建设智能化煤矿还需迈过几道坎

 　500多米深的煤矿井下机电硐室里，细巧的机器人正替代矿工巡检设备；在采煤作业面上，工人手持遥控器指挥采煤……这是科技日报记者在潞安化工集团新元公司智能化煤矿采访时看到的场景。
“煤矿牵手高科技，推翻了传统采煤办法。”新元公司5G+智能化矿井制作办公室主任冀杰慨叹，“现在煤矿越来越有‘科技范儿’。”
近年来，山西、陕西、内蒙古等首要煤炭产区，大力推进煤矿智能化制作，煤炭发掘办法迎来革命性改造。煤矿智能化制作成效怎样，面临哪些瓶颈困难，怎样高质量推进？日前，记者就此进行了深化调研采访。
煤矿智能化制作初见端倪
改革开放以来，我国煤炭出产办法阅历了炮采、一般机械化发掘、归纳机械化发掘等阶段，其时正加快进入智能化发掘阶段。
自2020年2月国家动力局、科技部等八部分印发《关于加快煤矿智能化展开的教导定见》以来，山西、陕西、内蒙古、新疆、山东等地煤矿，在煤炭发掘各环节，选用人工智能、工业物联网、云核算、大数据和智能等技术，推进新一代信息技术与煤炭出产技术走向深度交融。一批多种类型、不同方式的智能化矿井如漫山遍野破土而出。
陕西榆林大海则煤矿构建了全矿井“一张网”“一中心”“一张图”“一途径”“一规范”的智能化体系，完结了井下采掘等首要巷道的5G网络布置，以及井上井下的一网管控，完结了固定场所全面无人值守。智能化采煤体系的高效工作，使得煤炭源源不断地经过传送带运往地上，井下人数、车辆、通风情况等数据和画面经过摄像头和5G通讯网络实时传输回指挥中心，进步了作业的安全性和功率。
经过智能化改造，内蒙古麻地梁煤矿的作业人员在调度中心点点鼠标就能操控井下设备进行采煤作业，改进了矿工的作业环境，降低了劳动强度，进步了出产功率。麻地梁煤矿还相继建成了全视频调度通讯体系、5G+智能采煤体系、5G+智能掘进体系等10大才智矿山体系，完结了由“汗水”驱意向科技驱动改动，由“专人、专岗、专技”到“无人值守、专人巡视”的改动，才智矿山得以提质增效。
晋能控股集团长治公司三元煤业，经过运用综采面全景视频拼接体系，采煤司机在地上就能直观地看到机组工作画面和数据，然后进行精准操控。体系的运用不只进步了作业的精确性和安全性，还减少了对井下作业人员的依靠，降低了作业危险。
山西焦煤西山煤电马兰矿，运用无人机技术和配套软件可自动构建矿山地形三维模型，完结了矿区地质灾害的全掩盖查询。该技术的运用进步了矿山处理的科学性和精准性，有助于防备和减少地质灾害发生，确保矿区安全安稳工作。
位于毛乌素沙漠内地的陕煤集团曹家滩煤矿，运用了被誉为“煤海蛟龙”的一体化快速掘进体系，每天可掘进34米左右，差不多是传统掘进速度的3倍。设备出产方中国煤炭科工集团太原研究院有限公司软岩分院短壁设备装备厂厂长车利明说：“掘进作业面，本来每个班需求18个人下矿，现在只需5个人。”
2023年，国家动力局发布80项煤矿智能化制作典型事例，煤炭大省山西有15项中选。“可以说，山西在煤矿智能化制作方面走在全国前列。”山西省动力局煤炭出产技术处处长毛晓文介绍，到现在，全省累计建成智能化煤矿118座，智能化采掘作业面1491处，3200处硐室完结无人值守。全部重要作业地址，均完结无监控不作业。
智能化制作，进步了煤矿安全出产处理水平。新元公司冀杰标明，全天候无死角智能监控，能有用监管出产作业中的漏洞、盲点和危险。三元煤业机电队副队长王沛云认为，煤矿井下一旦发生险情，智能化体系会规划应急避灾线路，并第一时刻教导井下人员快速合理避灾。
“煤矿智能化是煤炭工业第四次严重技术改造，智能化制作深化推进，为煤炭安全、高效发掘供应了便利条件。”山东动力集团党委书记、董事长李伟标明。
煤炭工业太原规划研究院集团有限公司矿山规划一院院长张建生认为，智能化可以缓解当下煤矿招工难，还能改进矿作业业环境。“智能化制作，体现的是以人为本、生命至上、安全第一展开理念。”张建生说。
