【我们这十年@坐标中国】“掘速之极”,“煤海蛟龙”掘出能源保障线******
中新网北京10月9日电题:“掘速之极”,“煤海蛟龙”掘出能源保障线
记者 宋宇晟
一提起“煤矿采掘”,很多人脑海中很自然就会浮现出满脸煤灰的矿工形象。
但你或许想象不到,如今的煤矿工人不仅不需要出大力、流大汗的人力挖煤,还用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器”,只需要几位工人站在安全位置操作、按下几个按钮,机器就能自动采掘,工作量还达到了原来的3-4倍。
这件“采掘神器”是什么?
这里所说的“采掘神器”,指的是掘支运一体化快速掘进系统。根据不同地质条件配套,整个系统最长可达200多米,重量高达230多吨。
中国煤炭科工集团首席科学家、快速掘进系统总设计师王虹称之为“煤海蛟龙”。该系统由掘锚一体机、锚杆转载机、柔性连续运输系统和协同控制平台等部分组成。
其中,可伸缩的巨大的滚筒是它的利齿,负责挖掘;前方的旋转刀盘好似“巨龙”的舌头,把割下来的煤块源源不断地拨到嘴里,而龙的脊椎和顶部、侧面的龙爪负责支护,龙的身体则负责运输。
就这样,整个系统完成了从采掘到支护再到运输的一整套工作。
快速掘进系统。中国煤科供图为何能称为“煤海蛟龙”?
和今天的先进技术相比,传统掘进技术工序繁多,技术水平低,造成采掘比例严重失衡,每月平均进尺仅约180米,再加上工作面水、瓦斯、顶板、粉尘等严重威胁人员与装备的安全。
一直以来,国内外未形成掘进、支护、运输平行作业的掘进作业线,掘进更是成为煤炭安全绿色高效开采的短板。掘进、支护、运输不能平行作业,堪称“世界级难题”。
王虹直言,针对这样的问题,2012年,中国煤科便提出了“快速掘进”的构想。
2013年,第一代掘支运一体化快速掘进系统1.0同时也是世界首套快速掘进系统在神东煤炭集团投入工业性试验。2018年,第二代掘支运一体化快速掘进系统2.0,实现系统设备系列化和模块化,系统适用范围拓展到中等稳定围岩及较复杂地质条件。2020年,第三代智能掘支运一体化快速掘进系统3.0应用而生,可靠性、安全性和智能化进一步得到提升。
研发过程中,科研人员提出了“掘支运三位一体”掘进方法,将原本各自分离的掘进、支护、运输工作结合一体,成功开发了掘支运一体化快速掘进成套技术、工艺和装备,取得了完全拥有自主知识产权的多维度协同支护、大功率全宽截割、柔性连续运输等核心技术突破,首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”,实现了煤矿掘进由半机械化向完全机械化和自动化的重大技术变革。
这一技术与原有掘进方法相比,掘进速度提高2-3倍,作业人员减少2/3,有效缓解了采掘失衡。
掘锚一体机。中国煤科供图煤矿掘进“掘”出世界纪录
回顾历史,最早的煤炭开采工作,全部要靠人力去挖掘,靠的是肩扛、手抬;慢慢地开始采用风钻和炸药;到了现代,才实现机械辅助。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强坦言,虽然开采手段有所变化,但掘进效率和安全问题一直困扰着煤矿工人。
巷道掘进作为煤炭开采的先行基础工程,约占煤矿井下采掘工程量的70%-80%。而我国每年新掘巷道13000公里,位居世界第一,工程量巨大。
面对这样的工程量,掘支运一体化快速掘进系统的应用,不仅显著提高了煤巷掘进效率、降低了作业人数,还改善了掘进工作面环境,实现了高效捕尘、除尘,保障作业人员的职业健康。
