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    科技革命 發(fā)力高水平自立自強

    2024/6/11 17:52:17       

        2014年6月13日,習近平總書(shū)記在中央財經(jīng)領(lǐng)導小組會(huì )議上提出,要立足我國國情,緊跟國際能源技術(shù)革命新趨勢,以綠色低碳為方向,分類(lèi)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新、商業(yè)模式創(chuàng )新,并同其他領(lǐng)域高新技術(shù)緊密結合,把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長(cháng)點(diǎn)。

      作為我國基礎能源行業(yè),10年間,煤炭行業(yè)不斷加快數字化轉型、智能化發(fā)展和煤炭清潔高效利用步伐,建設了一批智能化示范煤礦,建成了世界上最大的清潔高效煤電供應和現代煤化工技術(shù)體系,科技創(chuàng )新引領(lǐng)帶動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用愈發(fā)凸顯。

      10年來(lái),煤炭行業(yè)科技貢獻率從近40%提高到60%。大型礦井建設、特厚煤層綜放開(kāi)采、煤與瓦斯共采、燃煤超低排放發(fā)電、高效煤粉型和水煤漿漿體化工業(yè)鍋爐、現代煤化工技術(shù)國際領(lǐng)先,主要煤機裝備和大型粉煤氣化技術(shù)實(shí)現國產(chǎn)化,煤機裝備制造水平位于世界先進(jìn)行列,引領(lǐng)了世界煤炭智能化開(kāi)采和清潔高效轉化的發(fā)展方向。

      基礎研究取得進(jìn)展

      “噴霧降塵試驗和塵霧相互碰撞理論分析完成100%,礦井采掘工作面高濃粉塵噴霧高效凈化理論分析完成100%……”這是陜煤集團紅柳林礦業(yè)公司“陜北礦區礦井空氣凈化與職業(yè)健康基礎理論及關(guān)鍵技術(shù)裝備研究與示范”項目的進(jìn)度。

      該項目由中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(cháng)袁亮牽頭承擔,9家單位合作完成,研制了首套受限空間空氣污染物運移大尺度物理模擬平臺,揭示了風(fēng)流場(chǎng)作用下粉塵和燃油車(chē)尾氣運移規律及細水霧降塵機制,研發(fā)了一套適用于煤礦井下粉塵高效防控的新技術(shù)與裝備。

      “這將為進(jìn)一步推進(jìn)井下空氣質(zhì)量革命提供強有力的理論技術(shù)支撐和裝備保障!痹琳f(shuō)。

      “10年來(lái),煤炭行業(yè)持續加強基礎理論研究,獲批國家科技重大專(zhuān)項及示范項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金重大研究計劃等各類(lèi)國家重大、重點(diǎn)項目110余項,成功組織了一批重大基礎研究,在煤田地質(zhì)勘查、深部煤炭資源開(kāi)采、煤礦災害防治、煤炭轉化等領(lǐng)域取得一批研究成果!敝袊禾抗I(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)、中國煤炭學(xué)會(huì )理事長(cháng)劉峰說(shuō)。

      袁亮及其團隊在淮南礦區開(kāi)展的大尺度真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗,填補了國內加載充氣保壓下巷道掘進(jìn)誘突物理模擬的空白,為揭示煤與瓦斯突出機理與規律打下了基礎。

      中國煤炭科工集團西安研究院發(fā)布了國內首個(gè)地質(zhì)垂直領(lǐng)域大模型GeoGPT,能融合垂直領(lǐng)域海量地質(zhì)數據,提供準確和專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)信息。

      陜西省煤田地質(zhì)集團聯(lián)合西安交通大學(xué)、西安科技大學(xué)共同開(kāi)展“陜北富油煤地下原位熱解開(kāi)采先導性試驗項目”,實(shí)現煤田地下原位采油從“0”到“1”的突破。

      由中國煤炭地質(zhì)總局、國家能源集團新疆能源公司等承擔的“西北地區煤與煤層氣協(xié)同勘查與開(kāi)發(fā)的地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)及應用”,對西部地區煤氣共采的突破意義重大。