机械化加自动化不等于智能化
2024年开年，我国多地盘绕煤炭工作智能化制作，相继发布了政策和预期政策。在大模型工业化落地的布景下，煤炭工作智能化被新工具、新技术推到了一个新的展开阶段。
国家矿山安全监察局要求大力推进煤矿智能化制作，大力进步矿山安全水平。山西对推进煤炭工作智能化进行了具体规划。该规划提出，2024年全省煤矿智能化制作要点，将由现在的以采掘作业面为主，转向全矿井智能化制作。
内蒙古鄂尔多斯针对煤炭工作智能化提出，到2025年，全市出产煤矿要全部建成智能化煤矿，全部抵达二级以上现代化煤矿规范。
“其时煤炭工作不断提出智能化政策，政策不断出台，标志着煤矿智能化现已进入了快速展开要害阶段。”毛晓文认为，一方面我国煤矿智能化制作取得很大展开；另一方面我国煤炭工作持续展开，还需求进一步进步自身水平。
事实上，在2023年9月18日国务院新闻办举办的新闻发布会上，国家矿山安全监察局安全根底司司长孙庆国就曾标明，我国矿山智能化制作总体水平还不可高，还存在部分地区和部分企业知道不可到位、制作展开不可平衡、相关规范规范不可健全、部分技术装备适应性还不可强等问题。
“现在大部分煤矿在智能化制作的理念、技术、商场等多方面仍受限制。”中国煤炭工业协会副会长刘峰说，煤矿智能化制作会改动其出产方式和处理办法，与每名矿工休戚相关，需求整体员工参与。
“跟着智能化理念不断更新和更多人员的参与，煤矿智能化制作需求‘从上至下’和‘由下而上’相结合，完结从被迫制作向自动制作的改动。”刘峰坦言。
采访中，不少业内人士认为，智能化制作是煤矿高质量展开的趋势。但我国已建成的智能化煤矿，整体处于演示培养阶段，甚至仍是探求阶段，而且各煤矿体系智能化程度也良莠不齐。
刘峰说，全国4300余座煤矿中只要700余座展开了智能化制作，现现已过检验的全国第一批智能化演示矿都处于中级水平，煤矿智能化制作仍然处在初级演示引领阶段，与体系完备、工作可靠的高级智能化煤矿要求仍存在不小距离。
“综采、主运送及各确保体系智能化水平高，但掘进和辅运体系智能化水平相对低，如掘进用的掘锚运一体设备，还需求工人手动补打锚杆。”曾参与马兰矿智能化制作的马兰矿机电副总王育江，对存在的缺乏有深化的知道。
王沛云也认为，其时煤矿智能化制作，很大一部分只是机械化和自动化的叠加，并未抵达应有的规范。
“现在虽然咱们已建成智能化煤矿，就智能综采作业面而言，可以完结一键发动，但还需求人工辅佐工作，操控设备、巡查、现场处理问题。”王沛云标明，现在还做不到智能感知、智能抉择方案、自动实行，完结“一键工作”还有很长路要走。
煤炭体系“烟囱式”树立导致数据“孤岛”
新元公司是全国首座5G+智能煤矿，完结了井下部分作业的可视化、自动化、少人化。在井下综采作业面，记者看到综采装备上布满了多种传感器蜕阆裢贰＜浇芙樯埽ぷ髅姘沧暗拇衅鳎啻锛赴偕踔辽锨Ц觯且蚱溆啥喔龀Ъ疑曜疾煌骋弧⒒ハ嗖患嫒莸仍颍跋熘悄芑Ч�
“从底层传感器到主操控器，再到底层传输层、网络层、服务器层，以及毕竟运用层，各环节的软硬件设备和数据规范，都存在着明显差异。”在三元煤业智能化制作中，王沛云也发现了相同问题。
“在煤矿出产环节，任一流程数据呈现问题，都或许导致设备维护难度大、自动操控体系难以安稳工作。”王沛云说。
记者查询发现，现在在煤矿智能化制作中普遍存在设备和信息规范不共同、兼容困难等问题。
“国能神东有1370多家首要设备供货商，10万台各类设备、10余类操作体系、500多种需求适配对接的通讯协议。”国家动力集团神东煤炭集团党委书记、董事长李新华曾指出，不同的设备设备，具有不同的操作体系，同一家供货商不同时期供应的操作体系及运用，彼此不兼容，造成设备之间数据同享难，信息互通难，出产作业智能联动难。
王沛云给记者打了一个比如：手机刚流行时，充电器插头形状林林总总，扁的、长的、圆头，相互之间不通用。当下的煤矿智能化制作也是这个情形，短少共同的工作规范，各信息体系不能有用互联互通。
