中煤天津设计工程有限责任公司（简称中煤天津设计公司） 作为煤炭建设领域的先行者，见证并参与了选煤行业几十年的发展历程。近年来，围绕自主创新能力提升，聚焦煤炭洗选加工行业转型发展难点和痛点，紧跟技术迭代步伐，成立智能洗选技术攻关团队。
智能洗选技术攻关团队是以中煤天津设计公司副总经理郭大林为科研带头人，由一批具有坚实行业基础、高学历、年轻化的科研人才组成，其中教授2 名、研究员（教授级高工） 6 名、博士3 名、硕士8 名。团队围绕选煤厂重介高精度分选、煤泥智能浮选环节等关键核心技术开展攻关，运用“工业互联网”思维积极进行产业升级，先后开发出多项选煤厂智能化技术成果，产品与服务覆盖智能化选煤厂整体解决方案、中煤智选一体化管控平台、CPIM 三维可视化平台、智能浮选、智能重介、智能加介、智能压滤、智能浓缩、智能采制化、机电设备群智感知诊断系统等，全面打造了集智能选煤研发设计、系统解决方案、产品应用全生命周期服务等能力为一体的智慧选煤业务体系。此外，团队还成功研制出高精度三产品重介旋流器智能控制系统及装备、煤泥浮选智能控制装备等6 大类设备、13 种不同型号的产品，相继推广应用到多家选煤厂。团队主持开展国资委“1025”重点专项、中煤集团重大科技专项等各类科研项目20 余项，完成集团内20 余座选煤厂智能化专项设计方案，以3 项“首个”的成绩建成多座选煤厂智能化示范工程，均高分通过中级智能化验收。团队获得多项省部级科技进步奖，其中CPIM 三维可视化平台获煤炭行业科技进步一等奖、大海则选煤厂智能化研究与应用获煤炭行业科技进步二等奖；申请专利50 余项，发表论文40余篇，制定团体标准3 项。
团队主要业绩和研究成果
选煤厂智能化关键环节控制技术
（1） 选煤厂智能化构架体系及技术标准研究
团队借鉴工业互联网体系构架，基于“全局优化、区域分级、多点协同”控制模式，研究选煤厂智能化相关概念，制定选煤厂智能化体系框架，明确和界定选煤厂智能化建设对象、边界及各部分的层级关系和内在联系，为选煤厂智能化各环节产生的数据集成、交互共享奠定了基础。
针对选煤厂智能化构架体系及技术标准空白现状，创新性地开展选煤厂智能化构架体系及技术标准研制，提出标准现状调研与总结、标准需求梳理与分析、关键技术研究、标准条款研制、标准条款验证等系统的标准研制方法。
（2） 研发选煤厂智能一体化平台
团队以PC端+手机端+Pad 作为多端呈现，以数据中枢系统“虎符”+“算盘”作为底座，以微服务框架为核心开发了选煤厂智能一体化平台。该平台基于云平台架构，实现数据资源管理、数据协同开发功能，提供IOT 数采、大数据集成、清洗、治理、存储、数据挖掘、AI 建模、数据可视化、协同开发、边缘计算等面向数据管理与数据应用的能力。针对选煤厂智能生产、智能辅助、智能管理、智能决策可开发部署各种智能应用软件，同时支持与矿井整体智能化平台的集成互补。
（3） 重介分选精确控制模型及应用研究
团队研发出智能重介控制系统，可实现重介分选密度的自稳定。并可依据生产指标给出分选密度调节建议值，直接参与密度控制，也可仅作为集控人员生产调节的参考依据。智能重介控制模型采用神经网络技术研发预测模型，采用模糊控制技术研发控制模型， 能实现预测模型的自学习，并能通过数据的不断积累来提升模型的精度。
（4） 介质智能添加技术
团队研发的介质智能添加系统实现了抓斗自动定量抓取介质并投入介质桶，介质添加的无人化和智能化运行。主要采用3D扫描智能感知技术和模糊控制算法技术，实现介质堆的精确3D网格坐标图绘制与三维展示，并将数据传送到智能取料控制系统。智能取料控制系统经过优化过的模糊控制算法，形成智能取料系统的任务链，再通过控制抓斗行车系王家岭选煤厂智能管控平台统，从介质堆取料到介质桶。
（5） 煤炭行业全流程智能采制化系统团队借鉴应用于电厂的先进采制化技术基于机器人、系统控制技术进行煤样采样、运输、制备、化验、存储、记录等系统的全流程无人干预、智能协同技术研究和工艺设计。
（6） 智能浮选加药技术的研究
