黃陵礦業(yè)公司智慧化煤礦效益實證分析

■楊米會

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）

1 發(fā)展智慧煤礦是順應(yīng)能源生產(chǎn)革命的現(xiàn)實需要

世界先進(jìn)產(chǎn)煤國家已開始全面探索智慧礦山建設(shè)，力求將工程地質(zhì)、煤炭開采、生產(chǎn)安全、運營管理、生態(tài)環(huán)境等信息進(jìn)行全面整合分析，并實現(xiàn)智慧決策和管控。

智慧煤礦是煤礦發(fā)展的高級階段，已成為21世紀(jì)采礦技術(shù)革新的重要領(lǐng)域。智慧礦山發(fā)展將開啟世界采礦業(yè)的全新時代。

我國國家安全監(jiān)管總局向全國推廣黃陵礦業(yè)公司智慧化無人開采技術(shù)經(jīng)驗。黃陵礦業(yè)公司一號煤礦在國內(nèi)率先實現(xiàn)了地面遠(yuǎn)程操控采煤，填補(bǔ)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(yè)史上的重大創(chuàng)舉，是能源生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)革新，為建設(shè)本質(zhì)安全型礦井、現(xiàn)代化煤礦企業(yè)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(chǎn)能力的綜采面相比，具有安全可靠性高、工程質(zhì)量高、企業(yè)效益高、資源利用率高、隊伍素質(zhì)高和技術(shù)裝備國產(chǎn)化率高的特點。

2 黃陵礦業(yè)公司智慧化煤礦現(xiàn)狀

黃陵礦業(yè)公司一號煤礦智慧化綜采工作面集成了國內(nèi)一流的高端裝備和高可靠性自動化控制系統(tǒng)，在采煤生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了“以工作面自動控制為主，以監(jiān)控中心遠(yuǎn)程干預(yù)為輔”的工作面自動化生產(chǎn)模式，實現(xiàn)了“無人跟機(jī)作業(yè)，有人安全巡視”的采場無人作業(yè)目標(biāo)。中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織專家對該項研究成果進(jìn)行了科技成果鑒定，鑒定結(jié)論為:整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

黃陵礦業(yè)公司通過對自動化控制技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和智能化技術(shù)在煤炭開采領(lǐng)域的綜合集成和深度融合，成功實現(xiàn)了國產(chǎn)裝備綜采工作面智慧化開采的常態(tài)化目標(biāo)。工作面生產(chǎn)期間，設(shè)備運轉(zhuǎn)良好，系統(tǒng)穩(wěn)定。黃陵礦業(yè)公司一號煤礦智慧化無人綜采技術(shù)已經(jīng)成功完成了1001工作面、1002工作面及802工作面回采任務(wù)，在國內(nèi)率先實現(xiàn)地面遠(yuǎn)程采煤作業(yè)常態(tài)化。生產(chǎn)原煤 400余萬噸，開機(jī)率97.3%，單班最高連續(xù)推進(jìn)8刀半，月生產(chǎn)能力穩(wěn)定在1. 7 x 105t。

黃陵礦業(yè)公司智慧化無人綜采技術(shù)的成功實踐對煤炭工業(yè)的技術(shù)發(fā)展必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。智慧化綜采技術(shù)將工人從危險的工作面解放到相對安全的順槽監(jiān)控中心或地面指揮控制中心，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，提高了一線工人作業(yè)環(huán)境的安全系數(shù);開創(chuàng)了國產(chǎn)成套技術(shù)裝備智慧化無人開采的先河，國產(chǎn)技術(shù)和裝備可完全替代進(jìn)口技術(shù)和裝備，對我國綜采裝備技術(shù)開發(fā)有著重要的現(xiàn)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(qiáng)度，改善了作業(yè)條件;提高了原煤產(chǎn)量和煤炭資源回收率，有效地減少了資源浪費。對促進(jìn)我國乃至世界智慧化無人綜采技術(shù)的發(fā)展具有里程碑式的重大意義。

3 智慧化煤礦具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益

智慧化無人綜采技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅標(biāo)志著智慧化無人綜采技術(shù)取得了突破，也為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 國產(chǎn)裝備投入

