中天合创煤炭分公司《探索绿色化、智能化、标准化“三化一体”发展新模式推动企业转型升级》
煤炭作为重要的基础能源和原料，在国民经济中具有重要的战略地位。在一次能源结构中，煤炭将长期是我国的主要能源。改革开放以来，煤炭工业取得了长足发展，煤炭产量持续增长，生产技术水平逐步提高，煤矿安全生产条件有所改善，在国民经济和社会发展中发挥了重要的作用。党的十八大以来，煤炭行业在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下，紧跟时代步伐，围绕行业数字化转型、智能化建设和煤炭清洁高效利用，不断谋划改革创新，总结出一套高质量发展的新思路、新举措。尽管煤炭在能源消费总量中的占比有所下降，但鉴于可再生能源短期内难以大规模替代传统化石能源，煤炭仍将是我国能源供应的“压舱石”。特别是2021年全国煤炭能源供需紧张以来，为抑制煤炭价格高位上涨、保障国民经济的平稳运行，全行业开始响应国家“能源保供”战略，加大开采强度，促进产能释放，全力增产增供。在此背景下，资源开发、生态保护、安全保障之间的协调融合问题成为煤炭企业面临的重大问题。
因此，为实现资源开发最优、生态环境影响最小、安全保障能力最强的目标，门克庆煤矿通过创新煤矿“三化一体”发展新模式，构建形成以“矿区生态绿色化、煤矿建设智能化、安全生产标准化”于一体的现代化煤矿建设标准体系，努力实现资源效益、经济效益、社会效益、生态效益有机统一，为行业探索安全、高效、绿色、智能的高质量发展之路。
1.绿色矿山建设奋楫争先，实现资源持续利用。门克庆煤矿位于鄂尔多斯矿区内毛乌素沙漠的边缘地带，该区域煤炭资源丰富，但生态环境脆弱，水资源相对贫乏、矿山灾害较为突出。既要科学合理的开发利用资源，又要改善区域生态环境，保护好祖国北疆生态安全屏障。习近平总书记提出：“资源开发利用既要支撑当代人过上幸福生活，也要为子孙后代留下生存根基”。开展煤炭企业绿色可持续发展模式探索，是认真贯彻落实习近平生态文明思想、积极践行绿水青山就是金山银山理念的主要表现形式，又是践行习近平总书记关于推动黄河流域生态保护和高质量发展要求必须承担起的重大政治责任。
绿色矿山建设，不是简单的“披绿”，而是既关注地上，也保护地下，建立立体式绿色矿山建设体系，实现资源持续利用。作为鄂尔多斯矿区承担国家保供重任的门克庆煤矿，在绿色矿山建设过程中，将贯彻落实“绿色低碳”目标贯穿于矿井安全生产的全过程和各方面，着力搞好矿井的设计优化、产业升级，着力推进绿色低碳开采、污染源源头控制和污染物总量控制，着力推动节能减排和科技创新的双促进双发展，大力建设数智低碳建设，系统性、创造性的总结出绿色矿山建设“42321”管理工作法，实现了生态效益与经济效益的互补共赢。主要经验分享如下：
(1)为强化全员绿色发展意识，矿井采取“线上+线下”相结合方式，广泛开展节能降碳宣传教育活动，通过向职工发放宣传单、悬挂宣传条幅等方式，传播节能低碳发展理念；录制节能减排短视频，开展线上培训教育，强化理论知识学习；积极宣传国家节能环保政策、集团公司工作部署、最新节能环保技术等内容，大力倡导健康文明、绿色节能的生产、生活方式；抓住“世界环境日”、“地球日”、国家节能宣传周、环保节能宣传月等有利时机，采用活泼新颖、通俗易懂、职工喜闻乐见的宣传形式寓教于乐，开展一系列绿色发展宣传活动，形成从领导到职工、从岗位到家庭，人人自觉践行绿色发展理念的良好氛围，构建人人参与的“大环保”工作格局。