团队通过研发浮选药剂智能添加系统，集成浮选信号和策略，实现了药剂调节阀开度自动调节。浮选药剂智能添加系统具备药剂瞬时流量精确计算、乳化和添加功能，能够根据浮选入料浓度、流量进行浮选药剂用量自动调节，能够根据离线灰分数据进行模糊自适应控制参数的不断优化。在保证产品品质的基础上，既改善了岗位工的工作环境和劳动强度，又降低了浮选药剂消耗。此外，团队还研发出智能压滤系统、智能浓缩系统等。
选煤厂BIM 三维可视化的国产化技术
团队基于BIM技术，建设三维数字化模型。以设计图纸逆向建模为主，配合实景建模技术，对选煤厂厂区、建筑、设备、工艺管线仪表等实体进行三维高精度建模，完成数字化选煤厂搭建，实现了3D仿真效果。
为满足大型复杂能源工程BIM 协同应用的需求，解决BIM 应用关键核心技术“卡脖子”问题，团队自主研发了煤炭行业首个100%国产化适配的BIM 工业基础软件——煤炭洗选工程CPIM 三维可视化全生命周期管理平台，打造了煤炭行业首套BIM标准体系、首个工业级BIM三维引擎及首个数字化设计、施工、生产管理应用系统，被中国煤炭工业协会鉴定为国际先进水平，并入围中国工业协会科学技术进步一等奖。
智能重介和浮选装备研发
关于智能选煤装备，团队研发了多项拥有自主知识产权的核心技术，包括高精度三产品重介旋流器及智能控制系统、一体化智能浮选机及浮选智能控制系统、高效射流微泡浮选机及智能控制系统等，填补了中煤集团洗选装备研究的空白，更为中煤集团在洗选装备的市场开拓提供了技术支持。
其中，高精度三产品重介旋流器及智能控制系统实现了单一介质条件下，旋流器一、二段分选密度的在线调节与控制，并首次提出内外介质双循环，是重介质选煤领域的重大突破，是选煤工艺和设备的一次创新，把煤炭旋流力场分选技术推向了新高度。ZJF 型一体化智能浮选机集矿浆预处理、药剂精准计量与乳化添加、煤泥浮选、液位自动调整等多功能于一体，并通过表面改质技术预先处理矿浆和药剂，提高矿物矿化机率；采用新型特有的叶轮、定子、矿浆导流装置，优化了分选槽内湍流强度的梯度分布和运动速度，确保煤泥高效浮选，被中国煤炭工业协会鉴定为国际先进水平，并获中国煤炭工业协会科技进步二等奖。
示范应用及效果
（1） 系统应用
团队不仅注重关键技术的研究，还积极投身于工程实践，结合项目情况，定制化开发了多个选煤厂智能化系统，成功应用于中煤集团门克庆选煤厂、王家岭选煤厂、大海则选煤厂、母杜柴登选煤厂、葫芦素选煤厂等项目。
门克庆选煤厂是中煤集团第一个选煤厂智能化科研及示范工程建设项目，该项目重点是针对智能视频开发，用于刮板输送机拉斜和人员安全识别，以及选煤厂网络系统和智能平台搭建、设备状态在线监测、远程停送电、设备资产管理等建设内容。
门克庆选煤厂的智能化建设，提高了设备运行的稳定性，优化岗位工人13 名，年生产成本共减少约230 万元，并顺利通过国家能源局首批智能化选煤厂验收。
王家岭选煤厂智能化项目是中煤集团第一个炼焦煤选煤厂智能化升级项目。在一期项目建设中，团队完成了中煤智选管控平台、智能浮选、智能浓缩、智能压滤等功能子系统。王家岭选煤厂通过智能化建设和应用，浮选药耗降低了11%，浓缩环节药耗降低了16%，优化岗位工人16 名，每年产生直接经济效益216 万元，在中煤集团内树立了炼焦煤选煤厂智能化的标杆。
大海则选煤厂智能化研究与应用项目是中煤集团首个针对新建选煤厂进行全系统、全流程、全要素智能化建设的项目。团队重点完成了智能化选煤厂BIM三维可视化平台、重介分选过程精确智能控制方法、基于3D扫描智能感知的介质智能添加技术、压滤过程压榨结束状态自判断技术及煤质智能化检测系统，建成了生产全系统自动运行、自主调节、智能决策，以及全系统三维数字孪生再造的安全、高效、绿色、智能化选煤厂示范工程。
（2） 单机应用
团队研发的产品与装备已经推广应用到中达燕家河选煤厂、玉龙集团选煤厂、中煤王家岭选煤厂、中煤葫芦素选煤厂、内蒙古公司长城选煤厂、陕煤袁大滩选煤厂、晋煤长平选煤厂、晋能三元选煤厂等多个中大型选煤厂，应用效果良好，经济效益显著。
