我国矿山装备智能化技术正逐步成熟

  近日，应急管理部、国家矿山安全监察局印发 《“十四五”矿山安全生产规划》，旨在进一步防范化解重大安全风险。规划发布了5类38种煤矿机器人重点研发目录，并推动全国建成494个煤矿智能化采掘工作面，实施应用19种与煤矿生产有关的机器人，未来矿山安全生产将开启 “有人巡视、无人值守”的智能开采新模式。

  智能矿山采集逐步普及

  今年以来，随着我国能源保供稳价持续推进，带动了采矿业增加值的增长。二季度，采矿业增加值同比增长8.4%，煤炭开采和洗选业增速更是超过两位数，均明显快于全部规模以上工业增长。同时，原煤生产增速加快，今年上半年生产原煤21.9亿吨，同比增长11.0%。6月，生产原煤3.8亿吨，同比增长15.3%，增速比5月加快5.0个百分点。

  规划中分析，矿山装备行业依然有着很强的市场空间。采矿行业一直在探索采用数字化技术改善工作环境，提升运行效能的解决方案。随着5G、云计算、大数据、人工智能等新兴技术的深度融合，智慧矿山的理念逐步落地等因素给矿山装备行业带来更多的发展机遇。

  为了更快实现全面智慧矿山采集，规划中表示，我国将继续推动落后产能淘汰退出。通过法治化和市场化等方式，分类型、分期限、分措施推动落后产能淘汰退出，推动研究制定矿山落后产能退出政策和技术标准。

  可以看到我国智能矿山采集正在逐步普及，智能装备让更多的矿山“机进人退”。截至目前，我国已经建成982处煤矿智能化采集工作面，今年底将建成1200-1400个智能化采集工作面。更重要的是，经过两年建设，全国煤矿安全智能检测网已经形成，三千多处煤矿安全生产的态势都汇集在北京，可以对任何煤矿灾害进行动态检测、实时感知和快速预警，对我国煤炭安全生产起到了巨大作用。

  在装备技术方面，规划提出，深化开展重大灾害及耦合危害发生机理科研攻关，着力破解重大安全风险预警、动态监测与可视化、主动预警与智能决策及防控等关键技术和装备瓶颈。

  加强矿山智能化关键技术的研发，重点突破精准地质探测、矿岩识别、透明地质、设备精准定位、复杂条件智能综采和快速掘进、辅助运输环节无人驾驶、固定场所少人化或无人化值守等制约矿山智能化发展的关键技术和装备，提升智能装备的成套化和国产化水平。

  推进矿山企业和科研院所积极开展重大灾害治理技术交流合作，进一步加大推广应用瓦斯防治、水害防治等先进适用技术装备。

  同时，规范矿山安全生产综合信息化系统建设模式，逐步实现上下贯通、全国矿山安全生产信息化 “一张网”，消除信息孤岛。

  短板挑战中含有机遇

  规划中还对目前矿山采掘智能化短板进行了阐述。能源转型发展对矿山安全提出更大挑战，特别是矿山采掘装备短板依然存在。目前机器人密度与国外平均水平相比有很大差距。新材料、新技术、新工艺、新装备的大量使用，给生产安全带来新的不确定性。灾害风险随开采深度增加愈加严重。煤矿瓦斯突出、冲击地压等灾害机理研究尚未取得突破，关键技术装备自主创新能力亟待提升。

  此外非煤矿山发展不均衡，矿山总量多，机械化水平低，全国金属、非金属矿山受资源禀赋、工艺和规模影响，总体机械化程度偏低。

  但这些挑战同时也给能源消费和生产结构优化带来新机遇。随着能源消费结构变革，落后产能淘汰退出深入推进，矿山产业结构不断优化。以安全水平高的大型现代化煤矿为主体成为煤炭行业发展方向。通过淘汰关闭、整合重组和升级改造，非煤矿山产业结构不断优化。矿山安全生产能力和防灾治灾能力进一步强化，为矿山安全生产稳定向好带来活力。

  新一轮科技革命和产业变革正在加速拓展，矿山采掘生产、灾害防治等大量先进技术装备得到广泛应用，安全风险管控技术和措施不断完善，伴随5G、人工智能、云计算等新一代信息技术与矿山深度融合，智能装备、机器人广泛应用，矿山智能化建设步伐加快，少人或无人开采逐步成为现实，科技创新为矿山安全生产工作提供了新动力。

  5G引领开采新模式

  在此次规划中，5G的应用和建设技术被更多企业所青睐。盘点近年来矿山采掘，5G场景的应用不在少数。比如三一智矿科技有限公司与腾讯云于2021年达成战略合作，后者将全力支持三一智矿在智慧矿山的5G应用建设。

  郑煤机加持华为矿鸿构建了智能矿山系统。郑煤机在采煤机主控、支架电液控等设备上加载矿鸿操作系统，实现无屏变有屏、小屏变大屏，极大地简化了综采面的操作，改善工作体验，如同把功能型手机变成智能手机。

  此外，装备制造龙头企业中信重工依托其在矿物实验、产品研发、装备制造、运维服务、工艺优化和工业大数据等方面的深厚积淀，利用5G+工业互联网平台技术，建设完成了矿山装备工业互联网平台。

  不久前中国工程院院士葛世荣在 “2022世界5G大会”上分析认为，2035年我国煤矿开采将进入智能化阶段。葛世荣表示，从有人开采变为无人开采，从固体燃烧变为气液利用，从煤电流程变为清洁低碳，从破坏环境变为生态重构。这四个环节与智能化、高性能通讯紧密相关。

  5G作为新一代移动通信技术，具有低时延、大容量、高速率等诸多优点。5G网络在矿山的应用部署，除了传统高质量音视频传输，还涉及无人i驾驶智能调度系统、云计算以及数量庞大的高清无线图传等需求。可以预见，未来 “无人化”智慧矿山的建设，有了5G网络的加持，将会变得更加安全高效。

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