(2)为筑牢环保根基，让绿色效益源源不断释放，矿井秉承“清洁生产，绿色发展”的环保理念，持续推进节能降耗装备升级，不断优化生产工艺提高能效，大力实施清洁生产改造工程。通过在工业厂区建有全封闭球形储煤仓、栈桥封闭运输，安装环境污染在线监测设备，对噪声、大气等指标进行自动实时监测和数据显示上传，从开采、运输、储存到发运等全过程实现了“产煤不见煤、运煤不见尘”；通过絮凝、斜管沉淀、PAM和PAC消毒处理工艺对污水进行处理，消除了废水中的污染因子，使经过处理的“污水”可直接用于井下设备冷却、地面消防、储煤场防尘、矿区绿化，实现污水的二次复用；通过矸石不升井弃巷回填技术、煤矸石离层注浆充填技术以及煤泥压滤复用技术的综合应用，实现煤矸石、煤泥固废的高效处置与利用；通过引进先进热泵技术和空压机余热回收技术，利用矿井井下涌水余热和空压机余热提供洗浴用热负荷，实现“绿色能源供热”；通过采用离层注浆充填技术促进保水开采，缓解煤炭开采对地区内具有供水价值和生态价值的地下水层造成的强烈扰动和诱发的生态环境问题；通过通过建设一座2000m³/h的深度水处理站及其配套工程，出水水质达到《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准，实现水资源循环利用。此外，为促进绿色科技走进班组，矿井广泛开展以“小革新、小发明、小改造、小设计、小建议”为主要内容的“五小”创新活动，使节能减排、绿色低碳行动进矿厂、下区队、进车间、到班组，形成了全员参与、齐抓共管的局面。
(3)为积极践行国企担当，履行社会责任，矿井将沉陷区生态环境和当地人文环境有机结合在一起，坚持“地企共建、利益共享、共同发展”的原则，加强矿山环境恢复治理，制定了矿山地质环境保护与恢复治理方案、土地复垦方案，遵循“边开采、边恢复”的原则，及时充填堵塞裂缝，及时做好沉陷区土地综合整治和生态恢复，在复垦绿化时做到因地制宜，按照“采空区、压站区、季节性积水区”的特点进行分区复垦、植树造林，尽可能与周边原始植被相协调。
(4)为加强企业文化管理，提升职工幸福感，矿井大力实施“绿化、亮化、美化”三化工程，加强矿区环境治理，共恢复植被面积112.84hm2，矿区绿化覆盖率达到可绿化面积的100%，给广大职工创造一个绿色舒适的良好生活环境；为职工提供完善的休闲娱乐、文化体育、培训教育场馆设施，组织开展娱乐活动，丰富职工生活、增强凝聚力；加强企地沟通协调，在农牧民征地搬迁、地方精准扶贫、社会志愿服务、节日帮扶慰问、植绿护绿行动、抗击新冠疫情等方面积极履行央企责任，推进企地和谐共建。
2.智能化领域深耕前行，助推能源低碳转型。门克庆煤矿通过与科研机构开展广泛合作，在关键技术和装备上创新突破，实现开采环境数字化、采掘装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化，构建多元化的智能煤矿。按照立足企业需求、发挥市场潜力、坚持自主创新、开放合作的思路构建智能矿山，涵盖智能化运算平台、智能化煤矿信息基础设施、智能化综采系统、智能化掘进系统、智能化主运输系统、智能化辅助运输系统、智能化综合保障系统、智能化安全管控系统、智能化经营管控系统等九大系统，在智能矿山体系架构、运维保障体系、智能防冲、智能AI技术应用、智能综采等方面工作成效显著，提出了具有冲击地压倾向性煤层智能化开采解决方案，取得了较好的应用效果，矿井于2022年7月成功通过国家首批智能化示范煤矿验收。主要经验分享如下：
(1)智能化运算平台，以微服务架构，涵盖物联网平台、数据治理平台、模型算法平台，实现从数据采集、治理、存储、分析，形成数据资产对外统一提供数据服务；在数据融合平台的基础上，应用方面形成了五中心即决策指挥中心、智能巡检中心、综合集控中心、安监生产中心、经营管理中心，从而实现矿山智能感知、信息融合、系统联动、数据挖掘和决策支持。
(2)智能化煤矿信息基础设施，国内首次实现4G、5G专网与移动公网一卡无缝漫游，构建全矿高速智能网络通信平台；行业首次实现工控网络全资源IT设备动态监控，极大地提升了工控网络设备管理效率和准确率。
