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“十四五”以來(lái),我國建成一批智能化煤礦,井下作業(yè)人員大幅減少,工作面單產(chǎn)明顯提高,初步實(shí)現減人、提效、增安的智能化建設目標。截至今年上半年,全國已建成的煤礦智能化產(chǎn)能占比超過(guò)55%。
今年4月,國家礦山安全監察局礦山智能化建設專(zhuān)家委員會(huì )發(fā)布的《煤礦智能化發(fā)展藍皮書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《藍皮書(shū)》)指出,以陜西、內蒙古地區為代表的地質(zhì)條件相對簡(jiǎn)單的煤礦,以山東、兩淮、河南地區為代表的地質(zhì)條件較為復雜的煤礦,以東北、西南地區為代表的地質(zhì)條件極為復雜且產(chǎn)能較低的煤礦,均在智能化建設領(lǐng)域取得積極進(jìn)展。
國務(wù)院新聞辦公室日前舉行的“高質(zhì)量完成‘十四五’規劃”系列主題新聞發(fā)布會(huì )上,國家礦山安全監察局負責人介紹,與2020年相比,全國煤礦智能化采掘工作面由494處增加到1930處。
不斷健全頂層設計系統推進(jìn)智能化建設
今年9月,國家礦山安全監察局發(fā)布《礦山智能機器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》,聚焦礦山險累苦臟崗位機器人替代,提出重點(diǎn)研發(fā)7大類(lèi)共56種礦山智能機器人。
這是“十四五”以來(lái),我國不斷健全煤礦智能化建設頂層設計的一個(gè)縮影。
《藍皮書(shū)》指出,我國煤礦智能化建設頂層設計不斷健全,并按照“分類(lèi)建設、分級達標”的基本原則和“采礦工藝為基礎、技術(shù)標準為先導、先進(jìn)裝備為核心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為平臺、人工智能為先鋒”的發(fā)展思路,穩步推進(jìn)煤礦智能化建設,形成不同地區、不同地質(zhì)條件的煤礦智能化建設新方案、新樣板、新模式。
國家發(fā)展改革委、國家能源局、應急管理部等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》以來(lái),國家相關(guān)部門(mén)相繼發(fā)布多個(gè)政策文件,支持煤礦智能化建設。各產(chǎn)煤省份結合區域實(shí)際,制定分階段、可量化的智能化建設發(fā)展目標,20余個(gè)省份出臺指導性文件、制定發(fā)展規劃、召開(kāi)專(zhuān)題現場(chǎng)推進(jìn)會(huì )議進(jìn)行部署。
山西率先在全國發(fā)布煤礦智能化建設標準體系,印發(fā)了《山西省煤礦智能化標準體系建設指南(2023版)》,修訂印發(fā)《煤礦智能化建設評定管理辦法》等文件。截至目前,山西累計建成289處智能化煤礦;55處充填開(kāi)采、保水開(kāi)采、煤與瓦斯共采等綠色開(kāi)采技術(shù)試點(diǎn)煤礦全部建成,120處煤礦實(shí)現無(wú)煤柱開(kāi)采;2019年至今,煤炭先進(jìn)產(chǎn)能占比由68%提升到83.5%。
內蒙古將推進(jìn)煤礦智能化建設納入《內蒙古自治區建設國家重要能源和戰略資源基地促進(jìn)條例》,為煤礦智能化建設夯實(shí)了法規保障基礎。截至今年5月,內蒙古煤炭開(kāi)采機械化率已達100%,七成在產(chǎn)煤礦完成智能化建設,智能化煤礦數量、產(chǎn)能分別達209處、10.87億噸/年,智能化煤礦產(chǎn)能占自治區在產(chǎn)煤礦產(chǎn)能的88%,智能化煤礦產(chǎn)能居全國第一。281個(gè)智能化采掘工作面高效運行,44處露天煤礦積極開(kāi)展無(wú)人駕駛試驗,370輛無(wú)人駕駛車(chē)輛馳騁在礦場(chǎng)。
