仍然有望扭转下行颓势而重新进入上行通道。从国内来看,我国正处于工业化中后期,城镇化水平虽然从整体上看已超过50%,但如按户籍人口算仅为35%左右。而这一阶段需要进行大规模的基础性设施建设,都需要能源矿产和矿物原材料作为支撑,在相当长一段时期内大宗矿产品的消费需求仍将在高位运行。再者,农用化肥生产中消耗的钾、磷矿产,能源生产中消耗的化石矿产,以及药品生产消耗的小量、微量矿物,仍有巨大的需求,且不能循环利用,还得依靠矿业。即便完成了工业化,要支撑我们这样一个经济体量巨大的国家的正常运转,无论是对于能源矿产,还是用作原料的矿产资源的需求,仍将是巨量的。我国矿业发展的根基不会动摇。但必须看到,为了获得经济的高速发展,摆脱被动挨打的困境,我国在一段时间不得不采取了粗放式、压缩式的发展路径,用几十年的时间快速完成其他国家几百年的发展任务,成为世界第二大经济体,创造了惊人的奇迹,为强国之梦奠定物质基础。但与此同时,也造成了“资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化”的严峻形势。党的十八大以来,党中央绘就了实现中国梦的宏伟蓝图,提出了统筹推进“四个全面”战略布局、“五位一体”总体布局、坚持五大发展理念。在这种形势下,我国矿业总体上大而不强,传统的发展模式已不可持续,建设创新驱动型矿业是中国矿业由大变强的必由之路。事实上,近几年来特别是我国经济进入新常态后,我国的矿业发展已经显现出一些新的迹象、新的趋势、新的特点,而这些新变化,有可能演变成为今后矿业发展的方向。面对错综复杂的经济形势,我们要以史为鉴,洋为中用,总结矿业发展的成功经验;面对新一轮科技革命和产业变革机遇,我们要加快推动矿业理论、制度、技术和装备创新,为矿业发展注入新动能;面对矿业发展呈现出新趋势、新特点,我们更要依靠创新驱动发展,积极探寻矿业振兴的新途径、新模式。趋势一:矿业法规、政策正在或将进行调整和修改。十八大以后,转变增长方式,推进供给侧结构性改革,“三去一降一补”,加大力度加强自然保护区建设、国家公园体制的建立,对矿业转型升级提出了明确要求。从矿产资源管理的角度看,国家加大了矿业领域简政放权、放管结合、优化服务改革力度,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用和更好发挥政府作用。取消和下放政府行政审批事项达56%,全面取消非行政许可事项。修改完善十余部地质矿产管理行政法规和部门规章,启动了《矿产资源法》修订工作。在6省(区)部署开展矿业权出让制度改革试点,探索实行矿业权竞争性出让。推进石油天然气体制改革,在油气勘查开采、生产加工、产品定价等竞争性环节,充分发挥市场作用,提高资源配置效率。开展矿产资源权益金制度改革,建立了由矿业权出让收益、矿业权占用费、矿山地质环境治理恢复基金等构成的新型矿产资源权益金制度体系。以取消非行政许可事项为例,按照国务院《市场准入负面清单》的规定以及《矿业权出让制度改革方案》中的新的安排。2018年后,矿产资源勘查开采领域只有以下受限制:采矿权审批登记、探矿权审批登记、页岩气勘查开采资质条件、矿产资源储量评审备案与储量登记核准、石油天然气勘探开发条件、限制稀土矿勘查、稀土矿和钨矿开采新立登记申请、开采黄金矿产资质认定、铀矿资源开采。这意味着,只要你的公司有资料、有技术,都可以通过申请在先的方式获得第一类即风险勘查的探矿权。9月29日,国务院印发《关于取消一批行政许可事项的决定》,正式取消地质勘查资质,从2018年开始,除了页岩气、油气、稀土外,其它矿种的勘查均不再有资质要求。国土资源部门的主要矿政管理职能重点转向“制定行业标准规范,加强事中事后监管,惩处违法违规行为,维护市场秩序。”