國家能源局日前印發(fā)的《關于開展煤礦智能化技術升級應用試點工作的通知》提出，迭代提升煤礦智能化建設運行水平。其中，智能化選煤系統(tǒng)成為五大重點之一。從2020年初八部委發(fā)布《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》至今，我國煤礦智能化建設不斷提質(zhì)加速。

作為煤炭加工利用過程中不可或缺的一環(huán)，選煤智能化備受關注，也取得一定進展。

截至目前，國家能源局、國家礦山安全監(jiān)察局公布首批國家智能化示范煤礦共66處（含52處選煤廠）。其中，中級智能化選煤廠45處，初級智能化選煤廠7處。

“推動選煤智能化是煤炭行業(yè)安全發(fā)展、綠色發(fā)展、清潔發(fā)展的必然選擇，是一場技術革命?！敝袊禾考庸だ脜f(xié)會理事長馬劍表示。

“我國煤炭洗選技術和裝備達到國際先進水平，但智能化建設任重道遠。當前，我國選煤智能化建設仍處于初級階段。”煤炭行業(yè)智能選煤工程研究中心副主任周娟華表示。

尚未實現(xiàn)智能化技術深度賦能

據(jù)周娟華介紹，從2019年開始，選煤智能化研究開始顯著增加，涵蓋重介、浮選、干選、選煤場、設計、設備、檢測、應用等方面。

目前，高校在選煤智能化方面的研究側(cè)重行業(yè)發(fā)展現(xiàn)實需要，并未涉及基礎理論研究、選煤效果評價體系研究。

“由于基礎研究存在瓶頸，工藝參數(shù)設定依賴經(jīng)驗判斷，缺乏機理與數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的選煤過程控制模型研究，尚未實現(xiàn)智能化技術深度賦能?！敝芫耆A說。

山東能源集團西北礦業(yè)雙欣礦業(yè)公司調(diào)度指揮中心。 弋永杰 馬亮亮 攝

周娟華表示，在基礎研究缺失的同時，選煤智能化建設在技術層面同樣充滿挑戰(zhàn)。

一方面，智能化選煤廠快速發(fā)展，大量技術公司涌入，普遍采用技術移植的方式實施項目，缺乏對選煤廠生產(chǎn)場景的適應性分析，移植技術的應用深度不足。設備狀態(tài)檢測傳感器及數(shù)據(jù)平臺就是典型的移植技術。這項技術能支撐選煤廠實現(xiàn)數(shù)據(jù)趨勢分析、數(shù)據(jù)異動報警等，但對于設備故障預測、預測性維護等高級功能鮮有涉足。

另一方面，關鍵工藝環(huán)節(jié)和關鍵設備儀表的核心智能化技術尚需突破。選煤關鍵工藝檢測儀器缺失或精度不足，是選煤廠智能化建設的瓶頸。

“要加大研發(fā)投入力度，全力突破核心技術瓶頸?！瘪R劍表示，要高度關注煤質(zhì)高精度分析、選煤大模型等核心技術。

如何實現(xiàn)煤質(zhì)高精度分析？馬劍表示，要實現(xiàn)智能分選裝備國產(chǎn)化、大型化，提高國產(chǎn)智能分選裝備的可靠性。例如，大力研發(fā)精度高、可靠性好的在線檢測與設備控制儀器、儀表、計算機軟件管理系統(tǒng)等；研發(fā)穩(wěn)定可靠的檢測技術，開發(fā)重選、浮選、粗煤泥分選、煤泥水處理等工藝的控制模型，從而不斷提高控制精度。

“必須著力構建從原煤到產(chǎn)品的全鏈條煤質(zhì)精準分析體系。同時，加快建設覆蓋生產(chǎn)、安全、設備、經(jīng)營的高水平綜合管理平臺，推動全要素數(shù)據(jù)的實時匯聚、統(tǒng)一調(diào)度與協(xié)同優(yōu)化，實現(xiàn)‘感知—分析—決策—執(zhí)行’閉環(huán)管理，讓生產(chǎn)調(diào)度更高效、資源配置更精準?！瘪R劍說。