      “基礎研究是科技創(chuàng )新的源頭。煤炭行業(yè)取得的重大技術(shù)進(jìn)展在很大程度上得益于基礎研究的突破。正是由于抓住了能源科技革命的機遇,煤炭行業(yè)才能有力保障能源安全穩定供應!敝袊こ淘涸菏靠导t普說(shuō)。

      在煤炭轉化利用領(lǐng)域,我國探索研究了煤熱解的多相反應動(dòng)力學(xué)及傳熱傳質(zhì)理論、煤炭液化催化原理、燃煤煙氣NOx脫除的化學(xué)反應、褐煤潔凈高效轉化、二氧化碳地質(zhì)存儲等基礎理論和方法。

      山能兗礦鄂爾多斯公司榮信化工公司擁有世界上單爐日處理煤量最大的“多噴嘴對置式水煤漿氣化工業(yè)示范裝置”,實(shí)現6年處理能力從3000噸級到4000噸級的跨越,在世界水煤漿氣化技術(shù)處理領(lǐng)域領(lǐng)跑。

      “盡管煤炭基礎研究取得了顯著(zhù)進(jìn)步,但行業(yè)當下仍面臨很多‘卡脖子’的技術(shù)問(wèn)題,很多源頭和底層的原理沒(méi)有搞明白!笨导t普說(shuō),“強大的基礎和應用基礎研究是實(shí)現煤炭科技自立自強的根基,必須強化認識,完善科研基礎平臺,實(shí)施一批長(cháng)周期、探索性、自主選題的重大基礎研究項目,以基礎研究驅動(dòng)應用技術(shù)研發(fā)和重大裝備研制!

      原始創(chuàng )新持續突破

      在山能兗礦興隆莊煤礦入井口,一名穿戴不規范的職工被集控中心的AI應用平臺發(fā)現,并發(fā)出語(yǔ)音提示;該礦入井閘口立刻鎖閉,集控室內的值班人員收到語(yǔ)音提醒,迅速核實(shí)處理……這是興隆莊煤礦在井下試點(diǎn)應用礦山大模型的一個(gè)場(chǎng)景。

      目前,山東能源集團在該礦打造了覆蓋采煤、掘進(jìn)、安監等8個(gè)專(zhuān)業(yè)的45個(gè)應用場(chǎng)景,并將多個(gè)子系統集成在大模型應用平臺上。調度員只需在電腦上點(diǎn)開(kāi)應用程序,便可處理井下各類(lèi)異常情況。

      “以人員摔倒為例,我們在井下安裝了360多個(gè)高精度攝像頭,采集礦工們各種摔倒情景,‘喂’給大模型。大模型不斷地‘吃’數據,邊學(xué)習邊迭代,需要標注的樣本量越來(lái)越少。人眼不能識別的隱患,大數據可以智能識別并報警!迸d隆莊煤礦副總工程師范守俊說(shuō)。

      像這樣的應用場(chǎng)景,山東能源集團在32個(gè)廠(chǎng)礦單位已落地了63個(gè)。

    山東能源集團北京探創(chuàng )公司伊犁一礦項目部工作人員用震源車(chē)制造人工震源的方式采集野外數據。

      2022年8月,科技部發(fā)布《關(guān)于支持建設新一代人工智能示范應用場(chǎng)景的通知》,明確提出支持以智能礦山等為代表的新一代人工智能示范應用場(chǎng)景工作。如今在煤炭行業(yè),這已成為智能化建設過(guò)程中新的著(zhù)力點(diǎn)和突破點(diǎn)。

      2023年6月,由大唐國源龍王溝煤礦建設的內蒙古首個(gè)特厚煤層綜放工作面AI智能感知平臺搭建完成,多項性能指標達到國內先進(jìn)水平。

      今年4月,國家能源集團首個(gè)人工智能研發(fā)與應用全棧生產(chǎn)線(xiàn)在其下屬新疆公司正式上線(xiàn)投用,標志著(zhù)該集團首次實(shí)現工業(yè)化模式下人工智能技術(shù)從研發(fā)到應用層面的全域貫通。

