《中国工程科学》 >> 2023年 第25卷 第2期 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.014
煤矿智能化重构人与煤空间关系研究
1. 陕西延长石油(集团)有限责任公司,西安 710075;
2. 应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵 727307;
3. 西安科技大学安全科学与工程学院,西安710054;
4. 陕西省煤矿智能化工程研究中心,西安 710075;
5. 太原理工大学安全与应急管理工程学院,太原 030024;
6. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;
7. 陕西延长石油矿业有限责任公司,西安710075
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摘要
人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间融合可以突破传统二元空间结构制约的观点,据此建立了煤矿智能化人 ‒ 物理 ‒ 信息(HPC)空间之间虚实互动的三元空间形态;进一步阐述了煤矿智能化可改变煤矿生产要素的物理空间位置和生产相对运动状态,将重构新生产力三要素、一体化的智能生产管理模式、矿工的社会价值发展空间,从而支持构建万物互联的煤矿生产工业场景并实现人由煤中向人在煤外的重大转变;剖析了智能化采煤、智能化建井案例,揭示了煤矿智能化建设对于变革人与煤空间关系的实践价值。研究建议,以煤矿智能化HPC空间理论为基础,以人的解放及全面发展为核心目标,建立新一代技术与现代煤矿相融合的发展模式,以安全高效、智能绿色发展推动煤炭行业整体升级。
参考文献
[ 1 ]
王中江 . 关系空间、共生和空间解放 [J]. 中国高校社会科学 , 2017 2 : 82 ‒ 91 .
Wang Z J . Relational space, symbiosis and space liberation [J]. Social Scences in Chinese Higher Education Institutions , 2017 2 : 82 ‒ 91 .
[ 2 ]
李维意 . 马克思空间哲学的研究对象、内容结构和出场方式 [J]. 深圳大学学报人文社会科学版 , 2019 , 36 2 : 122 ‒ 129 .
Li W Y . Research object, content structure and appearance mode of Marx´s space philosophy [J]. Journal of Shenzhen University Humanities and Social Sciences , 2019 , 36 2 : 122 ‒ 129 .
[ 3 ]
陈晓明 , 罗龙祥 . 新马克思主义的空间哲学范式及理论迷误 [J]. 江海学刊 , 2021 6 : 50 ‒ 56 .
Chen X M , Luo L X . Paradigm of neo-Marxism´s spatial philosophy and its theoretical misunderstanding [J]. Jianghai Academic Journal , 2021 6 : 50 ‒ 56 .
[ 4 ]
边馥苓 , 王金鑫 . 现实空间、思维空间、虚拟空间——关于人类生存空间的哲学思考 [J]. 武汉大学学报信息科学版 , 2003 , 28 1 : 4 ‒ 8 .
Bian F L , Wang J X . Material space, thinking space and cyberspace: Some thinkings about human living space [J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University , 2003 , 28 1 : 4 ‒ 8 .
[ 5 ] Lefebvre H, Castree N, Kitchin R. The production of space [M]. Oxford: Oxford University Press, 1991.
[ 6 ]
单志广 , 徐清源 , 马潮江 , 等 . 基于三元空间理论的数字经济发展评价体系及展望 [J]. 宏观经济管理 , 2020 2 : 42 ‒ 49 .
Shan Z G , Xu Q Y , Ma C J , al e t . Evaluation system and prospect of digital economy development based on three-dimension space theory [J]. Macroeconomic Management , 2020 2 : 42 ‒ 49 .
[ 7 ]
王国法 , 杜毅博 , 任怀伟 , 等 . 智能化煤矿顶层设计研究与实践 [J]. 煤炭学报 , 2020 , 45 6 : 1909 ‒ 1924 .
Wang G F , Du Y B , Ren H W , al e t . Top level design and practice of smart coal mines [J]. Journal of China Coal Society , 2020 , 45 6 : 1909 ‒ 1924 .
[ 8 ] Zhou J, Zhou Y H, Wang B C, al et. Human‒cyber‒physical systems(HCPSs) in the context of new-generation intelligent manufacturing [J]. Engineering, 2019, 5(4): 624‒636.
[ 9 ]
王柏村 , 臧冀原 , 屈贤明 , 等 . 基于人 ‒ 信息 ‒ 物理系统HCPS的新一代智能制造研究 [J]. 中国工程科学 , 2018 , 20 4 : 29 ‒ 34 .
Wang B C , Zang J Y , Qu X M , al e t . Research on new-generation intelligent manufacturing based on human‒cyber‒physical systems [J]. Strategic Study of CAE , 2018 , 20 4 : 29 ‒ 34 .
[10]
雷承锋 . 新中国煤炭地下开采技术发展简析 [J]. 科学技术哲学研究 , 2013 , 30 3 : 104 ‒ 108 .
Lei C F . Exploration into the development of underground mining technology in new China [J]. Studies in Philosophy of Science and Technology , 2013 , 30 3 : 104 ‒ 108 .
[11]
吴晓煜 . 中国古代煤矿史的基本脉络和煤炭开发利用的主要特征 [J]. 中国矿业大学学报社会科学版 , 2010 , 12 3 : 91 ‒ 98 .
Wu X Y . Basic historical context of coal mines in ancient China and main features of coal development and utilization [J]. Journal of China University of Mining TechnologySocial Sciences , 2010 , 12 3 : 91 ‒ 98 .
[12]
周岩 , 胡茹 . 中国近代煤炭开采技术发展及其影响因素 [J]. 中国矿业大学学报社会科学版 , 2011 , 13 1 : 89 ‒ 93 .
Zhou Y , Hu R . Development of China´s modern coal mining technology and influencing factors [J]. Journal of China University of Mining TechnologySocial Sciences , 2011 , 13 1 : 89 ‒ 93 .
[13]
罗承选 . 中国煤矿史研究的意义与方法 [J]. 煤炭高等教育 , 2010 , 28 5 : 103 ‒ 105 .
Luo C X . Significance and method of coalmines history research in China [J]. Meitan Higher Education , 2010 , 28 5 : 103 ‒ 105 .
[14]
范京道 , 李川 , 闫振国 . 融合5G技术生态的智能煤矿总体架构及核心场景 [J]. 煤炭学报 , 2020 , 45 6 : 1949 ‒ 1958 .
Fan J D , Li C , Yan Z G . Overall architecture and core scenario of a smart coal mine incorporating 5G technology ecology [J]. Journal of China Coal Society , 2020 , 45 6 : 1949 ‒ 1958 .
[15]
中国能源大数据报告2022 [R]. 北京 : 中能传媒能源安全新战略研究院 , 2022 .
China energy big data report2022 [R]. Beijing : China Energy Media New Strategy Research Institute for Energy Security , 2022 .
[16]
邓仲华 , 李志芳 . 科学研究范式的演化——大数据时代的科学研究第四范式 [J]. 情报资料工作 , 2013 4 : 19 ‒ 23 .
Deng Z H , Li Z F . The evolution of scientific research paradigm: The fourth paradigm of scientific research in the era of big data [J]. Information and Documentation Services , 2013 4 : 19 ‒ 23 .
[17]
王飞跃 . 平行哲学: 智能产业与智慧经济的本源及其目标 [J]. 中国科学院刊 , 2021 , 36 3 : 308 ‒ 318 .
Wang F Y . Parallel philosophy: Origin and goal of intelligent industries and smart economics [J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences , 2021 , 36 3 : 308 ‒ 318 .
[18] Pan Y H. Heading toward artificial intelligence 2.0 [J]. Engineering, 2016 (4): 51‒61.
[19]
李伯虎 . 工业元宇宙的三重内涵 [EBOL]. 2022-08-30 [ 2022-12-15 ]. http:epaper.cena.com.cncontent2022-0830node_6.htm .
Li B H . Triple Connotation of industrial metaverse [EBOL]. 2022-08-30 [ 2022-12-15 ]. http:epaper.cena.com.cncontent2022-0830node_6.htm .
链接1
[20]
范京道 . 智能化无人综采技术 [M]. 北京 : 煤炭工业出版社 , 2017 .