趋势二:地质工作结构将发生深刻变化。根据世界矿产资源形势以及我国矿产资源的供需形势的变化,加上推进供给侧结构性改革,去过剩产能的要求,我国的地质工作结构调整与产业结构调整势在必行。从矿产勘查市场来看,一方面,我国经济发展基数大,对能源和资源的刚性需求,仍将是当前及今后的“常态”;另一方面,随着我国常规矿产探明储量的增加,特别是在全球矿产品市场供过于求、矿产品价格颓势凸显,我国能够从世界市场获得必要的大宗矿产的情况下,国家和社会资本对于常规矿产勘查的投入必然减少。与此同时,建设美丽中国,要求我们着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。这就对地质工作提出了新的要求。这些变化与要求包括:自然资源管理体制改革,需要加大对更多门类自然资源进行综合调查、信息集成和资源环境承载力评价;新型城镇化特别是城市地下空间科学开发利用,需要加大城市地质和三维空间信息系统建设;脱贫攻坚,需要加大对贫困地区地下水、地质灾害、土地质量、矿产资源、地质环境勘查;能源资源安全保障,需要加大清洁能源和战略性新兴矿产勘查;建设海洋强国,需要加大海洋地质工作;生态文明建设,需要加强资源集中区的地质潜力评价、技术经济评价和环境影响评价等等。这些要求将促使地质工作发生重大而深刻的变化。地质调查工作也在发生深刻的变革。在今年中国地调局召开的科技创新座谈会会上,钟自然局长敏锐地感到,“地质事业或地质工作正在出现一些新的变化、新的态势,甚至是历史性的转变”:一是地质调查对接需求,正在从粗放型向精准型服务转变。特别是重大需求。像脱贫攻坚、雄安新区地质调查就是很好的例子;二是地质调查正在由单一型调查向综合型调查转变。如雄安新区城市地质调查,单一手段已解决不了,需要从资源、环境、灾害、空间等多元素进行调查,手段多样、综合、有机集成;三是资源地质调查由过去单纯资源潜力和远景评价向地质潜力、开发条件和环境影响三位一体综合评价转变。如天然气水合物的试采、页岩气调查,要围绕资源、地质、环境、开采方案等等方面进行总合评价;四是水工环地质调查转向资源环境生态空间、多要素整合;五是基础地质调查转向或者回归影响资源环境问题的岩石地层构造基本地质单元及其相互关系的综合调查;六是成果表达由地质报告、地质图等地质工作者才能看懂的方式向社会都能看明白的表达方式转变。比如提供具体的解决方案。雄安新区、北京通州的首都副中心,长江经济带、京津冀、“一带一路”、大湾区等成果表达方式都已经突破了原来的方式,这些综合、多元程度是前所未有的。趋势三:煤炭的高效、清洁利用将成为我国能源革命的方向。目前,在我国不少城市出现雾霾、空气质量下降的情况下,不少人包括社会舆论将矛头直接指向煤炭,提出“去煤化”的说法,这是不了解中国能源资源的主观臆想。事实上,我国能源资源结构有一个不容忽视的特点,那就是“多煤、贫油、少气(天然气)”。煤炭占我国一次能源生产的70%以上。在今后一段相当长的时间内,这种格局不可能根本改变。煤炭在中国的基础能源地位,决定了其在中国能源革命中的主角身份:中国能源革命的方向不是“去煤”,而是“净煤”,即煤炭洁净化。煤炭的发展方向是高效、清洁利用和可持续发展,把煤炭开采和利用对社会的影响降到最低程度,这应该是中国能源未来发展的方向。比如,在我国,过去生产乙烯是用石油做原料,现在可以“煤变油”,实际上是“煤代油”,就是用煤制作乙烯。目前,全国大概已建成有18套煤制烯烃装置,年生产能力1000万吨乙烯。趋势四:绿色发展将成为矿山的最基本要求。绿色是永续发展的必要条件和人民对美好生活追求的重要体现。坚持绿色发展,以资源节约推动生态文明建设,促进人与自然和谐共处,始终是国土资源工作的主战场。