      今年以來(lái),華陽(yáng)集團大力推進(jìn)AI視頻識別技術(shù)在監測監控方面的應用,真正實(shí)現“指尖上”的安全管理……

      與此同時(shí),煤礦智能化建設正全速推進(jìn)。截至目前,我國已建成國家級示范煤礦近60處、省級(央企級)示范煤礦200余處,逐步形成不同區域、不同建設條件的智能化建設模式。據國家能源局統計,截至2024年4月底,全國累計建成智能化采煤工作面1922個(gè),智能化掘進(jìn)工作面2154個(gè)。巡檢、噴漿、鉆錨、滅火、救援等共計31種煤礦機器人在煤礦現場(chǎng)應用。

    中國平煤神馬集團下屬煤礦智能化采煤設備正在割煤。

      煤炭生產(chǎn)裝備持續迭代,煤炭轉化利用成果也層出不窮。國家能源集團北京低碳清潔能源研究院深耕現代煤化工領(lǐng)域,不僅能讓煤炭變成甲醇、乙二醇、油、氣、可降解材料,還能變成蠟燭、日用化學(xué)品等。其煤化工研究中心高級工程師田大勇及其團隊采用熱化學(xué)技術(shù),促進(jìn)二氧化碳的資源化利用。

      “逆水汽變換技術(shù)可以將二氧化碳高效轉化為一氧化碳,進(jìn)而經(jīng)合成氣(一氧化碳和氫氣)路線(xiàn)制化學(xué)品!碧锎笥抡f(shuō),經(jīng)初步測算,以20萬(wàn)噸焦爐氣制甲醇過(guò)程為例,通過(guò)逆水汽變換技術(shù)補入二氧化碳,每年可提高15%至20%甲醇產(chǎn)量,同時(shí)消耗4萬(wàn)噸至5萬(wàn)噸二氧化碳。

      10年來(lái),煤炭行業(yè)成功完成了一批重點(diǎn)科技攻關(guān)任務(wù),原始創(chuàng )新取得新突破,智能開(kāi)采、礦山生態(tài)、清潔煤電、煤炭轉化等重要領(lǐng)域均實(shí)現了跨越式發(fā)展,煤炭采掘與利用關(guān)鍵技術(shù)裝備逐步實(shí)現自主可控。

      中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )統計數據顯示,10年來(lái),煤炭行業(yè)共獲得國家科學(xué)技術(shù)獎勵48項,其中科技進(jìn)步一等獎3項、科技進(jìn)步二等獎35項、技術(shù)發(fā)明二等獎10項;榮獲中國專(zhuān)利獎126項,其中金獎8項、銀獎7項、優(yōu)秀獎111項。

    陜煤集團黃陵礦業(yè)公司一號煤礦選煤廠(chǎng)智能管控云平臺。

      此外,一大批先進(jìn)技術(shù)走出實(shí)驗室,走進(jìn)礦區。煤礦采區高密度全數字三維地震勘探技術(shù)趨于成熟,能夠查明1000米深度以?xún)嚷洳?米以上的斷層和直徑20米以上的陷落柱;我國凍結、鉆井等特殊鑿井技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,大型現代化煤礦產(chǎn)量比重由65%左右提高到85%左右;建設了內蒙古東部草原大型煤電開(kāi)發(fā)區,開(kāi)展露天煤礦生態(tài)擾動(dòng)區和干旱半干旱的草原沙化區的生態(tài)修復與綜合整治示范,植被覆蓋率提高35%以上,廢跡地示范區治理率達到96%;首創(chuàng )了煤化工二氧化碳捕集、咸水層封存與監測成套技術(shù),建成世界首個(gè)10萬(wàn)噸級煤化工CCS示范工程。