(3)智能化综采系统，2018年开始探索智能开采技术，先后在3103、3104、3105、3106四个工作面开展智能开采技术的研究及应用，首次尝试采用一体化监测传感器，将传感器与线缆一体化设计，解决传感器易损问题；首次采用4G/5G+UWB集成基站，实现工作面精准人员定位及主动防护；首次采用机械模型与控制模型相结合数字孪生模式，实现设备姿态监控及碰撞保护；首创了基于工作面设备上窜下滑监测装置的监测控制技术；攻克了视频动态旋转跟踪的技术瓶颈，实现了安全可视化操控；地面远程可视化干预、智能采煤装备开采作业过程中自动化率81%；研究成果于2021年获煤炭工业协会科技进步三等奖、2020年获安全生产协会科技进步三等奖、2020年获中煤集团科技进步一等奖、2020年获国有企业数字化转型优秀案例、2019年获全国设备协会科技进步一等奖、2018年获煤炭行业两化融合优秀案例，为国内冲击地压矿井智能化建设探索了一种新模式。
(4)智能化掘进系统，对国内第一台山特维克MB670型掘锚机电控系统完全自主可控国产化替代和智能化升级，国内首次基于自主可控技术，围绕掘进设备控制、监测、安全诸多要素，构建了数据驱动的掘进工作面真实场景再现数字孪生监测系统，构建了井下、井上集控平台，具有环境(粉尘、瓦斯、温度等)监测功能，与控制系统实现了联动监控，实现了掘进机的自动化截割、仿形截割、记忆截割，实现了掘进机空间姿态监测、坡度追踪和自主导航，实现了设备运行工况实时在线监测、记录、故障诊断报警，实现了工作面掘进迎头、转载点、井下集控中心等高清视频实时监视，实现了工作面人员精确定位和接近探测、危险防护，实现了设备视距遥控、井下和地面远程控制，包括掘进作业、配套设备单机控制和一键启停控制，以及配套设备的智能联动，将人员由危险区域转移至安全区域。
(5)智能化主运输系统，国内首创煤流线集成5G巡检机器人、人员防护、异物检测、撕裂保护、健康诊断等多重智能分析，实现矿井智能煤流控制，达到系统的最优起、停级联、最佳运行调速，达到空载和轻载最小化，最大程度降低设备能耗和磨损；国内最大主立井提升系统，使用先进的ABB变频调速系统，性能可靠、运行稳定，实现常态化无人值守。
(6)智能化辅助运输系统，国内首次融合视频AI与UWB定位技术，采用AI人工智能技术，识别井下车辆的行驶方向、车辆状态、车辆类别以及行人状态，智能控制巷道口红绿灯状态，使得车辆可以有序、高效的通行，实现了井下交通管理的信息化、数字化和智能化。
(7)智能化综合保障系统，构建了360度地面/井下立体化生产环境监控管理平台，实现无人值守、减人增效；集成融合联动、提高安全管理视频AI与智能通风系统相融合，实现通风设备智能控制、通风参数精确感知、通风灾变智能防控、通风供需智能匹配；构建了电力线载波通讯和智能保护器技术相结合的井下分散排水点无人值守。
(8)智能化安全管控系统，首创”人工+机器智能“的安全管控模式。将安全管理从人工管理阶段提升到“人工+机器智能”阶段，实现更高质量、更有效率、更可持续、更为安全的管理模式；创建矿井多元信息“一张图”的智能化在线协同管理；构建了沉浸式VR智能培训系统，打造具有高度沉浸感、交互性、想象性、智能性的培训系统；构建了1278防冲体系，建成冲击地压智能监测预警平台，实现了多参量综合智能监测预警，提高了综合预警的准确性及智能化程度。
(9)智能化经营管控系统，首创整合人、财、物、管理，实现五级精细化管理，实现基于智能中台的三级生产运营管控，提升实时运营监控和调度能力，产运销协同能力，生产技术保障能力；应用AIoT技术实现园区无感、便捷、高效的智能应用，实现用餐、购物、通行、住宿等高效的用户体验。