攻艰克难 解决实际难题
选煤厂智能化标准编写
在选煤厂智能化前期，面对新兴行业的发展困境，团队大胆创新，潜心钻研相关课题，致力于选煤厂智能化技术的研究及推广应用。
2021 年7 月，正值王家岭选煤厂智能化项目攻关的关键时刻，杨瑞峰带领团队正在现场研讨实施内容，突然接到公司的又一个重要任务，要求他带领团队负责起草《中煤集团选煤厂智能化建设标准》。选煤厂智能化建设标准是一个极具前瞻性的标准，没有模板可用，没有资料参考。编制原则是什么、标准架构如何组建、建设内容有哪些，均不得而知。面对如此难题，杨瑞峰没有推诿和迟疑，欣然应允，并在当晚启程回公司。在火车上，用平板电脑写出了标准编制大纲初稿，为团队按计划召开标准编制启动会奠定了基础。后期的编制内容虽然几经大幅调整，但他依然积极、主动，充满激情。“为了做好标准编制工作，晚上加班查资料属于家常便饭，甚至晚上做梦都在想每一项内容和语言如何组织，需要哪些资料，由哪个专业人员来完成，每句话的表达应达到什么样的效果。”杨瑞峰说道。在标准编制的半个月里，杨瑞峰晚上查资料做总结，白天与团队沟通讨论，协调各专业开展工作，最终确保中煤企业标准《选煤厂智能化建设标准》按时保质完成，也打响了团队在选煤厂智能化行业的响亮的重要一枪。
克服疫情影响 保障项目顺利完工
在王家岭选煤厂智能化建设关键期，山西省疫情形势严峻，项目实施进度受到严重影响。作为项目总体协调人，公司副总工程师卫中宽驻扎现场，严格把关项目目标和完成质量，积极灵活整合科研人员结构，强化技术支撑力量，确保项目安全、质量、工期、效益等各项任务指标顺利完成。
疫情管控期间，卫中宽带领团队坚持疫情防控和项目建设两不误，在严格遵守当地疫情防控要求下，面对作业人员不足、工期滞后、材料无法顺利入场等难题，卫中宽当机立断，组织团队就地聘用专业施工队伍补给力量，并加强与业主单位、区防疫部门、供应商的对接与沟通，办理重点物资运输车辆通行证，确保劳动力、施工原材料、机械设备满足项目的建设需求。
装备开发与调试
2021 年5 月，团队核心成员史英祥接到公司通知，袁大滩选煤厂有意向建设煤泥浮选车间，需要依据现场规模开新规格煤泥浮选机。为了推广团队科研成果，他立即组织技术人员一边进行设备草图设计，一边建立结构模型，带领技术骨干奋战了2个月，利用数值计算的方法分析了12 种设计方案，最终依据业主需求研发新的喷嘴结构， 绘制出ZWF4500 浮选机的设计制造图纸。完成了平时6 个月才能完成的工作量，获得矿方高度认可。
在设备调试过程中，史英祥带队始终工作在现场，从现场安装到生产调试的技术工作，均亲力亲为。现场调试过程出现流量计测的数据不准确的问题，史英祥提出管道放气技术方案，仅一次就改造成功，受到矿方和同事称赞。
BIM 数字化交付的攻坚过程
“要攻下BIM 国产化这个硬骨头，确保工程的顺利交付。”在接到了公司任务后，团队骨干张树森带领团队迅速展开对BIM、数字化、数字孪生技术的研究与服务器引擎的尝试。在任务最紧张的时候，张树森带领开发人员，克服疫情影响，在天津、武汉和深圳3 地联合攻关，连续加班奋战60 天，相继攻克了BIM应用平台对国产长城服务器、麒麟操作系统及南大通用数据库的多个适配的技术难题。
张树森将科研落实到应用，结合团队设计优势，将BIM 与煤炭业务融合，主导制定煤炭洗选工程CPIM 全生命周期平台的总体架构。在具体架构的基础上，以解决生产难题为原则进行平台搭建与内容丰富。最终BIM三维可视化平台在王家岭、大海则2 个特大型选煤厂成功进行了成果转化应用示范。
创新思路 突破关键技术
浮选智能加药装置开发
在王家岭选煤厂智能化项目中，浮选药剂执行机构堵塞严重，浮选操作工要经常巡视浮选效果后去调节药剂量，工人调节劳动强度大。为解决该问题，团队开展药剂分散性、循环水杂质及药剂精准反馈等特性研究。针对王家岭选煤厂药剂乳化水为循环水，含有丝状物、絮状物较多的现象，设计预除杂系统，将进入浮选系统的循环水进行一次过滤，并根据设备进出口压力差设置设备自动过滤清洗器，进行杂质清理。