智慧化國產(chǎn)綜采成套裝備能夠滿足我國建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的需要，具有廣闊的應(yīng)用前景，同時也可大大節(jié)約生產(chǎn)投入。智慧化國產(chǎn)綜采成套裝備售價約為國外產(chǎn)品價格的2/3。購置一套薄煤層智能化綜采成套裝備可節(jié)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(jié)約4000萬元左右，國產(chǎn)設(shè)備的配件價格為進(jìn)口產(chǎn)品價格的35%左右，配件與服務(wù)成本大幅降低。

3.2 生產(chǎn)能力:以黃陵礦業(yè)公司一號煤礦為例

黃陵礦業(yè)公司一號煤礦智慧化無人綜采工作面自安裝調(diào)試運轉(zhuǎn)成功以來，單班(8h)，生產(chǎn)能力最大達(dá)8刀半，工作面月產(chǎn)量穩(wěn)定在1.7x105t,最高月產(chǎn)量2.3x105t，達(dá)到了年產(chǎn)2 Mt的設(shè)計能力。

與當(dāng)?shù)貤l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(jìn)行組織生產(chǎn)，每班生產(chǎn)4刀煤.日產(chǎn)量2916t,每月生產(chǎn)30天，月平均產(chǎn)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(chǎn)原煤近1Mt,增加產(chǎn)值近2.8億元，實現(xiàn)了安全高效。

3.3 減員增效

經(jīng)過兩年多的生產(chǎn)運行、智慧化生產(chǎn)設(shè)備運行可靠.不僅能夠輕松完成中部跟機(jī)作業(yè)，同時也能實現(xiàn)機(jī)頭、機(jī)尾的三角煤自動記憶截割。實現(xiàn)了全工作面自動化跟機(jī)作業(yè)的常態(tài)化。生產(chǎn)期間工作區(qū)域每班由原來的9人聯(lián)合操作(煤機(jī)司機(jī)3人，支架工5人、刮板輸送機(jī)司機(jī)1人)減至1人巡視，回采工效達(dá)133t/工。兩巷超前單體支護(hù)方式改為自動超前支架支護(hù)方式每班由8人操作減至4人遙控操作(進(jìn)、回風(fēng)巷各2人.1人操作，1人監(jiān)視)，實現(xiàn)減員提效，每年節(jié)約人工成本800萬元以上。單班生產(chǎn)作業(yè)人數(shù)由以往的19人(含帶式輸送機(jī)司機(jī)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(chǎn)效率提高了100 %左右，與國內(nèi)同類型工作面相比，每年可多生產(chǎn)原煤1Mt。

采用智慧化開采后，單班生產(chǎn)作業(yè)人數(shù)由以往的19人減至 7人，每年節(jié)約人工成本800萬元左右。

具體量化指標(biāo):

A.新增銷售額＝智能化開采多生產(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)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(jié)約人工相關(guān)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(chǎn)的產(chǎn)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(shù)是煤炭開采技術(shù)的一次革命，改變了煤礦的生產(chǎn)方式，改善了工人的生產(chǎn)環(huán)境，提高了綜采生產(chǎn)效率，確保了煤礦安全生產(chǎn)，提升了礦工的社會地位。

（1）兩解放:把礦工從艱苦危險的環(huán)境中解放出來、從高強(qiáng)度體力勞功中解放出來，實施遠(yuǎn)程操控采煤，保護(hù)從業(yè)人員安全健康，體現(xiàn)以人為本、安全發(fā)展。

（2）兩提高:提高煤炭工業(yè)科技裝備水平，打造國產(chǎn)民族品牌，增強(qiáng)煤炭行業(yè)的自豪感;提高煤礦職工的社會地位，實現(xiàn)煤礦由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)煤礦工人和企業(yè)的榮譽(yù)感。

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

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

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

5 結(jié) 語

我國煤礦群死群傷事故還時有發(fā)生，生產(chǎn)效率不高、地質(zhì)情況不清、致災(zāi)機(jī)理不明、重大技術(shù)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(chǎn)難題，煤炭工業(yè)必須由勞動密集型升級為技術(shù)密集型，從簡單定性型向精準(zhǔn)開采型轉(zhuǎn)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(xiàn)采煤人坐在地面采煤夢想的必由之路，是煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。