對(duì)煤礦智能化發(fā)展的認(rèn)識(shí)和思考

文/劉 峰

煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，是一項(xiàng)久久為功的時(shí)代使命，煤炭智能化開(kāi)采必將開(kāi)啟煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新篇章

2020年2月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、應(yīng)急管理部、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、科技部、教育部八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確了我國(guó)煤礦智能化的發(fā)展方向，吹響了我國(guó)煤礦智能化建設(shè)的號(hào)角。

當(dāng)前，我國(guó)大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)都已啟動(dòng)了煤礦智能化建設(shè)，制定了煤礦智能化建設(shè)規(guī)劃，明確了建設(shè)任務(wù)和目標(biāo)。然而，我國(guó)煤礦分布區(qū)域廣泛，開(kāi)采地質(zhì)條件差別較大，智能化建設(shè)的難度也很大。考慮到各煤炭生產(chǎn)企業(yè)的效益情況，煤礦智能化建設(shè)的力度和進(jìn)度也不盡相同。因此，對(duì)我國(guó)煤礦智能化發(fā)展要有清醒的認(rèn)識(shí)。

一 煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐

1.煤礦智能化代表著煤炭工業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向

科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速了人類文明的演化進(jìn)程，改變了人類的生產(chǎn)方式、生活方式甚至思維方式。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育興起，科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)和特征。學(xué)科交叉融合加速，新興學(xué)科不斷涌現(xiàn)，科技發(fā)明呈現(xiàn)非線性增長(zhǎng)，重大顛覆性創(chuàng)新不時(shí)出現(xiàn)，信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)等廣泛滲透，帶動(dòng)幾乎所有領(lǐng)域發(fā)生了以綠色、智能、泛在為特征的群體性技術(shù)革命，以深度學(xué)習(xí)為代表的算法、海量數(shù)據(jù)處理及超級(jí)計(jì)算等“算力”的不斷突破，推動(dòng)了人工智能的快速發(fā)展。

新一代人工智能呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等新特征，與工業(yè)領(lǐng)域的深度融合正在引發(fā)深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革。人工智能必將加速煤炭生產(chǎn)方式的變革進(jìn)程，對(duì)煤炭開(kāi)采、加工、利用和轉(zhuǎn)化等都會(huì)帶來(lái)根本性的變化，推動(dòng)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。煤礦智能化正是將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)拓、采掘（剝）、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運(yùn)行。

2.煤礦智能化是煤炭革命乃至能源革命的本質(zhì)要求

黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書(shū)記從保障國(guó)家能源安全的全局高度，提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，揭示了新時(shí)代我國(guó)能源發(fā)展的特點(diǎn)規(guī)律和方向趨勢(shì)，指出了今后一段時(shí)期我國(guó)能源發(fā)展的使命任務(wù)、方向目標(biāo)和戰(zhàn)略舉措，成為新時(shí)代指導(dǎo)我國(guó)能源事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的行動(dòng)綱領(lǐng)。第十三屆全國(guó)人大第三次會(huì)議政府工作報(bào)告指出，“保障能源安全。推動(dòng)煤炭清潔高效利用，發(fā)展可再生能源，完善石油、天然氣、電力產(chǎn)供銷體系，提升能源儲(chǔ)備能力?！泵禾吭谖覈?guó)能源體系中發(fā)揮著兜底和基礎(chǔ)性保障作用。2019年我國(guó)原煤產(chǎn)量38.5億噸，煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的57.7%。

2019年5月，中央全面深化改革委員會(huì)第八次會(huì)議審議通過(guò)了《關(guān)于在山西開(kāi)展能源革命綜合改革試點(diǎn)的意見(jiàn)》。隨后，山西省啟動(dòng)了能源革命綜合改革試點(diǎn)，聚力實(shí)現(xiàn)從“煤老大”到“全國(guó)能源排頭兵”的歷史性跨越，推出了15項(xiàng)變革性、牽引性、標(biāo)志性重大舉措，“變革煤炭開(kāi)采方式”和“創(chuàng)新煤炭利用方式”位居前兩項(xiàng)?？梢?jiàn)，煤炭安全綠色智能化開(kāi)采和清潔高效低碳化利用是建設(shè)現(xiàn)代化煤炭經(jīng)濟(jì)體系、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主攻方向，是提高能源供給質(zhì)量、推動(dòng)能源革命的必然選擇。