2017年5月,国土资源部、财政部、环境保护部、国家质检总局、银监会、证监会联合印发《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,全面推进绿色矿山建设工作。《实施意见》明确了绿色矿山建设三大建设目标:一是基本形成绿色矿山建设新格局。新建矿山全部达到绿色矿山建设要求,生产矿山加快改造升级,逐步达标。树立千家科技引领、创新驱动型绿色矿山典范,实施百个绿色勘查项目示范,建设50个以上绿色矿业发展示范区,形成一批可复制、能推广的新模式、新机制、新制度。二是探索矿业发展方式转变新途径。坚持转方式与稳增长相协调,探索资源节约集约和循环利用的产业发展新模式和矿业经济增长的新途径,推动我国矿业实现中高速增长,迈向中高端水平。三是建立绿色矿业发展工作新机制。研究建立国家、省、市、县四级联创、企业主建、第三方评估、社会监督的绿色矿山建设工作推进体系,健全绿色勘查和绿色矿山建设标准体系,完善配套激励政策体系,构建绿色矿业发展长效机制。趋势五:战略性矿产将成新兴战略性产业的支撑。当前新工业革命的孕育与兴起,高技术产业、战略性新兴产业的迅猛发展,将加快新旧动能转换,带动新兴材料矿产消费,为矿业振兴释放出新的潜力。据有关专家的研究,近年来,欧盟和美国等大多数发达国家制定了符合自身利益和发展的战略性矿产目录,无一例外的包括“三稀”矿产和非金属矿产。比如,早在2010年,欧盟委员会在研究全球46种矿产的基础上,将14种矿产确定为关键性矿产原材料,其中9种主要产自中国,包括锑、萤石、锗、石墨、稀土、钨、镓、铟、镁;美国兰德公司也于2013年发布了《关键和战略性矿产威胁美国制造业的报告》,同样确定了14种最需要的关键战略性矿产原材料,定义为难以获得的战略性矿产,其中有11种主要来自中国,包括稀土、钨、锗、石墨、萤石、锑、铟、重晶石、钒、镓、镁。在我国,2016年11月,国务院批复通过的《全国矿产资源规划(2016-2020年)》首次将24种矿产列入战略性矿产目录。这24种矿产是:能源矿产,石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀;金属矿产,铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆;非金属矿产,磷、钾盐、晶质石墨、萤石。战略性矿产原材料市场广阔。以发展新能源汽车产业为例。据了解,美国特斯拉电动汽车厂全部建成后,仅石墨年需要量或将超过10万吨。而根据我国新能源汽车的发展规划,到2025年,新能源汽车保有量估计将达到3262万辆,占比9.9%。据此预测,到2025年,我国新能源汽车动力电源对用几种战略性矿产的需求分别为:碳酸锂41-57万吨,相当于2016年全国消费量的6.6倍;钴为4.1-9.84万吨,相当于2016年全国消费量的157%;镍为6.3-7.1万吨,相当于2016年全国消费量的6.9%;我们熟悉的石墨达32.8万吨,相当于2016年全国石墨消费量的53.4%。同时,随着“中国制造2025”战略实施、制造业结构调整以及产品的升级换代的不断推进,战略性新兴产业对于锂、稀土、钴、钒、钛等对战略性矿产原材料的需求将越来越大。显然,未来战略性矿产的市场不容小视。趋势六:矿山数字化、智能化步伐将加快。科技创新的加快推进,大数据、互联网、遥感探测等新技术与矿业交叉融合,数字化、智能化技术和装备研发应用,使矿业发展新动能日益强劲,为矿业转型升级,实现创新发展开辟了新领域:矿山开采的数字化、智能化。