Fan J D . Intelligent unmanned fully mechanized Mining Technology [M]. Beijing : China Coal Industry Press , 2017 .
[21]
范京道 . 煤矿智能化开采技术创新与发展 [J]. 煤炭科学技术 , 2017 , 45 9 : 65 ‒ 71 .
Fan J D . Innovation and development of intelligent mining technology in coal mine [J]. Coal Science and Technology , 2017 , 45 9 : 65 ‒ 71 .
[22]
中华人民共和国应急管理部 . 矿山智能化建设取得新进展 [EBOL]. 2022-03-15 [ 2022-12-15 ]. http:www.coalchina.org.cnindex.php?m=contentc=indexa=showcatid=10id=137257 .
Ministry of Emergency Management of the People´s Republic of China . New progress has been made in the construction of intelligent mines [EBOL]. 2022-03-15 [ 2022-12-15 ]. http:www.coalchina.org.cnindex.php?m=contentc=indexa=showcatid=10id=137257 .
链接1
[23] Wang B C, Tao F, Fang X D, al et. Smart manufacturing and intelligent manufacturing: A comparative review [J]. Engineering, 2021, 7(6): 738‒757.
[24]
徐宗本 , 赵彦云 , 朱利平 , 等 . 数字技术赋能国家统计现代化建设 [J]. 中国科学院院刊 , 2022 , 37 12 : 1738 ‒ 1744 .
Xu Z B , Zhao Y P , Zhu L P , al e t . Digital technology enables construction of national governance modernization [J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences , 2022 , 37 12 : 1738 ‒ 1744 .
[25]
文军 , 黄锐 . " 空间"的思想谱系与理想图景: 一种开放性实践空间的建构 [J]. 社会学研究 , 2012 2 : 35 ‒ 59 .
Wen J , Huang R . The intellectual genealogy and ideal prospect of space: The construction of an open practical space [J]. Sociological Research , 2012 2 : 35 ‒ 59 .
[26]
高玉洁 . 煤矿智能化进入快速发展阶段 [EBOL]. 2023-01-10 [ 2023-01-20 ]. ttp: www.coalchina.org.cnindex.php?m=contentc=indexa=showcatid=82id=145126 .
Gao Y J . Intelligent coal mines have entered a stage of rapid development [EBOL]. 2023-01-10 [ 2023-01-20 ]. http:www.coalchina.org.cnindex.php?m=contentc=indexa=showcatid=82id=145126 .
链接1
[27]
孙全胜 . 空间哲学的历史沿革 [J]. 中共宁波市委党校学报 , 2016 , 38 2 : 36 ‒ 46 .
Sun Q S . Historical evolution of space philosophy [J]. Journal of the Party School of CPC Ningbo Municipal Committee , 2016 , 38 2 : 36 ‒ 46 .
[28]
张学文 , 陈凯华 . 数字时代的开放科学: 理论探索与未来展望 [J]. 科学学研究 , 2022 , 40 2 : 203 ‒ 208 .
Zhang X W , Chen K H . Open science in the digital age: Theoretical exploration and future outlook [J]. Studies in the Science of Science of Science , 2022 , 40 2 : 203 ‒ 208 .
[29]
李彬 , 关琮严 . 空间媒介化与媒介空间化——论媒介进化及其研究的空间转向 [J]. 国际新闻界 , 2012 , 34 5 : 38 ‒ 42 .
Li B , Guan C Y . Medialization of space and spatialization of media: On media evolution and space shift [J]. Chinese Journal of Journalism Communication , 2012 , 34 5 : 38 ‒ 42 .
[30] Tao F, Qi Q L, Wang L H, al et. Digital twins and cyber‒physical systems toward smart manufacturing and industry 4.0: Correlation and comparison [J]. Engineering, 2019, 5(4): 653‒661.
[31] Talele, S, Traylor C, Arpan L, al et. Energy modeling and data structure framework for sustainable human‒building ecosystems(SHBE): A review [J]. Frontiers in Energy, 2018, 12: 314‒332.