3.煤礦智能化是破解行業(yè)發(fā)展難題的重要手段

當(dāng)前，煤炭工業(yè)發(fā)展面臨著生產(chǎn)產(chǎn)能過(guò)剩和先進(jìn)產(chǎn)能不足的矛盾，災(zāi)害威脅加重與安全生產(chǎn)保障的矛盾，規(guī)模資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境約束的矛盾。在國(guó)家有關(guān)部門和主要產(chǎn)煤省區(qū)地方政府的領(lǐng)導(dǎo)推動(dòng)下，截至2019年底，煤炭行業(yè)累計(jì)退出產(chǎn)能9億噸以上，供給質(zhì)量顯著提高。智能化是未來(lái)現(xiàn)代化煤礦的典型特征，智能化產(chǎn)能應(yīng)屬于先進(jìn)產(chǎn)能。近日，國(guó)家發(fā)改委等六部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于做好2020年重點(diǎn)領(lǐng)域化解過(guò)剩產(chǎn)能工作的通知》（發(fā)改運(yùn)行〔2020〕901號(hào)），提出“持續(xù)推進(jìn)煤炭上大壓小、增優(yōu)汰劣”“合理有序釋放先進(jìn)產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)煤炭新舊產(chǎn)能有序接替”。

我國(guó)煤炭企業(yè)正處于由勞動(dòng)密集型向人才技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的階段，生產(chǎn)一線用工人數(shù)較多。煤礦智能化正是以無(wú)人或少人開(kāi)采為目標(biāo)，能夠極大提高生產(chǎn)效率，最大程度減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人數(shù)，達(dá)到“無(wú)人則安、少人則安”的目標(biāo)。此外，我國(guó)14個(gè)大型煤炭基地9個(gè)分布在黃河流域，包括陜北、晉北、晉中、晉東、黃隴、神東、寧東、魯西、河南。規(guī)模化煤炭開(kāi)采加劇了黃河流域的水土流失和生態(tài)環(huán)境不和諧。煤炭資源的智能綠色開(kāi)發(fā)，不僅能夠應(yīng)對(duì)采深增加導(dǎo)致的惡劣開(kāi)采環(huán)境，高效率地開(kāi)采出礦產(chǎn)資源，更能促使金山銀山有機(jī)融入到綠水青山中，形成具有新時(shí)代特征的礦業(yè)開(kāi)發(fā)模式。

二 我國(guó)煤礦智能化發(fā)展目前處于示范培育階段

1.煤礦智能化建設(shè)正在點(diǎn)面突破、系統(tǒng)延伸

“十二五”期間，我國(guó)煤礦智能化發(fā)展開(kāi)始萌芽破土；“十三五”至“十四五”期間，煤礦智能化發(fā)展進(jìn)入示范培育階段；2025年至2030年，煤礦智能化發(fā)展將進(jìn)入成熟階段；2030年至2035年將進(jìn)入再造提升階段。2013年底，國(guó)家能源集團(tuán)在錦界煤礦建成首個(gè)井工煤礦數(shù)字礦山示范礦井。2014年，陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)在1號(hào)煤礦率先實(shí)現(xiàn)了“工作面有人巡視、無(wú)人操作”的智能開(kāi)采工作模式。2015年，國(guó)家能源集團(tuán)建成了大柳塔區(qū)域（四礦）億噸級(jí)中央指揮中心，開(kāi)創(chuàng)了神東億噸級(jí)礦井群協(xié)同智能管控新模式。

2014年5月，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)在陜西神木組織召開(kāi)“全國(guó)煤炭行業(yè)兩化深度融合型智能礦山現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”，啟動(dòng)行業(yè)智能礦山建設(shè)；2019年5月，又在山東棗莊組織召開(kāi)“全國(guó)煤礦薄煤層智能開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)”，智能礦山建設(shè)成為行業(yè)廣泛共識(shí)。在智能化采煤工作面率先取得突破后，井下主運(yùn)系統(tǒng)、變電所、排水泵房、瓦斯抽采站等生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守，巷道快速掘進(jìn)有望取得突破。據(jù)應(yīng)急管理部《全國(guó)安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動(dòng)計(jì)劃》新聞發(fā)布會(huì)披露，目前我國(guó)采煤、掘井智能化工作面約為280處，到2022年力爭(zhēng)采掘智能工作面達(dá)到1000個(gè)以上，有智能化工作面的礦井產(chǎn)能達(dá)到10～15億噸。