      創(chuàng )新體系日益完善

      10年來(lái),產(chǎn)學(xué)研深度融合的煤炭科技創(chuàng )新體系不斷完善,科技資源的優(yōu)化配置能力持續加強。

      “大型煤炭企業(yè)研發(fā)投入強度達2%,科研項目和經(jīng)費管理不斷優(yōu)化,成果轉化、科技獎勵等科技管理制度不斷健全,分配政策逐步轉向以增加知識價(jià)值為導向,有力推進(jìn)創(chuàng )新鏈產(chǎn)業(yè)鏈深度融合!眲⒎逭f(shuō)。

      國家能源集團從科技創(chuàng )新體系頂層設計開(kāi)始,聚焦科技攻關(guān)、價(jià)值創(chuàng )造、能力提升,提出了以18項科技創(chuàng )新工作舉措和17項管理制度為支撐的科技創(chuàng )新制度體系。

    國家能源集團雁寶能源寶日希勒礦投用高寒無(wú)人機雷達測量系統。

      中國平煤神馬集團創(chuàng )造性推出“項目承諾制、科研資金按需投入、科研人才配置及薪酬不設上限、科研設備采購綠色通道、科研項目課題長(cháng)負責制”5項特別規定,面向廣大職工設立科研項目研發(fā)成果激勵獎金。3年來(lái)共有100多項重點(diǎn)課題,千余名研發(fā)骨干參與考核,發(fā)放節點(diǎn)獎金800多萬(wàn)元,推動(dòng)研發(fā)時(shí)間累計提前2000天以上。

      中煤集團大屯公司建立健全了“三大體系”人才職業(yè)發(fā)展通道,縱向按照管理、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、技能操作3個(gè)體系職業(yè)崗位分別由低到高晉升;橫向按崗位間進(jìn)行轉換,員工具備崗位任職能力水平,可以在3個(gè)體系間實(shí)現崗位交流、交叉任職。

      潞安化工集團加大科技創(chuàng )新考核比重,將研發(fā)投入視同利潤;健全科技項目投入收益評價(jià)體系,借鑒煙臺萬(wàn)華模式,探索實(shí)施科技成果收益分配機制。

      川煤集團以創(chuàng )建國家級技術(shù)中心為抓手,鞏固維護現有科技創(chuàng )新平臺,鼓勵支持各單位創(chuàng )建專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、省級技術(shù)中心,構筑科研高地。

      中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )相關(guān)數據顯示,10年來(lái),煤炭領(lǐng)域共有國家及行業(yè)級研發(fā)平臺145個(gè),包括國家企業(yè)技術(shù)中心30個(gè),科技部批準運行的國家重點(diǎn)實(shí)驗室和國家工程技術(shù)研究中心24個(gè),國家發(fā)改委納入新序列管理的國家工程研究中心6個(gè),國家能源局批準運行的能源研發(fā)創(chuàng )新平臺13個(gè),應急管理部批準運行的安全科技支撐平臺7個(gè)、重點(diǎn)實(shí)驗室1個(gè),國家礦山安全監察局重點(diǎn)實(shí)驗室8個(gè),中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )認定的煤炭行業(yè)工程研究中心56個(gè)。

      眾多科技創(chuàng )新成果已轉化為各類(lèi)標準。10年來(lái),煤炭行業(yè)現行有效國家標準426項、行業(yè)標準1430項,一大批團體標準實(shí)施應用。

      人才隊伍逐漸壯大

      中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的《2023煤炭行業(yè)發(fā)展年度報告》顯示,“十四五”以來(lái),全國煤炭遠程教育網(wǎng)課程涵蓋煤炭生產(chǎn)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)22個(gè)板塊,注冊用戶(hù)達67萬(wàn)個(gè)。舉辦各類(lèi)急需緊缺人才培訓42期,培訓行業(yè)班組長(cháng)6000余人。累計完成職業(yè)技能評價(jià)9.7萬(wàn)人次,命名煤炭行業(yè)技能大師832名、技能大師工作室101個(gè)。煤炭行業(yè)3個(gè)團隊被授予“國家卓越工程師團隊”稱(chēng)號,6人榮獲第三屆全國創(chuàng )新?tīng)幭泉劚碚茫?人入圍“大國工匠年度人物”、28人榮獲“全國技術(shù)能手”、250人榮獲“煤炭行業(yè)技術(shù)能手”稱(chēng)號