同时,这项技术突破更“掘”出了世界纪录。2014年,在稳定围岩条件下,月最高进尺3088米,创造了大断面单巷掘进世界纪录,是煤矿平均掘进速度的10倍以上;2022年5月,在中等稳定围岩条件下,月最高进尺2086米,掘进效率提高3倍;2022年3月,在复杂围岩条件下,月最高进尺856米,掘进效率提高1.5倍。
以“中国创造”打造“中国速度”
王虹告诉记者,掘支运一体化快速掘进系统的应用,开启了煤巷掘进的全新模式,实现了我国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到目前“领跑”的转变。
2021年,掘支运一体化快速掘进系统入选“科创中国”先导技术榜,极大地促进了创新链和产业链的深度融合,以科技创新助力绿色矿山,以“中国创造”打造“中国速度”。
如今,掘支运一体化快速掘进系统已遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团,并在不同地质条件下广泛推广应用。
作为我国能源安全的“压舱石”,煤炭当前仍是我国最主要的能源。先进的煤炭采掘技术,有效保障了我国煤炭资源稳定供应。今年以来,在全球能源供应偏紧背景下,我国持续做好煤炭增产保供工作,将能源的饭碗牢牢端在自己手中。
记者了解到,中国煤科太原研究院正在进行第四代智能掘支运一体化快速掘进系统4.0中的核心技术攻关,将全面提升快速掘进系统工艺与智能化技术水平,不断加速智慧矿山建设向“少人化、无人化”的目标迈进。(完)
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专家学者激辩“元宇宙”:是概念还是技术?应拥抱还是远离?****** 中新网北京12月7日电 (记者 孙自法)近一段时间以来,“元宇宙”议题引发广泛关注与热议。近日在北京举行的2021人工智能合作与治理国际论坛“元宇宙未来治理前瞻”主论坛上,人工智能及相关领域专家学者线上线下“云聚”清华大学,聚焦元宇宙是概念还是技术、应拥抱还是远离、元宇宙(虚拟世界)和本宇宙(现实世界)如何关联等热点话题,以圆桌论坛形式展开学术激辩和争鸣。 元宇宙或把人类带进一个超历史空间 中国社科院哲学所科技哲学研究室主任、科学技术和社会研究中心主任段伟文研究员认为,人类目前为自己构建的技术世界建立在赛博物理空间(CPS)之上,不论是否称为元宇宙,下一步如果继续以信息和数据作为构建世界的关键路径,将会是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。 亟待深入思考的是,元宇宙的构想与构建具有超越性,可能会把人类带进一个超历史空间。这个空间不仅仅涉及现实、虚拟及扩展现实等感知体验世界,更是一个超越现实与虚拟体验,涉及符号/象征、想象等观念和意义创造的世界。 他说,未来,对元宇宙的监管和治理可能面临的不是单一维度的技术体系——唯一的大写的元宇宙帝国,而是一个多维整合的技术体系——多样化的元宇宙共和国或多种微世界的联合体。对元宇宙的治理应有前瞻性的考量。 首先,涉及符号/象征和想象层面时,要赋予其充分的自由创造空间,不应急于出台一套标准化的制度体系,而应强调在自我意识基础上的自主管理和自我控制。 其次,应该看到,不论元宇宙以何种技术路径实现,都发生于地球、社会和人自身之上,故促进人的可持续性、社会的可持续性(如团结与沟通)、自然的可持续性应成为元宇宙治理的基本价值诉求。 其三,要对元宇宙可能导致的颠覆性社会价值伦理冲击展开深入研究。人一直生活在其用技术构建的世界里,元宇宙可能是技术世界的未来版本。不论元宇宙是否成真,在当前的技术路径下,最为突出的问题是数据正在替代信息成为新的技术世界的基础设施——数据就是人的行为,而元宇宙的构建似乎不能不基于对数据无时不刻无处不在的监测。