黃陵礦業公司智慧化煤礦效益實證分析

■楊米會

（陜西能源職業技術學院經濟管理學院）

1 發展智慧煤礦是順應能源生產革命的現實需要

世界先進產煤國家已開始全面探索智慧礦山建設，力求將工程地質、煤炭開采、生產安全、運營管理、生態環境等信息進行全面整合分析，并實現智慧決策和管控。

智慧煤礦是煤礦發展的高級階段，已成為21世紀采礦技術革新的重要領域。智慧礦山發展將開啟世界采礦業的全新時代。

我國國家安全監管總局向全國推廣黃陵礦業公司智慧化無人開采技術經驗。黃陵礦業公司一號煤礦在國內率先實現了地面遠程操控采煤，填補了我國煤礦綜采工作面智慧化無人開采的空白，是我國煤炭工業史上的重大創舉，是能源生產領域的技術革新，為建設本質安全型礦井、現代化煤礦企業探索出一條新路子、邁出一大步，具有重要的里程碑式意義。與相同開采條件和生產能力的綜采面相比，具有安全可靠性高、工程質量高、企業效益高、資源利用率高、隊伍素質高和技術裝備國產化率高的特點。

2 黃陵礦業公司智慧化煤礦現狀

黃陵礦業公司一號煤礦智慧化綜采工作面集成了國內一流的高端裝備和高可靠性自動化控制系統，在采煤生產過程中實現了“以工作面自動控制為主，以監控中心遠程干預為輔”的工作面自動化生產模式，實現了“無人跟機作業，有人安全巡視”的采場無人作業目標。中國煤炭工業協會組織專家對該項研究成果進行了科技成果鑒定，鑒定結論為:整體技術達到國際領先水平。

黃陵礦業公司通過對自動化控制技術、先進制造技術和智能化技術在煤炭開采領域的綜合集成和深度融合，成功實現了國產裝備綜采工作面智慧化開采的常態化目標。工作面生產期間，設備運轉良好，系統穩定。黃陵礦業公司一號煤礦智慧化無人綜采技術已經成功完成了1001工作面、1002工作面及802工作面回采任務，在國內率先實現地面遠程采煤作業常態化。生產原煤 400余萬噸，開機率97.3%，單班最高連續推進8刀半，月生產能力穩定在1. 7 x 105t。

黃陵礦業公司智慧化無人綜采技術的成功實踐對煤炭工業的技術發展必將產生深遠的影響。智慧化綜采技術將工人從危險的工作面解放到相對安全的順槽監控中心或地面指揮控制中心，對設備進行遠程操控，提高了一線工人作業環境的安全系數;開創了國產成套技術裝備智慧化無人開采的先河，國產技術和裝備可完全替代進口技術和裝備，對我國綜采裝備技術開發有著重要的現實意義;將工人從操作工變成巡檢工，大大降低了工人的勞動強度，改善了作業條件;提高了原煤產量和煤炭資源回收率，有效地減少了資源浪費。對促進我國乃至世界智慧化無人綜采技術的發展具有里程碑式的重大意義。

3 智慧化煤礦具有巨大的經濟效益

智慧化無人綜采技術的成功應用，不僅標志著智慧化無人綜采技術取得了突破，也為企業帶來了較好的經濟效益。

3.1 國產裝備投入

智慧化國產綜采成套裝備能夠滿足我國建設高產高效礦井的需要，具有廣闊的應用前景，同時也可大大節約生產投入。智慧化國產綜采成套裝備售價約為國外產品價格的2/3。購置一套薄煤層智能化綜采成套裝備可節約3000萬元左右，購置一套中厚煤層智慧化綜采成套裝備可節約4000萬元左右，國產設備的配件價格為進口產品價格的35%左右，配件與服務成本大幅降低。

3.2 生產能力:以黃陵礦業公司一號煤礦為例

黃陵礦業公司一號煤礦智慧化無人綜采工作面自安裝調試運轉成功以來，單班(8h)，生產能力最大達8刀半，工作面月產量穩定在1.7x105t,最高月產量2.3x105t，達到了年產2 Mt的設計能力。

