“黑燈選煤廠”是指通過智能感知、自主決策與協(xié)同控制，實現(xiàn)從原煤入廠到產(chǎn)品裝車全流程無人化運行，并在異常工況下具備自診斷、自恢復(fù)能力的下一代選煤廠范式。建設(shè)“黑燈選煤廠”是推動煤炭洗選行業(yè)從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑，對提升精煤產(chǎn)率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗、減少用工、實現(xiàn)本質(zhì)安全具有深遠意義。
我國已建成智能化選煤廠百余座，其中有40余座智能化選煤廠通過中級水平驗收，覆蓋重介、浮選、裝車等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當前，已有煤炭企業(yè)開展“黑燈選煤廠”前沿探索，推動智能重介、智能浮選、智能裝車等系統(tǒng)落地。然而，與“黑燈”目標相比，當前仍存在關(guān)鍵技術(shù)不成熟、管理體系滯后、投資回報模糊、標準體系不健全等突出問題，制約“黑燈選煤廠”規(guī)模化推廣與實效發(fā)揮。
一是關(guān)鍵技術(shù)尚未成熟，智能化深度不足。大部分選煤廠核心工藝環(huán)節(jié)智能控制滯后，重介、浮選、煤泥水等分選環(huán)節(jié)智能化率偏低，煤質(zhì)波動導致系統(tǒng)失準，灰分儀誤差超過0.5%時無法實現(xiàn)閉環(huán)控制，制約了全流程自適應(yīng)優(yōu)化；感知設(shè)備精度與可靠性低，在線灰分儀、濃度計等關(guān)鍵傳感器適應(yīng)性弱，數(shù)據(jù)可信度低，難以支撐高精度決策；系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)貫通不足，大部分選煤廠存在信息孤島，子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通率低，全流程優(yōu)化難以實現(xiàn)。
二是管理體系與智能化需求脫節(jié)，考核機制滯后。部分煤炭企業(yè)仍以“處理量”“故障率”等傳統(tǒng)指標為核心，忽視數(shù)據(jù)質(zhì)量、算法優(yōu)化等新維度，技術(shù)團隊積極性不足；組織協(xié)同低效，生產(chǎn)、機電、數(shù)據(jù)部門責任割裂，智能系統(tǒng)運維依賴外包，自主優(yōu)化能力不足，不僅制約了智能化系統(tǒng)效能的充分發(fā)揮，而且阻礙了選煤廠內(nèi)部技術(shù)能力的積累與提升，使得智能化投資難以轉(zhuǎn)化為可持續(xù)的競爭優(yōu)勢；人才結(jié)構(gòu)斷層，既懂選煤工藝又通智能技術(shù)的復(fù)合型人才缺乏，基層員工智能系統(tǒng)操作培訓不足，導致系統(tǒng)應(yīng)用效率低下，甚至陷入“有系統(tǒng)不會用、不敢用”的困境，嚴重制約智能化建設(shè)進程和實效提升。
三是投資壓力大，運維可持續(xù)性弱。老舊選煤廠智能化升級需配套更新基礎(chǔ)設(shè)施，在行業(yè)周期性低谷和普遍虧損的背景下，企業(yè)在面對這個初始投資巨大、隱性成本高、回報周期存在不確定性的系統(tǒng)性革新時，陷入兩難抉擇。有的煤炭企業(yè)智能系統(tǒng)因缺乏長效運維機制，淪為“展示屏”，數(shù)據(jù)利用率低，重復(fù)建設(shè)率高。運維機制缺失的本質(zhì)是將智能化轉(zhuǎn)型視為一個項目而非一個進程，切斷了技術(shù)與業(yè)務(wù)價值之間的橋梁，使得前期巨大的硬件和軟件投資無法轉(zhuǎn)化為持續(xù)提升的生產(chǎn)力。
四是標準體系不健全，復(fù)制推廣難度大。大部分選煤廠智能化標準缺失或滯后，尤其在數(shù)據(jù)編碼、通信協(xié)議、平臺接口等方面缺乏統(tǒng)一規(guī)范，缺乏對數(shù)據(jù)采集頻率、精度、缺失值處理、異常值判定的統(tǒng)一標準；大量的定制化開發(fā)、接口對接、協(xié)議轉(zhuǎn)換工作，使得智能化項目投入巨大，制約了廣大中小型選煤廠的轉(zhuǎn)型意愿和能力；標準體系的缺失使得選煤廠智能化建設(shè)長期處于“手工作坊”式的項目制階段，難以邁向“工業(yè)化”的產(chǎn)品制階段。各選煤廠建設(shè)方案差異大，定制化程度高，難以形成可復(fù)制、可推廣的成熟模式。“百花齊放”的示范項目難以轉(zhuǎn)化為“星火燎原”的規(guī)模化應(yīng)用。