这亟待我们从自然、社会和个人的维度对此技术路径展开反思和讨论,以形成包括元宇宙在内的深度科技化未来的新的社会契约。 元宇宙虚实相融未来面临诸多风险 在清华大学新闻学院新媒体研究中心执行主任沈阳看来,元宇宙是虚实相融的新世界,元宇宙实现了对时空的拓展,其未来面临着诸多风险,如虚拟人的归属问题、虚拟人的责任困境、人机交互下个人认知异化和行为异化等。 当前,元宇宙整体发展处于初级阶段,其技术应用还处于低级层次。对于元宇宙的治理,可以采取边调研边发展边治理,确保不出现重大风险,又能积极推进元宇宙产业发展。近期可在现有的制度、法律、政策框架内来讨论,将当下的治理抓手落实在个人权力和利益关系层次。 沈阳表示,未来元宇宙治理需建立在充分调研的基础上,经过多元主体的社会大讨论,实现发展与治理的平衡,避免一刀切式的治理框架。要在发展过程中发现问题、分析问题、解决问题,实现精准式的动态治理。 联合国开发计划署助理驻华代表张薇指出,随着元宇宙概念被广泛关注,迫切需要从各个角度全面审视元宇宙可能引发的未来治理问题,包括政治经济、国际关系与全球治理、伦理、立法、监管等,从而建构一个公正、开放、负责任、向善、可持续的虚拟世界。她强调,全球尚有37%的人口没有接入或使用互联网,相较于元宇宙的治理问题,数字化的加速和颠覆性技术带来的更迫切、更现实的挑战依然是数字鸿沟。 应该善用虚拟/增强现实远离元宇宙 “元宇宙相关的若干概念目前在科学上十分不清晰并有误导性。”联合国教科文组织人工智能伦理特设专家组成员、中国国家新一代人工智能治理专委会委员、中国科学院自动化研究所曾毅研究员将自己的主要观点概括为:善用虚拟/增强现实,远离元宇宙。 曾毅赞同虚拟现实和增强现实扎根现实,对现实通过虚拟和增强进行扩展和辅助人类对现实的认知,因此在善用的理念下适度使用是合适的。他认为,元宇宙在字面上表示有“宇宙的宇宙”“超越宇宙”之意,如果认为需要去塑造元宇宙,就应当与现实世界高度关联并不能完全脱离现实世界,一旦失去了这种关联,元宇宙就失去了根基。 他还认为,面向人类的“数字孪生”概念也不具备科学合理性。孪生一方面强调相似性,另一方面本质上是完全不同的两个人,无法对应到同一个实体。此外,目前的人工智能并不能克隆人类到数字系统中,人工智能目前也没有真正的理解能力、意识和真正的自主性,因此以数字孪生的愿景建构虚拟智能体模糊和混淆了人与人工智能的界限,而目前的人工智能只是一个看似智能的信息处理的工具,目前技术的发展远无法支持“数字孪生”。 曾毅特别强调,当“元宇宙”相关基本概念、愿景和应用仍然看似有重大风险时,尤其不应当将青少年推向这个未知的空间。首先,目前对元宇宙这一概念的刻画还相当不扎实;其次,在通用人工智能还未到来之时,互联网、人工智能所存在的所有风险就足以使人类社会受到巨大冲击,由于“元宇宙”基于现代网络与人工智能技术发展,其风险将会在此上基础上叠加;最后,从文化背景看,虚拟和现实世界,都是历史产物。重塑虚拟社会,历史不可磨灭。在虚拟平台进行共治,文化互鉴和互信是重要的“基础设施”。 “从技术角度来看,当我们许诺给全球公众和政治系统概念的时候,在提出经经得起科学推敲的基础理念前提下,要考虑技术可行性和社会应用合理性。完全脱离真实世界重塑的新概念会将人类带向真正的生存风险。”曾毅说。 元宇宙应以人为本强化现实世界 微软(中国)首席技术官(CTO)韦青称,每个人对元宇宙有不同的理解。元宇宙应该以人为本,应该用来强化现实世界,而非替代物理世界,不能让人们沉迷于虚拟世界。