“煤矿信息体系‘烟囱式’树立，体系与体系之间分散独立，犹如一个个的数据‘孤岛’，这样不只维护本钱高，而且限制数据流通与协同运用，树立共同工作规范势在必行。”王沛云说。
“智能化制作是一个迭代展开进步的过程，不是一次性工程。”中国工程院院士、煤矿智能化立异联盟理事长王王法认为，一项凌乱的体系工程制作应由单个体系向全面智能化、全生命周期、全工业链智能化跨进。
“但现在，矿山工作数字化生态体系尚在雏形阶段，数字化生态环境比较脆弱，呈现工业链不完好、技术链片面、资源投入不平衡、规范体系难共同等问题。”王王法标明。
煤矿智能化要害是构成完好生态
传统煤炭工业怎样适应新技术和高端智能装备，直接影响着煤矿智能化制作进程。
王王法认为，推进煤矿智能化制作，不只是指矿井“采掘机运通”各业务体系的工作，还包含采前智能地质勘探、采后智能洗选加工与增值运用等环节。“需求联接的硬件、软件接口越来越多，火急要求共同体系的接口及性能指标要求，构成模块化、体系化、规范化的智能化体系方式。”王王法说。
华为矿山军团山西负责人郭巍认为，煤矿智能化制作的中心在于树立根据人工智能技术的工业互联网途径，构成一个完好的生态。“简略的自动化装备甚至智能化装备，并不能全面推进我国智能化煤矿制作。”郭巍举例说，每个煤矿发掘地质条件千差万别，假如没有高级的智能化，就有必要一矿一策，甚至一面一策地推进智能化制作。
“煤矿智能化制作有必要完结共同架构、共同规范、共同数据规范，以确保不同体系和设备之间的兼容性和互操作性，促进数据的集成和运用的立异。可是现在单靠煤矿企业，这些问题很难有用处理。”郭巍说。
对此，毛晓文认为，一方面，需求政府引导、政策支撑，盘绕煤矿智能化制作“卡脖子”技术问题，集中社会力量攻关，共同规范、共同协议，研发新设备、完善软件体系；另一方面，煤矿发掘具有较强专业性、特殊凌乱性，现有发掘数据达不到人工智能学习的海量数据要求，所以现有智能算法大多无法直接套用。这需求在构建数据堆集与迭代的根底上，让人工智能根据具体运用场景，精准预测、抉择方案，规划适应不同煤矿地质条件的模型，真正完结智能化发掘。
针对煤企、专家普遍反映的设备数据规范不共同的问题，国家有关部分和相关省份，包含一些大型煤炭集团现已初步举动。
近来，国家动力局印发了《煤矿智能化规范体系制作攻略》，明确指出到2025年开始树立煤矿智能化规范体系。山西省发布《智能煤矿制作规范》，确保山西煤矿智能化制作有章可循、规范有序进行。陕西陕煤黄陵矿业集团拟定了智能化综采作业面规划等企业规范，为智能化无人综采技术处理供应了根据。三元煤业将27个子体系数据引进数据湖，为各厂商、各体系配套交融供应共同路径，处理厂商间数据壁垒。
“数据规范是条件。”王沛云认为，我国亟待组成一个以工作生态为支撑，各归口处理部分、各企业及科研机构深度参与的工作规范体系拟定团队，进行总体规划、顶层规划，将全部接入操作体系途径的数据均运用共同的格式进行交流与存储，促进数据之间兼容、互通。
山西晋云互联科技有限公司树立的山西煤炭工业互联网途径，是全国首个省级煤炭工作智能化赋能途径，途径以矿山AI大模型为中心，为煤矿智能化制作供应规范化的运用软件、智能化产品、人工智能算法和数据处理、剖析服务。业内人士认为，此举有助于规范接口、打破壁垒，完结体系互通、数据跨体系活动及同享，推进AI技术与煤矿运用体系整体适配。
未来煤矿智能化该怎样推进？
“各工作参与煤矿智能化制作应以促进煤矿安全、少人、提效为政策，树立智能化矿山协同推进机制，推进煤炭出产全流程的智能化制作。”埃森哲大中华区董事总经理、自然资源工作主管李喆标明，煤矿智能化是一个多学科穿插交融的凌乱课题，也是触及多体系、多层次、多专业、多领域、多工种相互匹配交融的凌乱体系，火急需求共同的技术体系，完结深度互联互通。