2.國(guó)家煤礦機(jī)器人與智能化政策出臺(tái)正逢其時(shí)

2 017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，對(duì)搶抓人工智能重大發(fā)展機(jī)遇、構(gòu)筑人工智能發(fā)展優(yōu)勢(shì)作出重大部署。我國(guó)擁有全球最為豐富的人工智能和機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景，人工智能等前沿技術(shù)的融合發(fā)展給煤炭開(kāi)采帶來(lái)重大突破與變革。2019年1月，國(guó)家煤礦監(jiān)察局發(fā)布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，為我國(guó)煤礦機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用明確了方向。2020年，八部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出了煤礦智能化發(fā)展的三階段目標(biāo)：到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦；到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化；到2035年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。

全國(guó)主要產(chǎn)煤?。▍^(qū)）紛紛出臺(tái)了煤礦智能化發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)和方案。2019年6月，山東省出臺(tái)了《關(guān)于加強(qiáng)全省煤礦智慧化建設(shè)和智能化改造的指導(dǎo)意見(jiàn)》，12月出臺(tái)了《山東省煤礦智能化建設(shè)實(shí)施方案》，明確1～2年時(shí)間沖擊地壓煤礦和大型煤礦實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采、2025年全省煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化、2030年全面建成智能化煤礦的目標(biāo)。2019年9月，河南省出臺(tái)了《河南省煤礦智能化建設(shè)實(shí)施方案》，提出了三年建設(shè)目標(biāo)。2019年10月，貴州省出臺(tái)了《深入推進(jìn)貴州省煤礦智能化、機(jī)械化升級(jí)改造攻堅(jiān)方案（2019—2020年）》。2020年5月，安徽省出臺(tái)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，山西省出臺(tái)了《山西省煤礦智能化建設(shè)實(shí)施意見(jiàn)》；6月，內(nèi)蒙古自治區(qū)出臺(tái)了《關(guān)于加快全區(qū)煤礦智能化建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》。

3.夯實(shí)地基與增強(qiáng)內(nèi)核成為當(dāng)前兩大主要任務(wù)

以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等為基礎(chǔ)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可看作是煤礦智能化的“地基”，智能化生產(chǎn)技術(shù)與系統(tǒng)是其“內(nèi)核”。在夯實(shí)先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)服務(wù)、云計(jì)算服務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)，應(yīng)從基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新應(yīng)用方面不斷增強(qiáng)內(nèi)核。以煤礦智能化基礎(chǔ)原理、模型和算法為重點(diǎn)布局煤礦智能化基礎(chǔ)理論：一是時(shí)空變化條件下的礦井地質(zhì)精準(zhǔn)建模理論方法；二是面向礦井復(fù)雜環(huán)境的自適應(yīng)感知理論方法；三是礦山多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合及信息動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)理論方法；四是復(fù)雜條件下采掘設(shè)備群的智能控制理論方法；五是面向復(fù)雜礦井環(huán)境的動(dòng)態(tài)協(xié)同控制與決策理論方法。

以智能裝備和機(jī)器人為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)和算法為核心，全面提升礦井感知、數(shù)據(jù)處理、裝備系統(tǒng)、智能控制等能力，突破煤礦智能化共性關(guān)鍵技術(shù)：一是4D-GIS透明地質(zhì)技術(shù)；二是井下視頻高效處理及VR技術(shù)；三是井下大容量快速通信技術(shù)；四是井下精確定位與設(shè)備導(dǎo)航技術(shù)；五是輔助運(yùn)輸系統(tǒng)連續(xù)化和無(wú)人化技術(shù)；六是智能化無(wú)人快速掘進(jìn)技術(shù)；七是重大危險(xiǎn)源智能感知與預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)；八是高可靠性智能裝備（終端）技術(shù)；九是煤礦機(jī)器人路徑規(guī)劃與長(zhǎng)時(shí)供電技術(shù)；十是露天開(kāi)采無(wú)人化連續(xù)作業(yè)技術(shù)。