越来越多的人发现,虚拟空间与真实空间都需要治理,都需要有秩序。但什么是好的治理,目前仍没有明确的答案,需要人类社会一起达成共识。在数字社会发展过程中,数字鸿沟是一个很大的挑战。“我们的技术向前迈进的同时,不能落下一部分人。面对新技术,我们需要有足够的信心认为技术能够为人类的美好生活做出贡献”。 《元宇宙通证》作者之一余晨认为,创造的虚拟世界都可以被视为元宇宙,虚拟并不可怕。纵观人类历史,就是一个由实入虚的过程。元宇宙及现代社会很多问题的根源在于很多人混淆了符号和其所指的对象、混淆了拟像与真实。虚拟空间需要秩序,也需要治理。对于新技术可能的威胁,不能与之前的技术进行简单的归纳和类比,毕竟人工智能技术可能不需要拥有意识就足以毁灭人类,人们往往低估了新技术的次生危害。原则上技术是中立的,但技术是人性的“放大器”,对新技术的治理应该是动态的过程。“元宇宙给我们带来创造价值可能性的空间,我们需要将恶的部分排除,将善的部分留下”。 英伟达中国区Omniverse负责人何展说,元宇宙是一个概念,而非一项技术。由于近年来许多数字技术的出现、落地和爆发,元宇宙这一概念被广泛讨论。确切来讲,元宇宙是包括人工智能、机器视觉、物理仿真模拟、高性能计算等许多技术的融合,进而形成虚实交融的新业态。元宇宙之“元”,代表客观存在的世界与人的主观意识、意愿和谐共处,需要服务于真实世界。比如开发点餐机器人,帮助人们针对喜好推荐合适的食物,过去几十年,大多数人已经率先体验了虚拟世界带来的红利。但有趣的是,如果能够区分现实世界和元宇宙之间的不同,人们往往会选择从锻炼自身做起优化自己的现实生活,实现虚实之间的平衡。 “我们在元宇宙中的身份,不仅只是代表一个人的虚拟身份,而是一个集合。”Bilibili up主籽岷认为,当前,许多人可能不清楚正在使用的就是元宇宙,或者根本不了解这一概念。他认为,对元宇宙概念的理解,主要是基于虚拟与现实技术的讨论。从虚拟世界和现实世界的关系来看,虚拟世界目前是一个雏形,而现实世界是已成型的,开发虚拟世界旨在用其帮助现实世界。例如,在虚拟世界中进行模拟培训和学习(如消防演习),是对现实世界发展进步的促进,并且希望多方可以合作,使用元宇宙来帮助需要帮助的人,实现他们的理想。特别是B站上的青少年群体,对他们的人生发展,职业规划起积极意义。还有那些贫困地区的人口,也应该降低门槛,积极把他们纳入到元宇宙中来。因此,未来元宇宙和现实世界将会是互相依存和促进的关系。 人工智能和区块链艺术家宋婷认为,元宇宙不是物理宇宙的替代品,数字艺术也不是物理艺术的替代品,基于数字孪生的新文化在元宇宙中大有可为。她希望产业界能够继续开发可编程的、具有拓展性的艺术空间,从而使元宇宙能够赋能人的创造力,而不是减少创造力。元宇宙使得艺术家可以与全世界的同行们交流,不受地理的限制。而由于区块链技术让每一笔交易都可见,所以信用在元宇宙非常重要。 2021人工智能合作与治理国际论坛由清华大学主办、清华大学人工智能国际治理研究院承办,国际支持机构为联合国开发计划署,“元宇宙未来治理前瞻”是三场主论坛之一。参加该论坛专家学者表示,赛博空间已经与现实世界的既有秩序、组织和结构形成了张力、也对现实世界的治理提供了全新维度的挑战。这些张力和挑战已经引起了人性挑战、社会撕裂、政治动荡、金融风险等一系列问题,并仍在酝酿新的隐患。因此有必要重新审视目前分散但有联系的各个虚拟空间对现实世界的冲击。虚拟空间中缺乏制度共识和构建、虚拟空间和现实世界制度的冲突,已经成为下一代互联网迫切需要解决的议题。(完) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |