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1、选煤厂智能化建设现状与进展摘要：首先阐述了选煤厂智能化的时代背景，探讨了选煤厂智能化的内涵与 架构，基本架构包括大数据系统、智能控制、智能装备、智能管理；并对选煤厂 智能化的实践案例进行了分析，目前，选煤厂智能化还处于探索阶段，选煤厂智 能化是未来的发展趋势，需要足够的时间积累和技术攻关。关键词：时代背景；选煤厂；智能化；架构1选煤厂智能化时代背景1.1第四次工业革命的大背景第四次工业革命也称为工业4.0，是继蒸汽技术革命、电力技术革命、计算 机及信息技术革命的又一次技术革命，它是利用信息化技术促进产业变革，也就 是智能化时代。我国是选煤大国，但尚未达到选煤强国，在新工业革命的大背景 下，选煤
2、厂必将经历变革，选煤厂智能化势在必行。1.2中国制造2025战略背景中国制造2025是中国实施制造强国战略第一个十年行动纲领，其中把智 能制造作为推进信息化和工业化深度融合的主攻方向，着力发展智能装备和智能 产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管 理和服务的智能化水平。十九大报告提出，“加快建设制造强国，加快发展先进 制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。煤炭行业作为 我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分，其智能化建设直接 关系我国国民经济和社会智能化的进程1。数字革命与能源革命的融合是大势 所趋，选煤厂智能化建设对于深化煤炭
3、行业供给侧结构性改革，实现煤炭工业高 质量发展具有重要意义，是提高能源供给质量，推动能源革命的必要选择。1.3 5G通信技术在煤炭行业的应用信息与通信技术与工业化系统在煤炭产业深度融合的实践，是煤炭生产技术 变革的重要途径之一，将改变煤炭产业的生产方式。2019年由盘锦煤电牵头、中 国移动与安尔法三方共同合作，打造出了全球首个5G+智能化选煤厂项目，标志 着选煤行业已走上了 5G+智能化的新道路。2020年5月阳煤集团井工煤矿5G网络在山西寿阳新元矿正式投入运营，该 项目推出机电硐室无人巡检、掘进面无人操作、综采面无人操作三项5G应用， 实现了矿井无人化、自动化、可视化运行，这标志着阳煤集团在
4、“5G+智能矿井” 商用领域取得突破性的进展。得益于5G技术移动通讯技术，数据传输速度和质量得到了有效的提升，为 智能预测性维护系统进一步的拓展提供了坚实的基础。在此基础上，为选煤厂智 能化建设提供了坚实的保障。2选煤厂智能化内涵2.1智能化选煤厂概念现阶段选煤厂基本上都实现了自动化，但还是以局部系统自动化为主，在信 息化和智能化建设方面比较滞后。智能化选煤厂是在自动化基础上，以现代信息 与通信技术、大数据、人工智能、云计算为手段，对数据进行智能管理，实现选 煤厂的信息化管理及生产过程的智能化控制，在此基础上达到选煤厂精准分离、 精细化管理、增量提效的目标，最终构建成信息化、可视化、无人化、智
5、能化的 选煤厂2。2.1智能化选煤厂的架构选煤厂实现智能化，其架构可分为四个部分，分别大数据系统、智能控制、 智能装备和智能管理。（1）大数据系统大数据系统包括对数据的采集及处理，大数据系统的建立需要大量的数据积 累，数据采集工作通过大量的传感器实现，依托智能算法（神经网络、混沌算法 及模糊算法等）对数据进行处理，从大数据中提取有价信息，借助目前56数据 传输技术保障数据传输和处理的速度。（2）智能控制在无人干预的情况下，选煤过程智能控制需要根据原煤或入料性质和硬件条 件，自主地调节操作参数，实现控制目标。比如浮选智能控制研究，根据浮选入 料性质（包括矿物特性、浓度、流量、灰分、含泥量、浮选行