三 煤礦智能化發(fā)展面臨技術(shù)、人才和標(biāo)準(zhǔn)的制約

1.關(guān)鍵核心技術(shù)不足成為煤礦智能化發(fā)展的難點(diǎn)

我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，行業(yè)研發(fā)投入較低，技術(shù)創(chuàng)新能力偏弱，試驗(yàn)驗(yàn)證、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)檢測(cè)、信息服務(wù)等技術(shù)服務(wù)體系不完善。礦用大功率重載設(shè)備、關(guān)鍵基礎(chǔ)件和軟件系統(tǒng)依賴國(guó)外進(jìn)口，智能化建設(shè)急需的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能裝備、智能傳感器等亟待取得突破。由于煤礦地下空間存在易燃易爆氣體，且巷道狹長(zhǎng)和機(jī)電設(shè)備眾多，多數(shù)地面成熟技術(shù)必須加以改進(jìn)或重新開(kāi)發(fā)才能在井下應(yīng)用。如5G技術(shù)必須優(yōu)化無(wú)線傳輸速率時(shí)隙配比，才能滿足井下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳需求。

掘進(jìn)與輔助運(yùn)輸是目前煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中用工多、事故傷亡人數(shù)多的兩個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)已成為煤礦智能化建設(shè)的最大短板。掘進(jìn)工作面目前普遍沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中控制、遠(yuǎn)程操作；輔助運(yùn)輸尚未全部實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，部分煤礦還在使用小絞車等運(yùn)輸工具，架空乘人裝置等未達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守。盡管已研發(fā)成功機(jī)電硐室巡檢機(jī)器人、皮帶巡檢機(jī)器人、水倉(cāng)清淤機(jī)器人、巷道噴漿機(jī)器人、智能瓦檢機(jī)器人、選矸機(jī)器人等，但離危險(xiǎn)作業(yè)崗位的機(jī)器人完全替代還有較長(zhǎng)距離。井下工作場(chǎng)所粉塵、高溫、噪聲等污染依然嚴(yán)重，距離實(shí)現(xiàn)智能無(wú)塵少人工作面目標(biāo)尚遠(yuǎn)。

2.智能化相關(guān)人才匱乏成為煤礦智能化發(fā)展的痛點(diǎn)

煤礦智能化發(fā)展必將顛覆煤炭行業(yè)傳統(tǒng)的就業(yè)格局，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，提供的工作崗位遠(yuǎn)比目前要少，煤礦一線更加迫切需要具備煤炭開(kāi)采、信息技術(shù)、軟件管理、人工智能等相關(guān)知識(shí)的復(fù)合型技術(shù)人才，迫切需要一支技術(shù)過(guò)硬、富有創(chuàng)新精神的技能型隊(duì)伍。我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)人才總量不足，高端數(shù)據(jù)科學(xué)家嚴(yán)重匱乏。近些年，煤炭企業(yè)人才流失嚴(yán)重，行業(yè)高等學(xué)校部分專業(yè)招生困難，煤礦采掘一線招工接替問(wèn)題凸顯，專業(yè)人才的短缺嚴(yán)重影響著煤礦智能化的發(fā)展。

近期，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)面向行業(yè)高等學(xué)校開(kāi)展了煤礦智能化人才培養(yǎng)情況的專項(xiàng)調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前行業(yè)高校的本科、研究生培養(yǎng)層次均設(shè)置了煤礦智能化相關(guān)專業(yè)，包括機(jī)器人工程、智能制造工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等，涵蓋了煤礦智能化建設(shè)的所需專業(yè)。部分高校還按照新工科建設(shè)要求，將采礦工程等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè)升級(jí)為智能采礦專業(yè)。然而，智能化人才培養(yǎng)涉及人工智能、信息通信、機(jī)器人、軟件控制等多個(gè)學(xué)科，相關(guān)高校在師資力量、配套教材、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面明顯不足，而且行業(yè)企業(yè)尚不能滿足高校在校生的實(shí)習(xí)和實(shí)踐需要，影響著智能化人才培養(yǎng)的水平和進(jìn)度。

3.智能化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失成為煤礦智能化發(fā)展的堵點(diǎn)

煤炭領(lǐng)域的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、能源標(biāo)準(zhǔn)（NB）、煤炭標(biāo)準(zhǔn)（MT）、安全標(biāo)準(zhǔn)（AQ）四類。截至2019年底，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)管理的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)303項(xiàng)，協(xié)助主管部門歸口管理的現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1490項(xiàng)；中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)管理的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)170項(xiàng)。近年來(lái)，發(fā)布煤礦智能化領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，在研相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃18項(xiàng)。行業(yè)內(nèi)也陸續(xù)啟動(dòng)了地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。山西省發(fā)布了智能煤礦建設(shè)規(guī)范的地方標(biāo)準(zhǔn)；中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)、中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)組織開(kāi)展了智能煤礦和智能化工作面的分類分級(jí)評(píng)價(jià)、智能化選煤廠建設(shè)規(guī)范等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)；陜煤黃陵集團(tuán)制定了智能化綜采工作面設(shè)計(jì)、安裝驗(yàn)收、運(yùn)行質(zhì)量、操作、回撤的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合陽(yáng)煤集團(tuán)、中國(guó)移動(dòng)、華為公司啟動(dòng)了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能礦山建設(shè)的系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研制工作。

在中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，煤炭行業(yè)開(kāi)展了煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系的相關(guān)研究工作。中國(guó)煤炭科工集團(tuán)王國(guó)法院士團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系研究，已形成研究成果。中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合國(guó)家能源集團(tuán)、中煤能源集團(tuán)、華能煤業(yè)、華北科技學(xué)院等啟動(dòng)了智能露天煤礦標(biāo)準(zhǔn)體系研究。中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)聯(lián)合神東煤炭集團(tuán)、淮河能源集團(tuán)等啟動(dòng)了智能化洗選標(biāo)準(zhǔn)體系的研究。中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)與中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)將聯(lián)合啟動(dòng)煤礦智能化團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)計(jì)劃，以中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)為主來(lái)發(fā)布煤礦智能化領(lǐng)域團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

四 煤礦智能化建設(shè)是一項(xiàng)久久為功的長(zhǎng)期任務(wù)

1.多種模式并存是當(dāng)前煤礦智能化的發(fā)展途徑

煤礦智能化不是一蹴而就的。煤炭企業(yè)在以往信息化建設(shè)過(guò)程中，出現(xiàn)了前期建設(shè)和后期發(fā)展相沖突的問(wèn)題，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重，生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)字化鏈條未能打通，數(shù)據(jù)流未能貫通勘探規(guī)劃、采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、安全監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)分析、應(yīng)急響應(yīng)等全過(guò)程。煤礦智能化就是要在以往的信息化、機(jī)械化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同煤礦的煤層賦存條件和災(zāi)害特點(diǎn)，形成多種模式并存的智能化建設(shè)格局。其中，采煤工作面已經(jīng)形成薄與極薄煤層智能綜采、中厚煤層智能綜采、厚煤層智能綜采、特厚煤層智能綜放四種智能化開(kāi)采模式。

目前，行業(yè)內(nèi)已建成多個(gè)具有不同特色的智能化采煤工作面，掘進(jìn)工作面正在開(kāi)展多種新型設(shè)備的應(yīng)用試驗(yàn)，未來(lái)必將形成多種智能掘進(jìn)模式。中煤能源建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)深部沖擊地壓煤層大采高智能化工作面——門克慶煤礦3103智能化工作面；同煤集團(tuán)在同忻礦建成全國(guó)首個(gè)特厚煤層智能綜放工作面；山東能源棗礦集團(tuán)在濱湖礦建成了薄煤層智能化開(kāi)采示范工作面；兗礦集團(tuán)在趙樓煤礦建成千米深井常態(tài)化運(yùn)行智能綜放工作面。陜煤集團(tuán)榆北煤業(yè)曹家灘礦正在試驗(yàn)首臺(tái)煤礦大斷面快速掘錨成套裝備，新汶礦業(yè)集團(tuán)新巨龍礦井正在試驗(yàn)首臺(tái)6.33米直徑的煤礦巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)“新礦1號(hào)”；淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店二礦正在試驗(yàn)首臺(tái)大傾角礦用盾構(gòu)機(jī)“淮盾1號(hào)”。

2.因礦施策、示范先行是當(dāng)前煤礦智能化建設(shè)方法

我國(guó)現(xiàn)有煤礦5200處左右，分布地域廣泛，不同地區(qū)煤礦的開(kāi)采地質(zhì)條件差別較大，礦井規(guī)模和開(kāi)采復(fù)雜程度也不同。尤其是老礦井的智能化改造，由于礦井基礎(chǔ)條件的不同，改造的難度和資金投入有著明顯差別。今年受新冠肺炎疫情的影響，行業(yè)虧損面擴(kuò)大，企業(yè)利潤(rùn)普遍下降。1—5月，煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)利潤(rùn)同比下降31.2%。煤礦智能化建設(shè)需要大量的資金投入，煤炭生產(chǎn)企業(yè)要做好煤礦智能化頂層設(shè)計(jì)，充分考慮具體建設(shè)煤礦的條件特點(diǎn)，因礦施策，有步驟、分階段開(kāi)展工作，實(shí)現(xiàn)分散建設(shè)向集成化方向跨越。

全國(guó)部分采煤?。▍^(qū)）已先行啟動(dòng)了智能化示范煤礦和示范工作面的建設(shè)工作。山西省啟動(dòng)了10座智能化示范煤礦和50個(gè)智能化綜采示范工作面的建設(shè)工作；內(nèi)蒙古自治區(qū)要求2020年內(nèi)完成26個(gè)煤礦智能化建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目；河南省要求2020年內(nèi)建成5～10個(gè)省級(jí)智能化示范煤礦，力爭(zhēng)創(chuàng)建3～5個(gè)國(guó)家級(jí)智能化示范煤礦。煤炭生產(chǎn)企業(yè)紛紛啟動(dòng)了智能化示范煤礦的建設(shè)。國(guó)家能源集團(tuán)開(kāi)展了6個(gè)井工礦、3個(gè)露天礦、20個(gè)露天洗煤廠的智能化示范建設(shè)；河南能源啟動(dòng)了4個(gè)井工礦的智能化示范建設(shè)；中國(guó)平煤神馬集團(tuán)開(kāi)展了平寶煤業(yè)智能化示范建設(shè)；陽(yáng)煤集團(tuán)開(kāi)展了新元煤礦5G智能化示范建設(shè)；鐵法煤業(yè)開(kāi)展了小青煤礦智能化示范建設(shè)；川煤集團(tuán)開(kāi)展了龍灘煤礦智能化示范建設(shè)。目前，國(guó)家能源局、國(guó)家煤監(jiān)局正在啟動(dòng)智能化示范建設(shè)煤礦的申報(bào)工作。

3.自感泛聯(lián)、數(shù)驅(qū)智采是煤礦智能化的未來(lái)圖景

“自主感知、泛在聯(lián)接、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能開(kāi)采”成為煤礦智能化發(fā)展的未來(lái)圖景。未來(lái)智能礦山將通過(guò)各種智能傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山環(huán)境實(shí)時(shí)變化的多維主動(dòng)感知，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦山人與人、人與物、物與物的廣泛聯(lián)接，通過(guò)數(shù)據(jù)采集與分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，通過(guò)智能生產(chǎn)管控實(shí)現(xiàn)煤炭資源的智能化開(kāi)采。煤礦智能化發(fā)展將把每個(gè)礦山工作人員帶入到數(shù)字世界中，必將重塑煤礦生產(chǎn)的組織方式，再造生產(chǎn)流程，展現(xiàn)出更加美好的礦山開(kāi)采前景。

總之，煤礦智能化建設(shè)是一項(xiàng)久久為功的時(shí)代使命，將促使新一代信息技術(shù)、高端智能裝備、高水平復(fù)合型人才扎根于行業(yè)土壤，使煤炭行業(yè)從傳統(tǒng)資源依賴型、勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型、知識(shí)密集型的高科技行業(yè)；徹底將煤炭人從危險(xiǎn)復(fù)雜的井下環(huán)境中解放出來(lái)，能夠體面地、心懷使命感和幸福感地工作，為煤炭工業(yè)源源不斷地注入創(chuàng)新血液和活力；在開(kāi)采金山銀山的同時(shí)，更要為后代留下綠水青山，煤炭智能化開(kāi)采將開(kāi)啟煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新篇章。

兗礦集團(tuán)智能化開(kāi)采調(diào)度中心

山東能源棗礦集團(tuán)濱湖煤礦薄煤層智能化采煤工作面