数字化、智能化开采是指以数字化、智能化、自动化采矿装备为核心,以高速、大容量、双向综合数字通信网络为载体,以智能设计与生产管理软件系统为平台,通过对矿山生产对象和过程进行实时、动态、智能化监测与控制,实现矿山开采的安全、高效、经济和经济效益最大化。数字化、智能化开采的意义主要在于采用现代高新技术提升传统产业,推动我国矿山采掘向安全、高效、经济、绿色与可持续发展,增强我国矿业行业的核心竞争能力,这也是推进矿山数字化、智能化矿山的终极目标。矿业发达国家建设数字化、智能化矿山已取得长足进展,如瑞典的Sandvik(山特维克)公司、Atlas Copco(阿特拉斯科普柯)公司等,不仅开发了具有自动化或智能化功能的采矿设备,而且开发了多种智能矿山的技术与装备系统,如AotoMine系统、OptiMine系统和MineLan系统。我国许多矿山逐步由浅层开采转向深部开采。由于地下矿山的资源禀赋条件、开采工艺、生产流程、生产装备的差异,以及资源的不确定性和动态性、工作场所的离散型、生产力要素的移动性、生产环境的高危险性等特点,形成了诸多难题,致使矿山企业生产效率低下,事故频发。在这种情况下,为了提高我国矿山的技术实力,开展矿山智能开采技术研究并逐步推广与实现矿山智能开采就显得尤为重要。趋势七:“三深”科技创新战略将不断拓展资源开发的空间。2016年底,国土资源部印发《国土资源“十三五”科技创新发展规划》,明确提出全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程科技“四位一体”的科技战略。这表明我国将加快对“三深”矿产的勘查与开发。地球深部蕴藏了绝大部分的资源和能源。如果我国固体矿产勘查深度达到2000米,探明的资源储量将在现有基础上翻一番。另据估算,大洋海底多金属结核总资源量约3万亿吨,有商业开采潜力的达750亿吨;海底富钴结壳中钴资源量约为10亿吨;太平洋深海沉积物中稀土资源量达880亿吨。据预测,未来全球油气总储量40%将来自深海。此外,在月球以及其它小行星上也蕴藏着极其丰富的矿产资源。深部找矿和采矿将有巨大的发展空间。从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500-4000米,而我国大多小于500米。据统计,未来10年内,我国将有1/3以上金属矿山开采深度达到或超过1000米。但深部开采面临最迫切的问题是:采深越大,难度越大。现有的采矿模式、采掘装备、采矿工艺技术,远落后于深部开采发展的需求。因此,从现在起,针对2000-5000m 以深的“三高能”的开采环境,我们必须寻求超深采矿理论与技术的新突破,解决矿岩储能的控制、避灾与矿岩储能转化与利用的技术,走出一条中国式的“深地开采”的道路来。要实现深部绿色开采,支撑深部采矿集约化、连续化、遥控化和智能化,采矿理念、模式、技术都必须有创新性的发展,国家要大力研究、引进、开发智能采、装、运设备,智能导航技术,等等。深海也蕴藏着丰富的矿产资源。以油气为例,据统计, 全世界的海洋石油资源储量约400亿吨(油当量),全球海洋油气资源约占全部油气储量的34%,探明率大约为30%。已有资料表明,在丰富的海上油气资源中,大陆架占据主要部分,约为60%左右。深水、超深水的资源量也不容小觑,占全部海洋资源量的30%—40%,深水是世界油气的重要接替区。2014年,全球海上油气资源年开采产能已经达到10亿吨,其中深水油气年产能超过2亿吨,约占全球年油气开发量的一半。现在,美、英、挪威等传统石油工业强国正竞相开采深水(500米)和超深水(1500米)海域的油气资源。西非、墨西哥湾和巴西等海域正成为全世界最繁忙的深海油气开采区域。