智能化构建煤矿安全屏障

一辆辆无人驾驶卡车在露天煤矿生产作业区有序行驶，庞大的矿用卡车根据系统调度指令发车、运行，装、运、卸全流程作业均能实现自主完成，驾驶员摇身一变成为调度室安全员，通过屏幕的实时画面实现运行数据监控……在国家能源集团准能集团的黑岱沟露天煤矿无人驾驶卡车项目现场，智能矿山建设成果呈现在记者面前。

(资料图)

一直以来，煤炭生产安全事故时有发生、产业形象“傻大黑粗”，在此背景下，亟需通过技术进步、智能转型等方式降低煤炭开采风险。记者走访期间了解到，当前，准能集团、徐矿集团、鲁西矿业新巨龙公司等煤矿企业通过打造智慧矿山、井下5G、智能化煤机装备等，已逐步实现采煤工作面无人、少人，改变了煤矿传统印象。在业内看来，智能化建设不仅可以重塑煤炭产业形象，还能在提升煤矿安全保障水平、助推煤炭低碳转型方面发挥重要作用。

政策支持智能化建设加快

2020年2月，国家发改委、国家能源局等八部门联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化，到2035年，各类煤矿基本实现智能化。

据国家矿山安监局初步统计，截至今年6月，全国煤矿智能化采掘工作面已经达到1300余个，有智能化工作面的煤矿达到694处、产能每年21亿吨。智能化建设投资总规模接近2000亿元，已完成投资超过1000亿元。

在政策鼓励下，煤炭企业全面启动煤矿智能化升级改造。近年来，徐矿集团围绕“智能应用+绿色开采”目标，大力推进智能化建设，2020年以来累计投入约11亿元，建成了4个智能化矿井和16个智能化采煤工作面。

鲁西矿业新巨龙公司紧紧围绕企业发展战略需求，把矿井数字化、信息化建设作为一项系统工程全面推进，以数字化矿山转型为目标，努力打造“采煤智能化、掘进自动化、辅助无人化、信息集成化”的现代化矿井。

智能化建设为煤炭生产带来很多新变化。“煤矿开采技术和方式的根本性转变，将工人从直接面对高风险的环境和高强度的体力劳动中解放出来，既保障了员工安全，也提高了生产效率。”中国矿业大学教授、国家首批煤矿采掘智能化专家高明仕表示，煤矿智能化建设可以储备安全可靠的产能区间，为能源保供提供柔性生产能力，增加供给质量和供给弹性，真正发挥兜底保障作用。

数字牵引以“智”提效

政策大力支持，企业积极响应，煤矿智能化建设方兴未艾。在智能化建设过程中，我国煤矿转型以数字化技术为引领，加强开采技术水平、煤机装备制造智能化水平，进一步提升煤矿生产安全高效。

在准能集团黑岱沟露天煤矿作业现场，无人驾驶卡车正在指定路线上进行自动搬运装卸作业。准能集团黑岱沟露天煤矿智能化建设管理中心现场技术主管石峰在不远处的指挥调度室里，向记者展示了大屏幕前清晰的车辆作业状态。“每辆车都有四个监控画面实时展现车辆运行状态，只需要鼠标一点，便可设置不同路径，给它们下达新的指令。”

近年来，黑岱沟露天煤矿全力打造国家智能矿山建设示范标杆，实施“一网双控多元”5G+无人驾驶项目，建成国内第一个本地部署的企业级5G核心网，搭建地面、车载双向控制平台，应用4D光场等先进感知技术，以及数字孪生、协同作业等多元系统。

石峰介绍，露天矿区环境比较复杂，最大的安全隐患来自车辆的碰撞，矿车司机工作强度大，危险性高，因此矿车实现无人驾驶是提高作业安全的关键。下一步，实现智慧矿区的减人、提效、增安，还需要更多无人驾驶卡车上路。

当前，煤矿智能化建设进入换挡升级新阶段，技术创新也让煤矿智能化更加“智能”，并给企业带来了实实在在的效益。在徐矿集团张双楼矿，井下工作面已经实现5G覆盖，地面操作人员远程操作监控，关键场所则由机器人巡检。“凭借这些关键技术支撑，徐矿集团张双楼矿74104智能化工作面成为全国首批、江苏首家智能化示范矿井，同时，大数据、人工智能、5G等新兴技术与煤炭产业的深度融合，让‘采、掘、机、运、通’各工艺环节基本实现数据采集、传输、汇聚和监控。”徐矿集团煤矿项目负责人介绍，在徐矿集团天山矿业公司，已实现单面单班生产人数减少28%，生产能力提升13%。

切合实际建立行业统一标准

受访专家指出，尽管煤矿智能化转型已迈出了一大步，但总体来看仍处于智能化初级阶段，需要标准的进一步统一明确。“以提高安全水平、提高效率、问题为导向推进智能化，才是切合实际的。”

“严格来说，目前我国智能化建设还处在机械化完成、自动化开采的阶段。”中国矿业大学智能化开采研究中心主任方新秋表示，相关智能开采的关键技术，如煤岩识别、工作面找直、采煤机掘进机等设备导航定位精度、传感器感知可靠性、生产设备群协同作用等都没有得到很好解决。

一位不愿具名资深业内人士对记者表示，智能化是煤矿未来发展的必然方向，全国多地发布了煤矿要全面实现智能化的发展目标，但目前煤矿智能化的标准缺失问题显著。“究竟什么才是煤矿全面实现智能化的标准，全行业都没有统一答案。无论是露天煤矿智能化还是井工开采智能化，实际都是在原有工业的基础上进行装备的改进，要做到整个系统的重构，包括组织方式的重建，传统工艺流程再造等。”

“煤炭智能开采不能只热衷于单一的智能化技术，而淡化煤矿安全开采的基础理论。”高明仕直言，煤矿智能化不是简单的上智能装备，而应沉下心继续钻研煤矿安全开采基础理论，研究清楚灾害指标、检测数据门槛值设定等，将煤炭安全生产基础理论与智能化技术深度结合。

“对于智能化建设，煤炭企业应该有更为清醒的认识，进行精确定位，而不是一味的大干快上，比如要考虑智能装备是否可以根据煤层的起伏、倾角进行开采，如果剩余很多边角煤和薄煤层也会造成新的资源浪费，最终可能人是减了，但生产效率却没提高多少。”上述业内人士表示。

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