6、为），智能决策加 药规律，根据入料性质自动计算加药量，根据数据智能调节，通过产品质量在线 检测（精矿泡沫、尾矿矿浆图像分析）反馈控制，实现自学习功能。重介分选智 能控制、浮选智能控制、煤泥水系统智能控制、跳汰系统智能控制、粗煤泥智能 系统控制、配煤系统智能控制也可按照相同思路实现。（3）智能装备选煤厂智能化建设迫切需要智能装备的研究与完善，选煤厂智能化的关键在 于机械装备具有一定的自主学习能力，实现智能装备智能管理、智能维护。（4）智能管理智能管理的作用是对数据进行分析与决策，数据集成之后，除了查询、报表 方便、更重要的是为了使用，实现动态分析、评价分选效果，提出各种决策方案。 建立数据集控中
7、心，对生产情况分析、经营情况分析、工艺效果评价、设备性能 分析、工艺参数预测、控制决策研究等进行动态分析，实现智能控制。3选煤厂智能化发展的实践案例当前，智能化选煤厂建设还处于探索阶段，智能化的热潮已在选煤行业兴起， 各大煤业集团都在积极布局，力求赢的发展先机。2015年神东上湾选煤厂已经开始了智能化改造，目前已经实现部分功能智能 化，包括MES系统、生产操作移动控制、自动装车系统、设备在线监测、人员定 位及智能照明等3。2017年西山煤电斜沟煤矿选煤厂全面推进智能化建设项目，先后建设了智能 启车系统和高精度重悬浮液密度智能控制系统，相比传统启车方式，智能启车可 由40分钟减少为20分钟，启车
8、消耗功率大幅下降，提高了生产效率，降低了电 力消耗4。2017年陕煤张家峁选煤厂进行智能化升级，智能化建设围绕3D可视化信息 采集与监控系统、设备状态监测系统、视频安全监控系统、智能化配煤系统，实 现了车间内无人值守，有人巡检。社会效益与经济效益显著，综合各项节约和增 收，每年可以为企业增收经济效益约为8023.75万元5。2018年山西焦煤集团出台了 “智能化选煤厂五年规划”，按照计划到2022 年全面开展智能化选煤厂建设，其中吕林能化选煤厂通过建设储煤仓远程智能化 控制系统，实现了智能配煤，可以根据入料煤种自动判断入料仓号，结合自动控 制系统实现全自动配仓入料，人工倒仓时间由1h减少为15
9、min，极大提高了劳动 效率，年节约支出80万元6。神华包头能源万利一矿选煤厂基本上已经实现了自动化，通过智能化建设， 选煤厂的可控成本（设备备件消耗、介质消耗、电力消耗、药剂消耗）合计下降 了 0.52元/t，生产时间减少1h，每年可节约生产成本780万元7。兖州煤业济三选煤厂提出了智能化浮选系统的可行性，通过矿浆灰分在线检 测仪和浮选智能加药站实现浮选系统智能化。浮选智能化系统的应用消除了重介 背灰，提高了总精煤的回收率，浮选精煤灰分控制在9%11%，解决了该厂浮选系 统自动化水平低的问题8。这些实践者不仅增加了企业利润，提升了管理水平，树立了企业形象，更为 选煤厂智能化建设积累了宝贵经验
10、。但距离真正的智能化尚存在较大差距，从各 行业数字化水平来看，矿业类仍处于初步阶段，选煤厂智能化过程仍然任重道远。3结语从选煤大国到选煤强国，选煤厂智能化建设势在必行，但到清醒地认识到， 中国选煤厂智能建设还处于起步阶段，实现选煤厂智能化的道路还任重道远，从自动化到智能化，要根据煤炭行业建设大数据系统，重点研制高精尖智能装备，统一标准。除此之外，还要重视智能化交叉学科人才培养，这是实现十四五时期 煤炭行业智能化发展的重要保障。参考文献1 关于加快煤矿智能化发展的指导意见(发改能源2020283号).2 匡亚莉，智能化选煤厂建设的内涵与框架，选煤技术，(2018) 85-91.3 侯强，上湾选煤厂智能化改造关键技术研究与应用，西安科技大学， 2019.4 斜沟煤矿选煤厂智能化建设，山西焦煤科技，43 (2019) 2+63-64.5 毛浩，郝强，张家峁智能化选煤厂的研究与设计，中国煤炭，43 (2017) 82-87.6 吕临能化选煤厂智能化建设，山西焦煤科技，43 (2019) 2+57.7 孙银辉，智能技术推动下创建智能化选煤厂的思路与实践，煤炭加工与 综合利用，(2020) 11-15.8 付令怡，郭振涛，王碧秋，刁新文，智能化浮选系统在济三选煤厂的应 用探索，江西煤炭科技，(2019) 217-218+220.