科技决定未来，智慧创造卓越。下一步门克庆煤矿将以建设国家级智能化示范煤矿为引领，积极开展与科研院所合作，加大科技投入，持续技术创新，强化科技攻关，继续在无人化智能综采工作面、掘进工作面智能支护、辅助运输无人驾驶、危险岗位推广应用特种机器人、5G场景深度应用等方面开展探索研究，持续推进智能化建设。同时，根据自身建设经验，积极建立企业、集团、行业智能化标准体系，助力全行业智能化高质量发展。
3.标准化建设追求卓越，实现资源安全利用。门克庆煤矿在打造全国煤矿安全标杆示范地的路上坚守安全红线、强化安全底线、筑牢安全防线，全面加强标准化管理体系和能力建设，充分发挥“典型引路、以点带面”示范作用，深入推进矿井安全生产标准化水平向精细化迈进，推动煤矿从“要我安全”向“我要安全”转变，矿井于2020年12月通过了国家二级标准化矿井验收。主要经验分享如下：
(1)思想意识“高”。该矿全体干部职工坚持思想意识先行，明确目标任务，认真落实公司年度标准化达标计划，从标准、责任、措施、考核等环节入手，制定了《井下文明施工管理办法》《精细化项目创建管理考核办法》等规章制度，建立健全了管理责任体系，使标准化提升有章可循、有据可依；各基层区队结合现场实际，陆续制定了相应提升方案和管理办法，并利用班前会、LED屏等宣教载体，不断凝聚共识，形成上下联动、齐抓共管的工作氛围。
(2)动态管控“细”。为保证标准化提升日趋常态化，该矿从大处着眼、小处着手，每周分专业组织开展标准化动态达标现场会，以检查问题为导向，不留死角、不打折扣、不走过场，查缺陷、找差距、抓整改。同时，每周组织召开标准化推进会，对上周各部门标准化完成情况及下周计划进行通报，并对存在的问题督办协调，推动各部门提高标准化水平，达到动态达标，不断推进矿井安全生产标准化建设工作稳步推进。
(3)推进举措“实”。该矿加强对标对表，建立纵向到底、横向到边的工作格局，积极组织相关科室、区队人员到周边矿井参观学习井下安全文化展示、采掘现场管理、运输巷道管线吊挂、各类牌板设计安装、机电硐室设备管理等内容，就标准化提升思路、举措等进行全方位深入学习交流，不断开拓思路和视野，借鉴吸收先进经验做法，强化“精品工程”创建，为推动全矿标准化建设步伐迈出重要步伐。
(4)考核评价“严”。大力实行动态达标集中“会诊”制，各部门按照精细化项目创建指标设定要求，通过部门自检后，形成项目创建验收申请报告，再由采掘、机电、通风等专业科室现场集中验收，验收结果严格按照考核办法予以奖惩，形成事事有人抓、处处有人查、逐级负责的闭合管理模式。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。虽然，门克庆煤矿在绿色化、智能化、标准化“三化一体”方面进行了有益的探索研究，但是受限于矿井地质赋存环境复杂、开采难度大等客观因素影响，研究水平仍需提高。目前，冲击地压动力灾害机理尚不明晰，智能综合预警准确度低，智能开采基础理论研究不够深入，西部生态脆弱区低损害开采与生态保护技术体系尚未形成，充填开采、保水开采、无煤柱开采等绿色开采技术亟需规模化推广应用，煤炭与清洁能源协同并向固碳、碳循环方向转变尚处于起步阶段。
当前，世纪疫情与百年变局影响交织叠加，世界进入动荡变革期，全球能源价格上涨，能源体系发生结构性演变，未来我国能源安全面临的风险因素将进一步增加。站在新一轮科技革命和产业变革的历史潮头，煤炭行业比过去任何时候都更加需要改革创新，需要面向“双碳”目标，进行全新的系统布局和思考定位。
下一步，中天合创门克庆煤矿将抓住以清洁能源与工业智能相结合的“第四次工业革命”发展期，正确把握绿色发展、智能发展、创新发展与企业变革之间的关系，在绿色化、智能化、标准化“三化一体”方面持续发力，以“守正创、久久为功”的理念，加快企业转型升级步伐，助力企业健康持续发展。