      近10年,煤炭行業(yè)共有12人當選為中國工程院、中國科學(xué)院院士。

      “技術(shù)的升級、難題的攻克,關(guān)鍵靠人才。我們必須推進(jìn)教育、科技、人才‘三位一體’融合發(fā)展,不斷健全完善行業(yè)教育培訓體系,強化科技人才支撐,為煤炭深部開(kāi)采的安全性、穩定性和可持續性提供人才保障!痹琳f(shuō)。

      “現在的煤礦不缺大學(xué)生,缺的是數據智能方面的人才!敝袊こ淘涸菏、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)原校長(cháng)葛世榮表示,“智慧礦山需要的數智人才,是指具備ICT信息通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)技能和補充技能的人才,通過(guò)實(shí)踐掌握數字生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的一體化管理能力!

      現如今,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)在煤礦數智人才培養目標、課程設置和素質(zhì)技能方面與煤礦需求接軌,開(kāi)設了智能采礦工程、機器人工程、智能制造工程、人工智能、大數據管理與應用、碳儲科學(xué)與工程等新型專(zhuān)業(yè)。

    淮北礦業(yè)集團工匠大師王忠才(右)在為職工講授智能化采煤機操作要領(lǐng)。

      “企業(yè)是人才培養的主體。企業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,既要有‘高精尖缺’科技人才挑大梁、當主角,還要有一大批能工巧匠發(fā)揮主力軍作用,形成人崗相宜、人盡其才、才盡其用良好局面!鄙綎|能源集團黨委書(shū)記、董事長(cháng)李偉說(shuō)。

      國家能源集團神東煤炭公司以培養計算機技術(shù)、工業(yè)智能控制技術(shù)人才為基礎,著(zhù)力培養一批結構合理、素質(zhì)優(yōu)良的智能化專(zhuān)業(yè)技能人才。該集團成立6個(gè)協(xié)同創(chuàng )新中心,包含軍民融合、智能網(wǎng)絡(luò )、煤礦高端裝備等方面,以此廣泛聯(lián)合科研機構、高等院校以及區域煤炭企業(yè),共同研究解決共性難題。

      陜煤集團黃陵礦業(yè)公司在確定科技強企發(fā)展戰略的同時(shí),明確了人才在科技創(chuàng )新發(fā)展中的重要作用。如今,該公司擁有高級職稱(chēng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才201人,本科及以上學(xué)歷人才822人,高技能人才1057人。

      山能新礦集團翟鎮煤礦在“巨慧”創(chuàng )客聯(lián)盟建立了工匠學(xué)術(shù)研究室,在安全培訓中心建立了工匠實(shí)訓車(chē)間,在10個(gè)區隊建立了勞模工匠創(chuàng )新工作室,在職工大講堂開(kāi)設了工匠大師講習課堂。專(zhuān)業(yè)技能人才近年來(lái)推出各類(lèi)創(chuàng )新成果204項,其中有1項國家發(fā)明專(zhuān)利、19項實(shí)用新型專(zhuān)利,創(chuàng )新成果轉化率達83%。

      淮河能源西部煤電集團陸續出臺了《科技創(chuàng )新工作管理辦法》《加強創(chuàng )新工作管理的通知》等一系列制度辦法,定期召開(kāi)人才和創(chuàng )新工作大會(huì ),不斷實(shí)現科研人才培養“從0到1”的突破。

      “煤炭企業(yè)應做到科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)升級一起抓,以建設智能化礦井為核心,加快解決各種實(shí)際問(wèn)題。因此要打破傳統組織人事體系,創(chuàng )新數字化、智能化人才培養引進(jìn)方式,分層次開(kāi)展員工技能培訓,提高全員數字化、智能化知識水平和操作應用技能!币晃粯I(yè)內專(zhuān)家說(shuō)。


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