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煤矿智能化开采、煤矿机器人列入新版鼓励类目录

——中国产业发展研究院针对《产业结构调整指导目录(2019年本)》系列分析
2019-12-02 16:04     中国发展网

前言

近日,国家发展改革委会同有关部门对《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》进行修订,并发布了《产业结构调整指导目录(2019年本)》(以下简称《目录(2019年本)》),明确了新时期优化调整产业结构的目标和导向。

 

改革开放以来,我国充分发挥比较优势嵌入全球产业链,经济活力充分释放,快速从农业国跃升为全球制造业第一大国,建立了门类齐全、体系完整、规模庞大和具有较高技术水平的产业体系,产业结构不断优化升级三次产业结构从1978年的27.747.724.6调整至7.240.752.2,服务业占比超过“半壁江山”,制造业和服务业融合程度不断加深。

 

年份

第一产业

第二产业

第三产业

1978

27.7

47.7

24.6

1919

7.2

40.7

52.2

我国三大产业结构变化一览表

虽然我国产业结构调整取得突出成绩,但仍存在产业结构高度化不足,与高质量发展要求差距较大等问题,主要表现为:产业结构以劳动密集型、重化工型产业为主,技术密集型和知识密集型产业发展不足,高技术制造业增加值占规模以上工业比重仅为13.9%,服务业结构虚高,主要以传统服务业为主,生产性服务业发展不足,金融和房地产占比过高,对实体经济的支撑不足。

《目录(2019年本)》对加强和改善宏观调控,引导社会投资方向,优化资源配置,促进产业结构调整和优化升级发挥了重要作用。中国产业发展研究院深耕我国产业发展研究,计划从201911月起针对《目录(2019年本)》中鼓励的、限制的、淘汰的产业逐一分析,对我国产业结构调整转型升级提供积极的政策红利解读和重大支撑。

产业结构调整指导目录(2019 年本)共计18条,相比较《产业结构调整指导目录(2011年本)》2013年修正版减少了2条,新增了矿井采空区、建筑物下、铁路等基础设施下、水体下采用煤矸石等物质填充采煤技术开发与应用,大型煤炭储运中心、煤炭交易市场建设及储煤场地环保改造,煤矿智能化开采技术及煤矿机器人研发应用,煤炭清洁高效利用技术四项。直接删掉了120万吨/年及以上高产高效煤矿(含矿井、露天)、高效选煤厂建设,选煤工程技术开发与应用,矿井采空区矸石回填技术开发与应用,矿井进出人员自动监控记录系统开发与应用四项。

全面建成以智慧煤矿为支撑的煤炭工业体系

经过改革开放40年的发展,我国煤矿实现了从普通机械化、综合机械化到自动化的跨越,并开始向智能化迈进。当前煤矿智能化发展尚处于起步阶段,存在发展理念不清晰、技术标准规范缺失、技术装备保障不足、研发平台不健全、高端人才匮乏等问题。煤矿智能化是指煤矿开拓设计、地测、采掘、运通、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。煤矿智能化是一个不断发展的过程,智能化程度也是一个不断进步的过程。滥用智能化概念和以苛刻僵化的观点否定煤矿智能化技术进步的观点都是片面的、不可取的。

    煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,智慧煤矿与智慧社会、智慧城市、智慧交通等具有类似的科学内涵,是指煤矿主体系统实现智能化,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化等与现代矿山开发技术相融合,开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统,建设开拓、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智慧煤矿,创建煤矿完整智慧系统、全面智能运行、科学绿色开发的全产业链运行新模式。

煤矿智能化发展应围绕煤炭工业与物联网、大数据、人工智能等深度融合的关键环节,深入开展煤炭开采智能化、利用清洁化、管理信息化和人才战略研究,大力推进智能系统、智能装备的技术创新和应用。

煤矿智能化发展应遵循一些基本原则。坚持理念创新推动、技术创新支撑。理清发展思路、创新发展模式,加强产用的协同创新,深入开展煤矿智能化基础研究,加快技术与装备短板的攻关和标准体系建设,提高煤矿的智能化技术保障能力。坚持以网络融合安全、信息互联互通、数据共享交换、功能协同联动实现煤矿物联网的全部功能。在煤矿智能化建设顶层设计中,应遵循打通信息壁垒、铲除信息烟囱、消除信息孤岛、避免重复建设的技术思路,遵循煤矿开采规律,实现人工智能与采矿工艺、技术、装备的深度融合。坚持示范带动、分类发展。针对不同区域、不同煤层及生产条件,建设一批智能化示范煤矿,以点带面,推进煤矿智能化建设向纵深发展。坚持政府引导、企业主体发展。各级政府、主管部门要对煤矿智能化建设给予积极引导和政策支持,解决技术、装备创新与现有规章、规程的矛盾,全面激活煤炭企业发展智能化技术与装备的积极性和创造性。