陜西省出臺《陜西省煤礦智能化建設指南(試行)》和《陜西省煤礦智能化建設實(shí)施方案》等,系統推進(jìn)智能化建設,全省煤礦智能化開(kāi)采能力達6億噸/年。截至2024年底,陜西省建成智能化煤礦47處,建成國家級智能化示范煤礦15處,建成智能化采煤工作面158個(gè)、智能化掘進(jìn)工作面107個(gè),初步形成多種類(lèi)型、不同模式的智能化煤礦。
新疆發(fā)布《新疆維吾爾自治區煤礦智能化建設三年行動(dòng)計劃(2023—2025年)》《新疆維吾爾自治區煤礦智能化建設驗收管理辦法(暫行)》等,加速推進(jìn)煤礦智能化建設。截至目前,新疆煤礦智能化建設總投資超過(guò)96億元,已建成智能化煤礦42處,占比達65.6%;建成43個(gè)智能化綜采工作面,18個(gè)掘錨一體智能掘進(jìn)工作面。2024年,新疆智能化煤炭產(chǎn)能達5.547億噸,占全區生產(chǎn)煤礦產(chǎn)能總規模的92%。
山東省發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)山東省煤礦智能化建設的指導意見(jiàn)》《推動(dòng)全省煤礦大規模設備更新加快實(shí)施“機械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”的工作方案》等,促進(jìn)煤礦智能化建設提質(zhì)增效。截至2024年8月初,山東省77處正常生產(chǎn)、建設煤礦中,有67處建設了智能化采掘工作面,共計建設180個(gè)智能化采掘工作面,累計減少井下作業(yè)人員2萬(wàn)余人。
河南省印發(fā)《河南省加快推進(jìn)煤礦數字化智能化高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)方案(2024—2026年)》,推動(dòng)生產(chǎn)效率與安全標準提升。截至目前,河南累計建成3處國家級智能化示范煤礦、33處智能化煤礦、161個(gè)智能化采煤工作面、259個(gè)智能化掘進(jìn)工作面和93個(gè)其他智能化子系統,智能化煤礦產(chǎn)能占比達46.1%。
數字化轉型加速智能化“生態(tài)圈”形成
“十四五”以來(lái),我國煤炭企業(yè)堅持“試點(diǎn)探路、典型引路、經(jīng)驗復制”的原則,加快推進(jìn)智能化示范煤礦建設并取得積極成效。截至今年3月,我國建成國家級智能化示范煤礦66處、省級(央企級)智能化示范煤礦200余處。
在國能準能集團黑岱溝露天煤礦,無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)與遠程操控液壓正鏟、智能推土機高效配合,有序剝離土巖、運輸煤炭,實(shí)現采、運、排全過(guò)程無(wú)人化協(xié)同作業(yè);在陜煤集團黃陵礦業(yè)公司一號煤礦智慧調度室,地面監測人員應用智能地質(zhì)保障系統,實(shí)時(shí)監測井下各類(lèi)地質(zhì)信息,精準預測預報地質(zhì)災害情況……各大煤炭企業(yè)智能化應用場(chǎng)景不斷“上新”,助力智能化生產(chǎn)常態(tài)化。

國能準能集團露天煤礦礦用卡車(chē)司機上崗作業(yè)
“十四五”以來(lái),國家能源集團全力、全域、全速推進(jìn)煤礦智能化建設。截至今年5月,國家能源集團智能綜采工作面、智能掘進(jìn)工作面平均單班生產(chǎn)作業(yè)人數均減少;用工減少5000余人,固定崗位無(wú)人值守累計減少1029人;突破了5類(lèi)智能采煤、5類(lèi)智能掘進(jìn)、3類(lèi)無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)、5類(lèi)機器人等關(guān)鍵技術(shù),攜手華為公司共同研發(fā)礦鴻系統,推動(dòng)國產(chǎn)操作系統工業(yè)化應用。