高精度重介旋流器结构改进
高精度重介旋流器在陕西省中达燕家河选煤厂应用示范期间，在初期高精度三产品重介旋流器应用效果不好，分选指标达不到理想效果。团队深入现场，通过CFD数值模拟对旋流器内部流场状态进行分析研究，结合现场应用效果，对旋流器的结构进行优化，相比较以前单纯通过试验经验对旋流器进行结构改进，CFD数值模拟的方法大幅缩短了设备的开发优化时间和资金成本。
现场，通过CFD数值模拟对旋流器内部流场状态进行分析研究，结合现场应用效果，对旋流器的结构进行优化，相比较以前单纯通过试验经验对旋流器进行结构改进，CFD数值模拟的方法大幅缩短了设备的开发优化时间和资金成本。
BIM 的应用
BIM项目在大海则选煤厂、王家岭选煤厂开展先行试点，提出设计、施工、生产运维3 个环节的应用模式。在选煤厂建立一体化大数据平台，并将设计、施工、运营三阶段数据进行统一接入、治理、存储、分析，并共享到设计、施工及运营的各类应用服务和展示服务中。通过覆盖全生命周期维度的选煤厂三维可视化管理平台，基于大数据、微服务架构进行开发，打破了原有系统单独建设的模式，构建了统一的基础支撑平台。
团队建设与管理
从关键技术攻关到全过程组织管理，团队人才队伍涵盖中煤天津设计公司主要负责人、总工程师、学术带头人、专业领域技术专家、科室技术骨干等。并在项目实际建设中，培养了一批在选煤重要生产环节、BIM可视化应用、数字化技术方面的专家人才，如中国煤炭工业协会第四届煤炭工业技术委员会煤炭加工利用与节能环保专家委员会委员郭大林、“最美煤炭科技工作者”卫中宽、中国煤炭学会第二届煤炭装载技术委员会委员杨瑞峰。团队成员还获第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛（职工组） 技术革新类金奖，煤炭行业青年科技奖、煤矿智能化卓越管理者和卓越青年等多项荣誉称号。
人才选拔与培育
为有效管理团队，激发团队成员创新热情，团队建有完善的选拔、培育人才制度。
（1）“选”拔人才。项目团队在实施过程中，科学选用人才进入研究队伍，不唯专业论、年龄论、资历论，而是以责任心和科研精神为上，任人唯贤。
（2） 善于“用”人。用好人才、发挥人才优势是用人的关键。结合项目关键技术和组织管理需要，按照项目组织架构和岗位，结合专业、特长和项目经验，科学合理地把人才放在能发挥其专业优势的岗位上，并通过建立岗位职责制度，明确岗位职责、强化责任担当，增强了人才信心。
（3）“育”新人才。通过中煤集团王家岭、大海则煤矿2 个示范应用基地，与煤炭企业生产有机结合，为团队培养创新型、技术型、实用型人才。
人才考核与鼓励
团队围绕中煤天津设计公司年度创新攻坚项目，进行具体分工，责任到人，实行课题组长负责制。
抓好创新和攻关课题的跟踪及进展情况，针对存在的问题，加强指导与管理；并定期开展攻关项目进度检查，通过项目进程趋势图分析、过程控制节点图管控和阶段性成果发布等形式，对项目完成情况进行跟进和考核。在科研研发与项目实施过程中，团队建有综合鼓励机制与有效的考核机制。
（1） 鼓励机制
团队有完善的创新活动档案与项目管理档案，将每月创新项目纳入档案管理；建立长效的激励机制，对团队的创新成果、新产品、新技术、工艺设计等进行奖励；团队小组完成的专利、论文、软件著作权等创新性成果由完成人负责管理。
根据团队成员的工作进度，评选优秀成员，通过公共平台进行表扬。同时对完成的创新课题及时总结，对于表现突出的科技创新课题小组和个人，进行表彰和奖励。
（2） 考核机制
建立从上到下的公平的绩效考核机制。考核内容包括工作质量、工作数量、工作效率、精神面貌、学习能力等。根据个人分工，建立个人成长与团队贡献双重考核机制。按照季度为周期，根据成员的交付成果进行考核。
保持客观性原则与公正性原则，以事实为依据，以各种量化指标为凭证，坚持实事求是，进一步加强员工的自我管理，提高工作绩效，发掘员工潜能，建立一支具有发展潜力和创造力的优秀团队。