如何加快建設(shè)“黑燈選煤廠”，推動煤炭洗選行業(yè)從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型？
一方面，建議加強標準建設(shè)與政策引導，筑牢“黑燈”根基。構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，制定選煤廠數(shù)據(jù)編碼規(guī)范、“黑燈選煤廠”建設(shè)規(guī)范等國家標準，破除信息孤島，不斷提高子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通率；建立“黑燈指數(shù)”評價體系，從無人化率、自適應(yīng)度、能耗水平等維度量化評價，推行第三方認證，頒發(fā)等級證書；提供差異化資金支持，對120萬噸/年以上大型選煤廠提供智能化改造貼息貸款，對虧損企業(yè)給予稅費減免或綠色技改補貼；將數(shù)據(jù)質(zhì)量、算法優(yōu)化貢獻率等指標納入國企考核體系，建立智能化效益分成機制，激發(fā)基層創(chuàng)新活力；設(shè)立專項研發(fā)基金，支持高精度傳感器（灰分誤差≤0.3%）、重介全過程智能控制、浮選加藥自適應(yīng)、煤泥水協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推動產(chǎn)學研聯(lián)合試點，重點突破智能重介、智能浮選、智能壓濾等核心工藝環(huán)節(jié)。
另一方面，建議推動管理模式變革，加強人才培育。重構(gòu)組織與流程，推動選煤廠從“職能豎井”向“流程驅(qū)動”轉(zhuǎn)變，建立跨部門協(xié)同機制，推行數(shù)據(jù)下沉、決策前移，賦能一線管理；培育復(fù)合型人才梯隊，推動校企共建智能選煤學科，央企牽頭設(shè)立培訓基地；推行技術(shù)入股，吸引高端人才；設(shè)立黑燈工程師崗位，要求具備“工藝+信息技術(shù)+運維”綜合能力；研發(fā)智能單兵裝備、AR（增強現(xiàn)實）遠程指導工具，提升現(xiàn)場運維效率。
此外，建議積極開展示范引領(lǐng)與分類推進。遴選標桿示范企業(yè)，支持有先進經(jīng)驗的央企率先建設(shè)“黑燈選煤廠”，形成可復(fù)制、可推廣的解決方案。分步實施、重點突破，優(yōu)先在基礎(chǔ)好、意愿強的選煤廠開展試點，逐步推廣至全行業(yè)；推廣梯度建設(shè)路徑，按“L1（單環(huán)節(jié)）—L2（多系統(tǒng)）—L3（全廠協(xié)同）”分層推進，明確各等級技術(shù)指標與驗收標準，優(yōu)先在裝車、壓濾等成熟環(huán)節(jié)實現(xiàn)無人化；推動平臺互聯(lián)與生態(tài)共建，鼓勵構(gòu)建“云—邊—端”協(xié)同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，支持第三方服務(wù)商提供全生命周期運維服務(wù)，推廣“效益分成”模式替代傳統(tǒng)按人頭收費模式。
“黑燈選煤廠”建設(shè)是選煤行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的高級階段，更是推動煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標的重要抓手。當前正處于從政策驅(qū)動向價值驅(qū)動轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，需政府、企業(yè)、科研院所與社會力量協(xié)同推進，以技術(shù)突破為引擎、政策適配為支撐、生態(tài)協(xié)同為基石，系統(tǒng)突破技術(shù)、管理、人才、資金等瓶頸。
（張巖系中國中煤能源集團有限公司煤炭事業(yè)部質(zhì)監(jiān)經(jīng)理，楊瑞峰系中煤天津設(shè)計工程有限責任公司智能選煤研究所所長）
來源：中國煤炭報