中國中煤能源集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國中煤)累計建成智能化煤礦48處、智能化綜采工作面203個(gè),9項成果入選全國煤礦智能化建設典型案例。井上井下固定場(chǎng)所基本實(shí)現無(wú)人值守,災害嚴重煤礦全面建設災害大數據融合分析與智能監測預警平臺,形成煤礦智能化“6+7+N”示范體系,智能化產(chǎn)能超過(guò)1.7億噸/年。
中國煤炭科工集團牽頭開(kāi)展系列智能化技術(shù)專(zhuān)項攻關(guān),攻克100余項核心技術(shù)裝備,主導編制煤礦智能化技術(shù)標準120余項,同時(shí)率先構建全國煤礦智能化技術(shù)標準體系,主導全國煤礦智能化建設進(jìn)程,支撐全國70%以上智能化煤礦建設,推動(dòng)我國煤礦技術(shù)裝備水平和原煤工效大幅提高。
陜煤集團在所屬37處生產(chǎn)煤礦建成50個(gè)智能化采煤工作面,智能化產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的98%,形成薄及中厚煤層智能化開(kāi)采、大采高工作面智能高效人機協(xié)同、綜放工作面智能化割煤與人工干預輔助放煤、復雜條件機械化+智能化開(kāi)采等多樣化智能化開(kāi)采模式。

陜煤集團陜北礦業(yè)公司韓家灣煤炭公司智能機器人巡檢井下中央變電所
山東能源集團煤礦智能化建設投入累計超200億元。其研發(fā)的深部煤炭安全高效數智化開(kāi)采成套技術(shù)裝備獲得國家科技進(jìn)步獎二等獎。
“十四五”以來(lái),我國煤礦技術(shù)裝備和工藝取得重大突破,智能化建設成果覆蓋智能地質(zhì)保障、智能掘進(jìn)、智能采煤、智能主運輸、智能洗選等系統。
110/N00工法在全國多個(gè)煤礦推廣應用,理論研究與工程應用處于國際領(lǐng)先地位;下向分段充填采礦方法,實(shí)現了深孔落礦、大規模連續采礦,有效解決破碎礦體安全高效開(kāi)采難題。礦山無(wú)人機測繪、監測技術(shù)重新定義傳統工作模式;長(cháng)掘長(cháng)探、孔中物探等技術(shù)裝備顯著(zhù)提高地質(zhì)探查精度;提升機無(wú)人值守、單軌吊組網(wǎng)一站式運輸成為主流,地下礦山有軌電車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)逐步成熟,露天礦山百臺級無(wú)人電卡集群投運;智能鉆機按設計自主作業(yè)、千米定向鉆機普遍應用;爆破炸藥車(chē)智能尋孔裝藥、自動(dòng)調節炸藥密度等。世界首套10米超大采高智能綜采工作面成套裝備在陜煤集團曹家灘煤礦運轉,世界首套550米工作面刮板輸送成套裝備正式下線(xiàn),掘、錨、采、裝、運等大型礦山成套裝備進(jìn)入全球高端市場(chǎng),井巷全斷面掘進(jìn)技術(shù)和裝備全球領(lǐng)先。
截至今年一季度末,全國礦山超過(guò)1.6萬(wàn)個(gè)固定崗位實(shí)現無(wú)人值守,30余類(lèi)共2640臺(套)機器人、2000多輛無(wú)人駕駛車(chē)在各類(lèi)礦山推廣應用。
目前,我國煤礦智能化建設協(xié)同生態(tài)初步形成,催生出一批協(xié)同創(chuàng )新平臺,創(chuàng )新聯(lián)盟大量涌現,形成蓬勃發(fā)展的智能化“生態(tài)圈”。截至目前,已成立70多個(gè)創(chuàng )新平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,匯集了1000余家企業(yè)、100多家科研院所、50多所高校和21個(gè)院士團隊。