如何建設選煤大模型？中國礦業(yè)大學化工學院教授匡亞莉表示，海量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)和語料庫，是推進大模型落地部署的關鍵要素。當前，業(yè)內(nèi)大模型建設整體處于語言模型應用階段，要實現(xiàn)反饋控制、智能決策等，任重道遠。

“未來，應扎實推進各企業(yè)整體進行數(shù)據(jù)治理，建立海量數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)大模型和小模型（機理模型）相交融?！笨飦喞蛘f，“用好小模型，是我們建立海量數(shù)據(jù)庫的法寶。”

“通過學習海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，動態(tài)優(yōu)化分選參數(shù)、預判設備效能衰減、精準匹配市場需求，大模型將推動選煤工藝從‘經(jīng)驗依賴’邁向‘數(shù)據(jù)驅(qū)動’智能化新階段?！瘪R劍說。

面對高精度分析、選煤大模型等技術難點，已有相關企業(yè)開展攻關。

“選煤廠經(jīng)濟效益的核心在于精煤產(chǎn)率最大化，而高質(zhì)量的在線取樣、檢測與分析技術是實現(xiàn)智能化選煤的前提?！边|寧東方測控集團董事長包良清說。

據(jù)遼寧東方測控集團智能儀器研發(fā)總監(jiān)宋青鋒介紹，該集團應用中子活化、X熒光、超聲等技術，實現(xiàn)對煤炭灰分、硫分以及礦漿濃度、粒度、流量等數(shù)據(jù)的精準在線檢測分析。遼寧東方測控集團在山西焦煤集團華晉焦煤公司沙曲選煤廠打造的重介分選項目，以中子活化高精度煤質(zhì)分析儀為核心，助力穩(wěn)定生產(chǎn)。

“我們搭建了多模態(tài)大模型選煤專家系統(tǒng)——煤小慧，利用本地化大模型，融合專家知識圖譜、管控平臺數(shù)據(jù)、分析決策小模型、事件聯(lián)動接口等，打造了AI專家知識系統(tǒng)，形成智能化人機交互模式。”山東能源棗礦集團洗選加工中心副主任陳小霞說。

“我們正在構建大型干法分選裝備研發(fā)體系，重點破解干法分選技術難題，研發(fā)高可靠性裝備，追求更精準的分選效果，為智能決策打好數(shù)據(jù)基礎?！敝忻禾旖蛟O計工程有限責任公司智能選煤研究所所長、選煤工程院副院長楊瑞峰說，“下一步，我們將更加注重融合開放，實時優(yōu)化相關參數(shù)，深化智能視頻應用，構建‘感知—分析—決策—執(zhí)行’的閉環(huán)管理體系?！?/span>

需要管理與技術同頻共振

“有人認為，智能化就像萬能鑰匙，可以解決企業(yè)出現(xiàn)的所有問題。這個想法是不切實際的?！敝芫耆A說，“在智能化技術落地選煤廠的過程中，已經(jīng)暴露出不少現(xiàn)場管理問題?！?/span>

入選煤源相對固定的選煤廠，往往不再關注技術管理水平提升，缺乏精益管理。有的企業(yè)控制用工人數(shù)，選煤技術檢查人員不足，難以實現(xiàn)全過程技術管理。部分企業(yè)選煤廠屬于礦井二級單位，沒有獨立的財權和物權，日常生產(chǎn)管理相對粗放，基礎設備難以滿足智能化生產(chǎn)管理需求。

“由于缺乏穩(wěn)定、先進的生產(chǎn)設備，在選煤廠智能化升級改造過程中，企業(yè)不得不投入大量資金更新改造生產(chǎn)設備、管道、非標件、基礎自動化電氣設備等，而真正投入到智能化技術改造中的資金極為有限?！敝芫耆A表示。

