基于达索平台详解煤炭洗选工程智能化建设难点及案例（含研讨会预约）

技术邻公告 12月3日浏览：501

作为我国主体能源，煤炭一直在能源供应中发挥着“压舱石”和“稳定器”作用。它不仅是电力生产的主要能源，还是钢铁、化工、建材等工业领域不可或缺的原料。

在“双碳”背景下，我国能源结构、能源布局、能源技术将发生广泛而深刻的系统性变革，其中煤炭作为传统能源将首当其冲。而在以绿电绿氢为代表的新能源发展壮大之前，煤炭仍然是我国最为可靠的基础能源，也是缓冲接续和保障新能源发展的“压舱石”。

那么，如何更高效绿色的开采利用好煤炭资源、提高煤炭资源的利用效率，促进低碳经济的发展？首先要了解以下几点，下滑查看~

煤炭洗选的重要性及智能化建设难点

煤炭洗选工程是煤炭清洁利用的关键一环，它不仅有助于解决能源需求与环境保护之间的矛盾，更是推动能源转型、实现经济社会可持续发展的必然选择。

煤炭洗选的基本原理是根据原煤中各组分（精煤、中煤、矸石、黄铁矿）的物理性质和化学性质不同而加以分离。根据分选介质不同，可将选煤分成两大类，分别是干法选煤和湿法选煤。

通过煤炭洗选，不仅可以提高煤炭质量和利用效率、减少燃煤污染物排放、节约能源，还有利于产品结构的优化，有效提高产品竞争能力，降低运输压力。

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当前我国煤炭洗选技术虽然取得了巨大进步，但在智能化建设方面还存在如下突出问题：

1.工艺复杂且多样。包括不同煤种与洗选工艺的适配问题，不同工艺的原理、操作参数、设备配置等统一协调控制问题。

2.设备智能化程度参差不齐。包括老旧设备缺乏相应的数据接口、传感器安装位置，很难直接融入智能化管控体系；新设备因不同厂家生产，从而设备之间的相互通信、协同工作存在障碍。

3.数据质量与利用效率不高。煤炭洗选现场环境恶劣，数据准确性无法保障；大数据挖掘不足，多数洗选厂仅停留在简单的数据存储和基本统计层面，缺乏有效的数据挖掘手段，难以从大量数据中提取出有价值的信息。

4.数字孪生与全流程协同优化控制处于初级阶段。现有的3D可视化系统以三维立体形式显示选煤厂内的场景结构、设备布局，并设置完善的视频感知、安全监测系统，但对选煤生产数质量平衡的动态变化考虑不足，以及以此引入的对工艺、设备、控制和决策带来的新挑战未得到有效解决。

5.智能管理与决策有形式无实权。目前仅实现了选煤生产数据的采集、可视化展示及简单统计分析，与具有实操性的管理重构、基于大数据和人工智能的量化智能决策还有太大差距。

3DEXPERIENCE平台在煤矿行业中的优势与应用

达索推出的3DEXPERIENCE平台是新一代数字化协同平台，它可以建立煤炭矿山和煤炭工厂的虚拟孪生，模拟矿山的设备、工艺流程、安全措施、能源消耗、排放等，打造从地质建模、项目管理、矿山设计、计划编制、生产组织、经营管理到复垦闭矿的全生命周期的数字化解决方案和技术支持。同时它还能够促进上下游产业链的信息共享和合作发展，推动整个煤矿行业的数字化转型和智能化升级。

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1.地质建模与资源评估

3DEXPERIENCE平台可帮助地质学家高效管理钻孔数据，并对复杂的煤层及地质构造进行精确建模和量化，如断层、褶皱等。同时，3DEXPERIENCE平台能基于物理、数学和计算机模型，构建煤矿地质的实时动态三维模型。

2.开采方案设计与优化

借助平台的 3D 建模和仿真功能，工程师可以在虚拟环境中设计多种开采方案，并对其进行详细的模拟和分析，包括开采工艺、设备选型、运输系统布局等，提前评估方案的可行性和安全性，减少实际开采中的风险和失误。

3.自动化监控与风险控制

3DEXPERIENCE平台通过集成各种传感器和数据分析工具，实现对煤矿生产过程的实时监控和预警。企业可以实时掌握井下设备的运行状态、工人的作业情况以及地质环境的变化，及时发现并处理潜在的安全隐患。

4.全流程覆盖与无缝协作

3DEXPERIENCE平台实现了从设计到制造和交付的全流程覆盖。该平台集成了设计、仿真、分析工具以及协同环境等多种应用，确保数据的一致性和完整性。不同部门和团队可以通过平台实现无缝协作，共同推进项目的顺利进行。

5.数据管理与决策支持

3DEXPERIENCE平台提供了企业级的数据管理解决方案，包括产品数据管理（ENOVIA）等功能模块。这些模块能够帮助企业实现数据的集中存储、统一管理和高效利用。通过平台，企业可以轻松获取各种生产数据、地质数据和市场数据，为企业的决策提供有力支持。此外，平台还提供了丰富的数据分析工具，帮助企业深入挖掘数据价值，发现潜在的业务机会和风险点。

选煤厂数字化转型经典案例介绍

王家岭选煤厂三维协同设计项目采用达索系统3DEXPERIENCE平台进行BIM正向设计，并形成选煤厂BIM整体解决方案。选煤厂设计全生命周期在3DEXPERIENCE平台进行管理，各专业采用CATIA进行协同设计，项目及设计数据采用ENOVIA进行管理。

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作为目前国内选煤工艺最为复杂、整个流程最为繁琐的选煤厂，王家岭选煤厂有如下特点：

首先，设备多种多样。选煤设备可能和其他一些制造行业不太一样，选煤厂的设备复用性很低。王家岭选煤厂有标准设备170台，这里面170台大概有120台是专门定做的，非标260台，没有一个是能够找出来厂家直接拿现成的东西来做的。
其次，建筑结构复杂。整个选煤厂虽然大体看上去只有五层，但不同的标高段又分了大概有十几个。每个标高段的空高、进高都不一样。整个厂房的体积大约有175,000立方米，
再次，涉及专业很多。整个选煤厂设计大概有13个专业。所有专业的Knowledge & Know-how都要采用虚拟孪生进行表达。

正是在这种情况下，项目组全程采用3DEXPERIENCE平台 ENOVIA进行设计协同和项目管理，整个设计流程从总骨架开始正向研发，取得了大量开创性的成果。