與當地條件相似的一個綜采工作面相比，該綜采工作面采高1.5m，工作面長度150m.截深0.8m ,按三班進行組織生產，每班生產4刀煤.日產量2916t,每月生產30天，月平均產量為8.7x104t。相比之下一號煤礦智慧化無人綜采工作面每年可多生產原煤近1Mt,增加產值近2.8億元，實現了安全高效。

3.3 減員增效

經過兩年多的生產運行、智慧化生產設備運行可靠.不僅能夠輕松完成中部跟機作業，同時也能實現機頭、機尾的三角煤自動記憶截割。實現了全工作面自動化跟機作業的常態化。生產期間工作區域每班由原來的9人聯合操作(煤機司機3人，支架工5人、刮板輸送機司機1人)減至1人巡視，回采工效達133t/工。兩巷超前單體支護方式改為自動超前支架支護方式每班由8人操作減至4人遙控操作(進、回風巷各2人.1人操作，1人監視)，實現減員提效，每年節約人工成本800萬元以上。單班生產作業人數由以往的19人(含帶式輸送機司機和電工各1人)減至7人。

3.4 效益量化分析

采用智慧化開采后，生產效率提高了100 %左右，與國內同類型工作面相比，每年可多生產原煤1Mt。

采用智慧化開采后，單班生產作業人數由以往的19人減至 7人，每年節約人工成本800萬元左右。

具體量化指標:

A.新增銷售額＝智能化開采多生產的產量x煤炭平均售價＝1Mt x280＝28000萬元（2019年煤炭平均售價為280元/t) ;

B.新增利潤=智能化開采多生產的產量x(煤炭平均售價-噸煤成本價格-煤炭平均售價x煤炭稅率)+節約人工相關費用＝100x(280-210-280x0.15)+800= 3600萬元 (噸煤成本210元/t,煤炭稅率為15%);

C.新增稅收=智能化開采多生產的產量x煤炭平均售價×煤炭稅率＝100x280 x0.15=4350萬元。

4 智慧化煤礦具有可觀的社會效益

智慧化無人綜采技術是煤炭開采技術的一次革命，改變了煤礦的生產方式，改善了工人的生產環境，提高了綜采生產效率，確保了煤礦安全生產，提升了礦工的社會地位。

（1）兩解放:把礦工從艱苦危險的環境中解放出來、從高強度體力勞功中解放出來，實施遠程操控采煤，保護從業人員安全健康，體現以人為本、安全發展。

（2）兩提高:提高煤炭工業科技裝備水平，打造國產民族品牌，增強煤炭行業的自豪感;提高煤礦職工的社會地位，實現煤礦由勞動密集型向技術密集型轉變，增強煤礦工人和企業的榮譽感。

（3）一保障:通過機械化換人，自動化減人，實現少人則安、無人則安，保障煤礦礦井安全生產。

（4）黃陵礦業公司一號煤礦智慧化綜采工作面，實現煤礦開采有人巡視，無人跟機作業、地面操控采煤，圓了煤炭人地面采煤的夢想，引領了煤炭安全高效智慧化發展方向，必將對我國煤炭工業升級轉型產生深遠的影響。

（5）開創了國產成套裝備智慧化開采的先河，推動了國產綜采裝備科技水平的全面升級。

5 結 語

我國煤礦群死群傷事故還時有發生，生產效率不高、地質情況不清、致災機理不明、重大技術難題還沒有解決等問題量存在。要想從根本上破解煤礦安全高效生產難題，煤炭工業必須由勞動密集型升級為技術密集型，從簡單定性型向精準開采型轉變。隨著科技水平的提高，煤礦開采必將走智慧、少人(無人)、安全的開采之路。

智慧化煤礦是減員增效、減員增安，實現采煤人坐在地面采煤夢想的必由之路，是煤炭產業發展的必然趨勢。