但开采深海宝藏,必须从近浅海向深远海发展面临的最大挑战,就是能否掌握在深海进入、深海探测、深海开发方面的关键技术,能否在装备、技术能力上实现跨越式突破,而谁掌握深海高新技术谁就能捷足先登。我们虽然与美国、日本、俄罗斯及个别欧盟国家相比还存在差距,但经过多年的发展,我国在海洋探测与钻探方面取得了很大进步。据中海油消息称,2015年4月13日,“海洋石油981”钻井平台顺利完成在孟加拉湾海域1732.7米深的水下地层钻井任务,完钻井深超过5030米,完成了“海洋石油981”的海外首秀。这标志着我国在深海油气开采领域已经建成了一批高端深水装备,掌握了全套深海开发技术,填补了中国在深水钻井特大型装备项目上的空白,并具备了参与国际高端深水市场竞争的实力。在拥有“981”后,中国深海采油将不再“望洋兴叹”。我国海域辽阔,仅南海海域面积就达300万平方公里,蕴藏的石油和天然气资源相当于中国全部油气资源的1/3。其中九段线内约为200万平方公里,传统疆界的油气资源储量约为350亿吨,约占我国全部油气资源储量的1/4,其中70%的油气资源都蕴藏在海面300米以下的深水区。现在,我国共有四个海上油气产区,南海是我国未来海洋油气资源开采的重中之重,具有成为全球第四大海上油气产区的开发潜质。中国地质调查局勘查发现,我国天然气水合物远景资源量预测超过1000亿吨油当量,预测西沙海槽、琼东南海域、神狐海域及东沙海域,天然气水合物远景资源量744亿吨油当量。而珠江口盆地东部海域和神狐海域水合物矿藏均超千亿立方米,。5月18日,由中国地质调查局组织实施的我国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气,试采取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。中国地质调查局在南海北部圈定了11个“可燃冰”矿体,储量惊人。深空探测是未来国际科技竞争的主战场之一。据科学家分析,太空中很多星球可能蕴藏着极其丰富的矿物资源。以月球为例:地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。如铁,仅月面表层5厘米厚的砂土中就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的砂土。月球表层铝、铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产也十分丰富。月球土壤中氦-3的含量估计为71.5万吨。从月球土壤中每提取一吨氦-3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。此外,还有丰富的钍、铀。月球许多航天大国已将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。我国除了深空对地观测外,已经实现了三次载人航天,并向月球表面发射了“嫦娥号”无人探测器,目前中国正在开发新一代多用途载人飞船,预计在2020年前后建成中国人自己的空间站。中科院院士叶培建先生5月8日在中国航天科技集团公司五院举行的小行星探测学术报告会上表示,小行星资源开发必将是未来航天发展方向之一。“我国只要去做,10年内就能开展示范性工程;要实现大规模开采,大约需要50年左右。”趋势八:中国的跨国矿业企业将活跃在世界的舞台上。目前,全球矿产资源和矿产品市场的垄断格局已经形成,世界前八家跨国矿业公司拥有全球矿业资本市场75%份额,控制着世界大部分的铁矿和铝土矿资源。据有关资料,全球排名前五到十位的跨国公司,占有全球铁、铜、铝、锌50%以上的储量和产量。巴西、澳大利亚、印度三个国家铁矿石占世界产量的60%,占世界贸易量的90%。