由于我国不同矿区煤层赋存条件复杂多样,对智能化的要求、技术路径、发展目标等均存在差异,因此,煤矿智能化发展模式是多样的,要分层次、分阶段、分重点逐步推进。基于我国煤矿智能化发展现状及发展要求,我国煤矿智能化发展的阶段目标应为:到2020年,建成100个初级智能化示范煤矿,初步形成煤矿开拓设计、地质保障、采掘运通、洗选物流等主要环节的数字化传输、智能化决策、自动化运行,实现部分系统、部分岗位的无人值守、远程监控。

煤矿机器人要来了:用技术终结矿难未必是奢望

对于高危的煤炭开采行业,煤矿机器人的大规模采用,必然在大幅度降低矿难的基础上有效提升采煤效率,成为解决矿难难题的金钥匙。作为世界第一煤炭大国,在未来相当长的时期内,煤矿资源在我国的资源格局中仍会占据着重要地位。而在我国煤矿从业人员中,从事采煤、掘进、运输、安控等危险繁重岗位人员占比在60%以上,这也导致我国的矿难频仍、损失极大,亟需通过大范围的机器换人来有效减少矿难。

煤矿的井下作业复杂多样,且具有不可预测性。例如,煤矿开采、掘进等设备的推进路径,必须要依靠精准定位和导航。然而,煤矿井下为封闭空间和复杂电磁环境,定位和导航的难度很大。煤矿一旦出事,就会造成重大损失,甚至会引发事故。这就要求煤矿机器人具有很高的稳定性和很强的精准性,主要体现在地下复杂极端环境信息感知及稳定传输、大规模复杂系统数据分析、工作面设备故障自动化处理、复杂煤层自动割煤智能决策与控制等方面。

然而,由于我国煤矿机器人研发起步晚、限制多、人才匮乏、资源有限,我国煤矿机器人的结构和系统控制的可靠性研究成果还较少,存在不少卡脖子技术。这一方面需要引导大家来关注和从事煤矿机器人的研发工作,另一方面更需要好钢用在刀刃上,以需求为导向,把稳定性和精准性等卡脖子技术作为重点研发方向和战略目标,以实现事半功倍的效果。

煤矿机器人预期效益惊人,正如中国矿业大学校长葛世荣所说,机器人化开采大约可减人80%、降低成本40%500万吨的传统综采矿井,井下生产人员约500人,实现机器人化开采,井下人员可以少于80

但是,煤矿机器人技术研发更是大投入的事情,这更需要大量的研发资金投入。而要有效地增加研发资金,一方面,应充分争取和利用国家的相关扶持政策。201893日,国家发改委办公厅印发《国家发展改革委办公厅关于组织申报2019年煤矿安全改造中央预算内投资计划的通知》,将煤矿智能装备推广应用纳入30亿国债资金支持范围,支持煤矿推广应用智能装备,推进机械化换人、自动化减人和智能装备替代高危岗位作业。而通过把智能装备和煤矿机器人的相关内容纳入到这30亿国债资金,就可以大幅提高煤矿机器人的研发资金。另一方面,以市场为导向,积极引入社会资本。煤矿机器人有着很好的发展前景,煤矿企业、机器人制造企业都有很大的兴趣参与其中,而通过激励性强的政策手段,能够吸引到更多的资金进入到煤矿机器人的研发和大规模商用中。

煤矿机器人作为潜在的解决矿难难题的金钥匙,未来无疑会得到大规模的商用。但我们也必须清醒的是,煤矿机器人在解决既有难题的同时,也会带来新问题,即煤炭行业从业人员转型难题。这都需要相关部门和企业提前进行研究,处理好在机器换人、自动化减人的冲击下,熟练工人重新定位、自我革命的难题。

现代煤化工是煤炭清洁高效利用的重要途径 可实现煤炭清洁高效利用

中国工程院副院长、院士谢克昌指出,基于我国当前能源结构与供给关系,使得发展现代煤化工势在必行。煤炭虽然是化石能源,但完全可以实现清洁高效利用,而实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源,现代煤化工是煤炭清洁高效利用的有效途径。

对于现代煤化工产业的清洁化发展,谢克昌提出要以环保标准为优先考虑因素,建立绿色现代煤化工产业体系,同时要发展高效污染物脱除技术、多污染物协同控治技术、废水零排放技术以及三废资源化利用技术。另外,还要加快制定科学完善的现代煤化工清洁生产标准与相关环保政策,综合考量大气环境、水环境与土壤环境后科学布局现代煤化工产业,建立现代煤化工项目审批、全过程监管以及后评价的清洁生产管理体系。