同時(shí),我國已發(fā)布智能化礦山建設領(lǐng)域標準超過(guò)100項,初步建立起煤礦智能化標準體系。政府主管部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì )、科研院所和煤炭企業(yè)堅持需求導向,共同開(kāi)展煤礦智能化標準體系頂層設計,推進(jìn)國家標準、行業(yè)標準、地方標準以及團體標準的編寫(xiě)和實(shí)施應用。
人工智能與煤炭深度融合助力管理模式升級
“請注意,采煤作業(yè)中,請勿靠近!”在山東能源集團兗礦能源公司興隆莊煤礦10311綜放工作面,AI(人工智能)語(yǔ)音報警系統自動(dòng)提醒接近危險區域的職工。這是該礦66類(lèi)大模型算法512路AI場(chǎng)景中的典型場(chǎng)景。
據了解,山東能源集團與華為公司共建聯(lián)合創(chuàng )新中心,基于人工智能訓練中心開(kāi)發(fā)86個(gè)人工智能技術(shù)應用場(chǎng)景,在其內外部62處煤礦推廣應用,覆蓋采、掘、機、運、通和安全管理等9個(gè)專(zhuān)業(yè)。
這是AI大模型與煤炭行業(yè)深度融合的一個(gè)場(chǎng)景。
近年來(lái),我國煤礦信息化產(chǎn)業(yè)基礎日益夯實(shí),煤礦智能化建設推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、AI、通信網(wǎng)絡(luò )、位置服務(wù)等技術(shù)裝備部署與升級,實(shí)現數據互聯(lián)互通,為人工智能和大模型應用奠定了基礎。
《藍皮書(shū)》指出,“數字煤炭”建設穩步推進(jìn),煤礦智能化實(shí)現系統化、體系化發(fā)展。煤炭行業(yè)首個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈國資智能云、首個(gè)國家級區塊鏈服務(wù)平臺、首個(gè)省級煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、首個(gè)行業(yè)大模型相繼上線(xiàn)運行。人工智能技術(shù)在百余個(gè)場(chǎng)景推廣應用;露天煤礦無(wú)人駕駛車(chē)輛數量實(shí)現年均倍速增長(cháng);煤炭數字產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,規模、效益、研發(fā)投入等主要指標近年保持30%左右的增長(cháng)態(tài)勢,相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利數量年均增長(cháng)超25%。
據不完全統計,煤炭行業(yè)擁有實(shí)際應用場(chǎng)景的大模型超過(guò)20個(gè)。大模型已應用在煤炭行業(yè)生產(chǎn)、安全、管理、決策、辦公、運維、培訓等場(chǎng)景中,涵蓋地質(zhì)、建設、開(kāi)采、洗選、運輸、營(yíng)銷(xiāo)等方面,在圖像智能識別、自然語(yǔ)言處理、辦公輔助、知識檢索、決策優(yōu)化等方面均有進(jìn)展。
西安煤科透明地質(zhì)科技有限公司構建的“曉悟”地質(zhì)垂直大模型,應用“透明地質(zhì)+煤礦智能大腦”進(jìn)行實(shí)時(shí)預報;利用三維地質(zhì)建模+大模型圖模理解功能,預測出一煤礦存在約8米寬的斷層破碎帶。
中國中煤實(shí)施“中煤+人工智能”行動(dòng),讓“智控”大模型接入DeepSeek,實(shí)現生產(chǎn)系統的智能升級;地知大模型、“識物靈境”大模型在地質(zhì)勘探、物資管理中實(shí)現智能化突破;依托天津設計公司成立北斗技術(shù)中心,構建高精度定位與智能監測體系。