智利、秘鲁、印尼占世界铜产量52%,贸易量90%。近年来,西方国家重新推行贸易保护主义,西方国家的矿业巨头和跨国公司凭借其雄厚的资本和早已占据的资源领地,不断加强兼并和垄断重要矿产资源。在全球化和竞争日益激烈的大背景下,做大不应是我国矿山企业发展的终极目标,在做大的基础上,做优做强,成为具有全球竞争力的世界级大企业,才能在全球矿业舞台长袖善舞。需要指出的是,“一带一路”沿线国家矿产资源丰富,消费需求旺盛,投资交易活跃,在世界矿业产业价值链条中占有重要份额和地位。将矿业作为先导性行业,优先推进我国与沿线国家进行矿产勘探、开采、加工、消费以及矿业投资、交易方面的合作,对促进我国矿业产业健康发展具有重要意义。具体地说,我们要把握以下几点:首先,中国矿山企业必须树立全球化经营理念,积极参与全球并购与投资,学会在国际市场生存与发展,积极向全球化公司转型,打造具有强大国际竞争力的跨国公司。其次,技术优势已成为企业竞争制胜和长盛不衰的基石。走创新驱动发展道路,应当中国大型企业成为全球性大型公司的不二选择。最后,如何让自身品牌获得来自不同国家、具有不同文化背景、宗教信仰的国际用户的认可,是中国矿山企业必须面对的严峻挑战。中国企业应当通过积极履行企业社会责任、尊重当地文化与宗教信仰、关心社区发展、依法合规经营,来进一步强化当地消费者对品牌的尊重与认可。趋势九:共享理念将贯穿于矿业开发的始终。共享是中国特色社会主义的本质要求。我们将坚定不移建设包容共享型矿业。包容共享是矿业发展的核心价值,也是矿业坚持以人民为中心发展理念的重要体现。我们要积极实施资源惠民工程,健全完善资源开发收益分配机制,使资源收益进一步向原产地倾斜,增加当地民众的获得感。我们要助力精准扶贫、精准脱贫、探索开展贫困地区矿产资源开发资源收益改革,对贫困地区开发矿业占用集体土地的,试行给原住居民集体股权方式进行补偿。我们要倡导矿业社会责任,构建矿企业与社会群众利益共享机制,鼓励矿山企业投资当地教育、卫生、基础设施及生态环境等社会民生事业,使人民共享发展成果,促进社会和谐稳定。趋势十:矿业文化会越来越受到重视。缘于对矿产资源的开发利用,中华民族在历史上曾创造过了灿烂的矿业文化与矿业文明,如陶瓷文化、青铜器文化、铁冶文化。也正是这种矿业文明促进中国古代经济社会的发展,使中华文明一直站在世界文明的前列,并为人类文明进步作出了巨大贡献,成为闻名于世的四大文明古国。在西方,煤炭和铁矿矿石等矿产的发现与使用,推动了从使用蒸汽机开始的第一次“工业革命”(产业革命),随之,矿产资源开发利用的强度和深度空前发展。而矿产资源(作为原材料和动力)的大量使用,又促进了现代地质学、矿床学与找矿学的发展。反过来,又促进了矿产资源的勘查与开发。在未来的矿业科学发展和生态文明建设过程中,我们既要系统地总结与归纳中国历代以来的矿业文明与矿业文化的优秀成果,也要吸取世界各国在以矿业开发促进人类文明与进步过程所积淀的先进的矿业文化;同时要与时俱进,研究当今世界矿业发展的新特点、新趋势、新挑战与新机遇,从而使我们的矿业文化既有深厚的历史底蕴,又具鲜明的时代特征,成为一种文化软实力,为现代矿业发展提供遵循、指引与方向。面对错综复杂的经济形势,我们要以史为鉴,洋为中用,总结矿业发展的成功经验;面对新一轮科技革命和产业变革机遇,我们要加快推动矿业理论、制度、技术和装备创新,为矿业发展注入新动能;面对矿业发展呈现出新趋势、新特点,我们更要依靠创新驱动发展,积极探寻矿业振兴的新途径、新模式,创新矿业发展道路。尤其在建设“一带一路”,建立全球矿业命运共同体的新的背景下,中国应当为世界矿业的复苏、发展贡献更多的中国力量,提供更多的中国方案,为世界矿业文明、生态文明贡献更多的中国智慧!来源:矿材网