“我們要把地基打牢，在精益管理的基礎上充分利用智能化技術。”楊瑞鋒表示，“選煤智能化是一場深刻的系統(tǒng)性升級。它的本質(zhì)是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，以工藝為核心，以價值為導向，以安全環(huán)保為底線。這意味著，我們不僅要補技術的課、趕技術的趟，更要在管理理念、組織方式、人才隊伍等方面進行深刻變革?！?/span>

周娟華坦言，當前，有管理者對智能化的認識還不足，影響了選煤智能化決策。有的管理者認為，選煤廠已經(jīng)達到智能化水平，從而造成低水平重復建設和重復投資。還有的管理者對選煤智能化持觀望態(tài)度。

“作為生產(chǎn)實體，選煤廠只有實現(xiàn)對生產(chǎn)效果的實時分析，才能及時發(fā)現(xiàn)問題、找到問題的原因、制定改進方案，實現(xiàn)智能化決策?！敝芫耆A說，“分選效果評價體系不完善，大大制約了選煤智能化決策?！?/span>

馬劍表示：“目前，我國煤炭采選智能化建設仍存在標準不統(tǒng)一、評價體系不完善等問題，制約了采選智能化的整體推進速度?！?/span>

國家能源局去年發(fā)布的《煤礦智能化標準體系建設指南》提出，到2025年，初步建立起結(jié)構合理、層次清晰、分類明確、科學開放的煤礦智能化標準體系，滿足煤礦智能化建設基本需求；到2030年，煤礦智能化標準體系基本完善，在智能化煤礦設計、建井、生產(chǎn)、管理、運維、評價等環(huán)節(jié)形成較為完善的系列標準。

《煤礦智能化標準體系建設指南》中，智能洗選系統(tǒng)與裝備標準主要包括智能生產(chǎn)控制、智能煤質(zhì)檢測、智能生產(chǎn)輔助、智能生產(chǎn)工藝、智能洗選篩分設備、智能儲裝運等方面。

淮河能源控股集團選煤分公司潘集選煤廠。 王開心 攝

隨著煤礦智能化建設進程加快，選煤智能化標準制定工作也被提上日程，部分省份開始了積極探索。

今年7月，山西省能源局、山西省應急廳、國家礦山安全監(jiān)察局山西局印發(fā)《煤礦智能化建設評定管理辦法》，明確了申請智能化選煤廠評定的相關條件。該辦法將于9月1日開始實施。

“近期，我們啟動了2026年選煤智能化標準制定籌備工作，將編制智能粗煤泥分選建設技術規(guī)范、選煤智能管理與決策建設技術規(guī)范，新增分選全流程智能協(xié)同控制建設技術規(guī)范?！碧砉ご髮W礦業(yè)工程學院煤礦機電系主任王然風說。

匡亞莉表示，從2022年到2025年，經(jīng)過3年打磨，中國礦業(yè)大學提交了智能化選煤廠建設標準數(shù)據(jù)接口技術規(guī)范、智能化選煤廠建設控制數(shù)據(jù)標準化技術規(guī)范、智能化選煤廠建設管理數(shù)據(jù)標準化技術規(guī)范的團標討論稿。

“這份團標來自大量的工程實踐，目前已經(jīng)有較為成熟的軟件支撐，可以直接落地?！笨飦喞蛘f，今年，中國礦業(yè)大學又立項了兩項行業(yè)標準，分別為選煤廠數(shù)據(jù)治理導則、選煤廠設計數(shù)據(jù)標準化技術導則。

當前，首批國家智能化選煤廠已為選煤廠智能化建設樹立了標桿。這些示范項目涵蓋重介、浮選、干選等工藝，將形成可復制、可推廣的建設模式，以點帶面推動選煤行業(yè)整體升級。