中國煤炭科工集團煤炭科學(xué)研究總院有限公司自主研發(fā)太陽(yáng)石礦山大模型,根據煤礦多維度應用場(chǎng)景具體需求,從基礎設施、數據資源、算法模型、應用服務(wù)、安全可信與測試、行業(yè)生態(tài)6個(gè)層面進(jìn)行建設。
陜煤集團在32處煤礦建成“千眼”視頻系統,首創(chuàng )AI+NOSA智能風(fēng)險管控系統,嚴格落實(shí)“無(wú)視頻不作業(yè)”要求,推動(dòng)安全管理由人控向智控轉變。
與此同時(shí),煤礦智能化建設助推人才轉型。
“今天,我們入井有兩項任務(wù):一是對帶式輸送機、移動(dòng)變電站開(kāi)展試驗,對設備外觀(guān)進(jìn)行清理、巡視;二是按照檢修計劃,對照停電票要求,更換移動(dòng)變電站干燥劑和防銹油,并進(jìn)行絕緣搖測……”近日,淮河能源控股集團張集煤礦綜采二隊機電班副班長(cháng)兼井下防爆電工余克祥安排當班檢修任務(wù)。
在煤礦智能化建設深入推進(jìn)的大背景下,2022年,煤礦井下防爆電工作為新增工種,與煤焦油加氫制油工、煤礦智能掘進(jìn)員、煤礦智能開(kāi)采員、采礦安全監控系統值班員4個(gè)工種一同被納入《中華人民共和國職業(yè)分類(lèi)大典(2022年版)》。2023年,煤礦智能開(kāi)采員、煤礦智能掘進(jìn)員、煤礦井下防爆電工、煤焦油加氫制油工、采礦安全監控系統值班員5個(gè)工種被納入煤炭行業(yè)職業(yè)能力水平評價(jià)職業(yè)(工種)范圍。
應急管理大學(xué)(籌)提出“三化教學(xué)實(shí)踐”新模式,即理論教學(xué)現場(chǎng)化、井下一線(xiàn)課堂化、智慧礦山校園化,以其采礦專(zhuān)業(yè)和河北省礦山智能化開(kāi)采技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室為依托,探索開(kāi)發(fā)智能采礦專(zhuān)業(yè)方向人才培養體系。
日前,中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )和華為公司聯(lián)合撰寫(xiě)了《大數據工程技術(shù)人員(礦山)行業(yè)技術(shù)技能評價(jià)規范》,進(jìn)一步促進(jìn)煤炭行業(yè)培養匹配行業(yè)需求的數字化技能人才,完善國家職業(yè)技能標準體系。
相關(guān)數據
◆與2020年相比,全國煤礦智能化采掘工作面由494處增加到1930處。
◆截至今年3月,我國建成國家級智能化示范煤礦66處、省級(央企級)智能化示范煤礦200余處。
◆截至今年一季度末,全國礦山超過(guò)1.6萬(wàn)個(gè)固定崗位實(shí)現無(wú)人值守,30余類(lèi)共2640臺(套)機器人、2000多輛無(wú)人駕駛車(chē)在各類(lèi)礦山推廣應用。
◆截至目前,我國已成立70多個(gè)創(chuàng )新平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,匯集了1000余家企業(yè)、100多家科研院所、50多所高校和21個(gè)院士團隊。
◆據不完全統計,煤炭行業(yè)擁有實(shí)際應用場(chǎng)景的大模型超過(guò)20個(gè),涵蓋地質(zhì)、建設、開(kāi)采、洗選、運輸、營(yíng)銷(xiāo)等方面。
◆2022年,煤礦井下防爆電工作為新增工種,與煤焦油加氫制油工、煤礦智能掘進(jìn)員、煤礦智能開(kāi)采員和采礦安全監控系統值班員4個(gè)工種一同被納入《中華人民共和國職業(yè)分類(lèi)大典(2022年版)》。
◆2023年,煤礦智能開(kāi)采員、煤礦智能掘進(jìn)員、煤礦井下防爆電工、煤焦油加氫制油工、采礦安全監控系統值班員5個(gè)工種被納入煤炭行業(yè)職業(yè)能力水平評價(jià)職業(yè)(工種)范圍。
來(lái)源:中國煤炭報