关于煤炭,中国工程院原副院长、院士谢克昌大声疾呼:我必须再次强调,实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源!”中国工程院院士凌文也表示通过洁净煤技术可以把煤炭中的硫、氮氧化物等先行提取出来,然后将处理后的煤炭配合洁净炉具燃烧,这样可实现有害物质的大大减排。我国贫油少气、相对富煤,有这么多煤炭资源为什么不利用呢?他表示,是否是清洁能源不应只看出身,而是要看它最终的排放。同时在考虑我国未来能源结构调整时,也要充分地考虑我国能源禀赋的现实情况。事实证明,煤炭不应该总是被妖魔化,黑煤炭变白天鹅的凤凰涅槃已经开启,而让煤炭更好地发挥乌金作用仍需各界共同努力。

在洁净型煤加工利用方面,包含有三大核心技术。一是高效固硫技术。通过高效复合添加剂固硫技术可使煤炭提质改性,使其燃烧后SO2排放低于0.4%的优质特低硫煤排放水平,燃烧固硫效率达到60%~95%。二是干法型煤制备技术。以烟煤为原料磨制成粉,混合加入自主研发的高效复合添加剂,采用干法、无粘结剂、免烘干、中低压成型技术制成,型煤强度超过400N/个的型煤国家标准。解决了传统湿法型煤制备需要窑炉烘干而造成的二次污染问题,实现了洁净型煤清洁生产。三是清洁燃烧技术。将炉具燃烧室分为低温贫氧干馏热解区和高温富氧半焦燃烧区,干馏区热解析出的挥发成分进入半焦燃烧区,通过高效燃烧,实现烟煤无烟化;同时利用半焦和CO的还原性,将热解气中的NOx还原为N2,有效降低NOx生成。各项技术有机结合,形成了煤炉匹配的民用燃煤清洁供暖成套技术与装备。

我国现代煤化工发展到今天,已经形成对石油和其他石化产品的有效替代,这也是我国现代煤化工发展的重要方向。在原料和路线的选择上,要高度重视低阶煤的清洁高效利用。另外,要进一步加强顶层设计,以现代化、大型化、分质联产化、多原料化、标准化和智能化的理念,按照能源发展替代互补与化工产品高效高值的思路,高效利用、耦合替代、多能互补、规模应用的路线,大力发展现代煤化工,实现对煤炭的清洁高效利用。

着中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾发生新变化,制约煤炭行业发展的深层次问题进一步显现。党的十九大将坚持人与自然和谐发展作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一,提出要推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。新的时代,开启了煤炭高质量发展的新征程,也对推动煤炭清洁高效利用提出了新的更高的要求。

 

《产业结构调整指导目录(2011年本)》

2013年修正版

产业结构调整指导目录(2019 年本)

第一类鼓励类

三、煤炭

三、煤炭

1、煤田地质及地球物理勘探

1、煤田地质及地球物理勘探

2、120万吨/年及以上高产高效煤矿(含矿井、露天)、高效选煤厂建设

 

3、矿井灾害(瓦斯、煤尘、矿井水、火、围岩、地温、冲击地压等)防治

2、矿井灾害(瓦斯、煤尘、矿井水、火、围岩、地温、冲击地压等)防治

4、型煤及水煤浆技术开发与应用

3、型煤及水煤浆技术开发与应用

5、煤炭共伴生资源加工与综合利用

4、煤炭共伴生资源加工与综合利用

6、煤层气勘探、开发、利用和煤矿瓦斯抽采、利用

5、煤层气勘探、开发、利用和煤矿瓦斯抽采、利用

7、煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值燃料综合利用

6、煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值燃料综合利用

8、管道输煤

7、管道输煤

9、煤炭高效洗选脱硫技术开发与应用

8、煤炭清洁高效洗选技术开发与应用

10、选煤工程技术开发与应用

 

11、地面沉陷区治理、矿井水资源保护与利用

9、地面沉陷区治理、矿井水资源保护与利用

12、煤电一体化建设

10、煤电一体化建设

13、提高资源回收率的采煤方法、工艺开发与应用

11、提高资源回收率的采煤方法、工艺开发与应用

14、矿井采空区矸石回填技术开发与应用

12、矿井采空区、建筑物下、铁路等基础设施下、水体下采用煤矸石等物质填充采煤技术开发与应用

15、井下救援技术及特种装备开发与应用

13、井下救援技术及特种装备开发与应用

16、煤矿生产过程综合监控技术、装备开发与应用

14、煤矿生产过程综合监控技术、装备开发与应用

17、大型煤炭储运中心、煤炭交易市场建设

15、大型煤炭储运中心、煤炭交易市场建设及储煤场地环保改造

18、矿井进出人员自动监控记录系统开发与应用

 

19、新型矿工避险自救器材开发与应用

16、新型矿工避险自救器材开发与应用

20、建筑物下、铁路等基础设施下、水体下采用煤矸石等物质充填采煤技术开发与应用

17、煤矿智能化开采技术及煤矿机器人研发应用

 

18、煤炭清洁高效利用技术

 

【责编:郝爽】
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