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制造业作为国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基,而煤机装备制造更是煤炭工业高水平发展的核心支撑。当前,我国制造业已迈入全要素协同的智能化新阶段。煤炭行业紧跟时代步伐,以人机一体化智能系统破解生产难题、激活发展动能,在装备升级、效率提升、安全保障等方面取得了一系列标志性成果,为能源安全筑牢产业根基。
从黄土高原到黑土地,从超大采高工作面到薄煤层矿井,人机一体化智能系统的种子正在煤炭行业广泛扎根、开花结果。郑州煤矿机械集团股份有限公司打造全自主成套智能综采装备,建立“无人值守、有人巡视”的井下作业新模式,其智慧园区凭借5G与物联网技术,让液压支架生产迈入工业4.0时代;国能神东煤炭集团有限责任公司的8.8米特厚煤层智能化综采装备稳定运行,自主研发的煤机全生命周期管控平台让设备运维实现精准决策;北京天玛智控科技股份有限公司的柔性数字化车间里,工业机器人与视觉系统协同作业,产品合格率提升至99.61%,关键设备联网率达100%;山东能源集团孵化的柔翼智能防爆巡检无人机,能对13种危险气体实现微秒级响应……
在2025年11月举办的第二十一届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上,国家能源集团、中国中煤、山东能源集团、华为公司等约1200家企业参展,现场展出展品近1万件,不少前沿领域智能制造装备精彩亮相。截至去年上半年,我国已建成的煤矿智能化产能占比超过55%。国务院新闻办公室举行的“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会上,国家矿山安全监察局负责的人介绍,与2020年相比,我国煤矿智能化采掘工作面由494处增加到1930处。这一些数据,见证着煤炭行业智能化转型的坚实步伐,彰显了煤炭行业人机一体化智能系统的硬核实力。
成绩斐然的同时,煤炭行业人机一体化智能系统仍面临现实挑战,考验着产业转型的深度与韧性。
一是面临地质条件与技术适配“水土不服”难题。我国煤炭资源分布广泛,地质条件复杂多样,陕北、神东矿区的厚煤层适配技术,在山东、淮南等千米深井、“三软”煤层矿区难以直接应用。部分煤矿盲目跟风引进的智能装备,因无法适应复杂地质条件而闲置。针对这一痛点,中煤科工集团北京华宇工程有限公司研发行业首款5GRedCap矿用本安网关,创新“轻量化、无线化、融合化”接入方案,在陕西能源投资股份有限公司赵石畔煤矿实现设备部署效率提升30%、运维成本降低40%,为复杂矿区引进智能制造装备提供了定制化解决方案。
二是存在核心技术与产业链“卡脖子”风险。尽管我国煤机装备总体水平世界领先,但在高端传感器、专用芯片、核心软件等领域仍存在短板,部分关键零部件依赖进口,且5G网络与核心生产系统融合度不足的问题都会存在。对此,北京天玛智控科技股份有限公司深耕液压阀全自动柔性加工技术,攻克大流量泵站智能控制难题;西安重工装备制造集团有限公司以年均科技投入占据营业收入4.5%的比率推进研发工作,推行“揭榜挂帅”“成果分红”机制,累计获得70项省部级以上科技奖,以自主创新突破技术瓶颈。
三是“走出去”过程中面临标准壁垒与市场挑战。海外市场对煤机装备的安全标准、环保要求更为严格,国际竞争不仅是技术比拼,更是标准与品牌的较量。西安重工装备制造集团有限公司主动对标欧洲标准,为俄罗斯萨德金斯卡娅煤矿量身定制综采成套装备,其液压支架一次性通过3万次压架试验,成功跻身国际高端市场;石家庄煤矿机械有限责任公司采用“线上+线下”模式拓展海外业务,2025年一季度出口订单额突破2亿元,产品远销20多个国家和地区,用定制化服务打破市场壁垒。
面向未来,煤炭行业人机一体化智能系统需坚持问题导向、需求牵引,在突破瓶颈中深化转型,在技术迭代中彰显人文关怀,让人机一体化智能系统真正惠及产业高质量发展与矿工群体。
技术层面,要持续强化自主创新与场景适配。深化产学研用协同创新,聚焦高精度传感器、智能控制算法、工业网络站点平台等关键领域,加大攻关力度;针对不同地质条件、产能规模的煤矿,提供定制化智能解决方案,让装备“因地制宜”发挥最大效能。
政策层面,要完善支持体系与标准,落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,加大对中小煤矿智能化改造的资金补贴与技术指导力度;加快制定煤矿智能化数据编码、通信协议等统一标准,构建“黑灯煤矿”评价体系,推动智能化建设从试点示范向规模化推广转变。
更重要的是,要让矿工成为人机一体化智能系统的直接受益者,让技术升级充满人文关怀。智能化的终极目标不是替代人,而是解放人、赋能人。要建立完善职工转岗培训体系,通过“师带徒”模式培育复合型人才,让老矿工掌握智能设备操作新技能,实现从体力型向技能型转变;要对煤机装备进行全生命周期管理,通过智能化手段降低劳动强度,改善作业环境,让井下工作更安全、更体面;要建立创新激励机制,鼓励矿工参与智能装备优化改进,将一线实践经验转化为技术创新成果,让矿工在转变发展方式与经济转型中获得归属感与成就感。
我国制造业的规模优势与创新动能,为煤炭行业智能化转型提供了坚实支撑。煤炭工业的高水平质量的发展,离不开人机一体化智能系统的技术赋能。当前,人机一体化智能系统正在让煤炭行业告别“傻大黑粗”的旧印象,让矿工工作更有尊严、生活更有奔头。人机一体化智能系统的深度推进,需要扎根产业实际、心系矿工需求。面向未来,要持续以创新破解难题,以人文关怀凝聚合力,让人机一体化智能系统成为煤炭工业高水平发展的坚实根基,让煤炭行业在保障国家能源安全、实现“双碳”目标的道路上稳步前行,让矿工共享技术进步红利。
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