  • 绿色矿山建设新模式:开辟我国矿业绿色发展新局面 2019-09-05

    绿色矿山建设新模式:开辟我国矿业绿色发展新局面绿色矿山建设:忽如一夜春风来,千山万矿披绿装。通过7年来的大胆探索实践,我国绿色矿业发展已走上了常态化、科学化、规范化之路,各种正面效应逐渐显现。尤为一提的是,我国在绿色矿山试点推进和建设过程中,总结提升出了一批涵盖采选冶全工艺流程、矿区环境治理和矿地关系和谐的全方位的可复制可推广的典型模式,彰显了示范引领作用。绿色矿山申报,以山东新汶、铜陵有色、开阳磷矿为代表,探索完善了井下充填绿色开采模式。这种模式既可以提高资源的利用效率,同时也大幅减少废弃矿石和尾矿的自然排放;以广西平果铝、神华准格尔煤矿为代表,探索形成了采矿用地新模式;以云南磷矿、陕西安塞油田、司家营铁矿等为代表,建立了“开一方资源,惠一方百姓,促一方发展”的矿地和谐模式;四川嘉阳矿山将博物馆、采矿遗迹、尾矿库、塌陷复垦绿化区等有机融合,建设成为工矿旅游景观,探索出了矿山遗迹多功能用途开发模式;一些矿山企业将绿色矿山试点内容融入企业常态化管理,通过创新发展提高企业市场竞争力,在目前矿价大跌之下,仍然还具较大的盈利水平,走出了绿色管理创新模式;以招金、紫金为代表,吸收社会资金共同促进绿色发展,形成了绿色金融模式,在矿山节能减排、信息化、智能化方面探索了绿色投入和绿色产出的新机制。绿色矿山申报,“这些绿色矿山的典型,向社会彰显了矿山企业正面形象,起到了很好的示范和带动作用,在社会上产生了积极影响,已成为体现矿山企业经营管理综合水平的重要品牌,以及转型升级、融资上市和走出海外的绿色标签。”中国矿业联合会专职副会长、总工程师刘玉强表示,“通过这些试点建设,进一步探索了绿色矿山建设的基本方法,完善了绿色矿山建设的相关制度和考核指标,为全面开展绿色矿山建设积累了有益经验。”绿色矿山申报,距察尔汗盐湖不到100千米的昆仑山中,有一片生机盎然的绿洲,这就是被列入《国土资源“十三五”规划纲要》全面建设50个绿色矿业发展示范区的青海都兰金辉矿业有限公司。绿色矿山建设,音乐喷泉水柱随着美妙的乐声翩翩起舞,五彩缤纷的金鱼在人工湖里尽情地追逐,成群结队的鸭子在碧波荡漾的尾矿库里怡然自得地嬉戏,近万株花草树木在初升朝阳光芒照射下熠熠生辉。如果不是身临其境,很难想象在寸草不生的大漠深处,还有这样一个集人工湖、景观亭、音乐喷泉、健身广场等多种城市符号为一体的人间仙境。绿色矿山建设,金辉矿业公司董事长张启元说:“只有荒凉的戈壁,没有荒凉的人生。我们牢固树立生态保护*理念,坚持走‘奉献黄金白银,留下青山绿水’的发展之路,用百分之百的精力‘植绿’,用百分之百的投入‘护绿’,用百分之百的责任‘复绿’。矿业开发不仅没有对生态环境造成扰动,还重塑和改善了周边环境,在戈壁滩上建起了一个花园式的矿区。”绿色矿山建设,“晴天一片灰,雨天一路泥,远观像大雾,近看满身土”。这是石料开采加工企业留给人们的印象。这也难怪,石料开采加工行业原本就本小利微,属矿业行业中的“鸡肋”,生产过程中“开膛刨肚”、污染环境似乎已是司空见惯、见怪不怪了。绿色矿山建设,然而,当走进位于浙江湖州的新开元碎石有限公司,记者看到的却是树绿草碧、蓝天白云,整座矿山掩映在郁郁葱葱的绿树中,茂密的竹林迎风摇曳,洁白的鸽子欢快嬉闹,还有飞流直下的瀑布、激情四射的喷泉、别具一格的凉亭,令人流连忘返。绿色矿山申报,放炮无炮声,采石不见石,破碎无灰尘。新开元的采、碎、运全部在封闭条件下进行,直接通过皮带走廊输送到码头装船。

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