全流程智能協(xié)同是重點發(fā)展方向

“比起回答‘智能化選煤廠是什么樣的’這個問題，我想先談談智能化選煤廠不是什么樣的?！敝芫耆A給出了幾點“不是”。

建設智能化選煤廠的目的不是單純的減人、無人，而是提效。智能化建設需要技術積累和持續(xù)改進，初期來看是現(xiàn)場操作人員的減少，長期來看是高素質(zhì)、高技能專業(yè)人員的增加。

算法模型不是萬能的。關于模型誤差，業(yè)界的普遍共識為：機械行業(yè)模型誤差是1%，電子行業(yè)模型誤差是10%，化工行業(yè)模型誤差是30%，冶金行業(yè)模型誤差是50%～100%。選煤屬于冶金行業(yè)。選煤企業(yè)實際使用的參數(shù)往往不是模型算出來的，而是在實踐中摸索出來的。因此，選煤企業(yè)的算法模型有很強的“一廠一策”特點。

智能化建設不能代替基礎管理。選煤工藝問題和管理問題，應在智能化建設之前解決。選煤界有一個說法：不在落后的工藝上搞自動化，不在落后的管理上搞信息化，不在不具備數(shù)字化、網(wǎng)絡化的基礎上搞智能化。這體現(xiàn)了基礎管理的重要性。

智能化選煤廠不是一次就能建設完成的。智能化建設需要技術積累和持續(xù)改進。數(shù)據(jù)建模、工業(yè)APP開發(fā)等是支持企業(yè)持續(xù)改進的數(shù)字化手段，需要長期堅持、不斷完善，貫穿企業(yè)生命周期。

去年5月，國家能源局發(fā)布《關于進一步加快煤礦智能化建設促進煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》，對智能化選煤廠明確了三項重點建設內(nèi)容：高精度煤質(zhì)灰分在線檢測，智能分選控制，全流程智能監(jiān)測、決策與控制。

今年4月，國家礦山安全監(jiān)察局礦山智能化建設專家委員會編制發(fā)布了《煤礦智能化發(fā)展藍皮書（2025）》，提出選煤廠全流程智能協(xié)同。

“未來，選煤廠全流程智能協(xié)同是重點發(fā)展方向，通用人工智能大有可為?！蓖跞伙L說，要構建全流程數(shù)據(jù)標準化與協(xié)同優(yōu)化體系，突破智能感知與自適應控制技術瓶頸，突破流程動態(tài)控制與自優(yōu)化核心技術，提升智能化決策與全流程閉環(huán)優(yōu)化能力，推動選煤廠從單點智能向全流程自優(yōu)化跨越。

“選煤智能化建設是一個系統(tǒng)工程。”中國煤炭學會副理事長張建明說，下一階段，要注重整體謀劃，系統(tǒng)推進選煤智能化建設。

“推進選煤智能化建設，企業(yè)是主體，要充分發(fā)揮其主體作用?！瘪R劍說，對于煤炭企業(yè)而言，要主動加大資金、技術和人才投入力度，建立產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新機制，與科研機構、高校聯(lián)合開展技術攻關。同時，注重智能化人才培養(yǎng)，通過校企合作、內(nèi)部培訓等方式，打造一支既懂煤炭采選工藝又精通信息技術的復合型人才隊伍。

“智能化選煤廠的運營需要一支具備專業(yè)技能和知識的團隊來支撐。目前，煤炭行業(yè)人才儲備相對不足，尤其缺乏同時具備智能化技術和管理經(jīng)驗的人才。”周娟華說，這導致一些選煤廠在智能化轉(zhuǎn)型過程中面臨人才短缺的問題，經(jīng)常出現(xiàn)智能化系統(tǒng)“用不起來”的現(xiàn)象。

馬劍表示，行業(yè)協(xié)會將持續(xù)發(fā)揮橋梁紐帶作用，繼續(xù)加大選煤專業(yè)人才培養(yǎng)和工程技術人員知識更新工程力度。利用國家開放大學，增設選煤專業(yè)，鼓勵一線優(yōu)秀的崗位技術工人參加學習培訓。

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