煤礦智能化發(fā)展現(xiàn)狀如何？面臨哪些難題？如何邁向更高階？日前舉辦的2025中國(guó)國(guó)際煤炭發(fā)展論壇上，煤炭行業(yè)專家展開分享交流。
“煤礦智能化是重塑行業(yè)地位的關(guān)鍵一招，是讓煤炭真正成為新型能源體系中最可信賴的基石的必要路徑。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰在論壇上表示，“我國(guó)已形成大型現(xiàn)代化礦井、災(zāi)害嚴(yán)重礦井、地質(zhì)條件復(fù)雜中小型礦井等不同類型煤礦的智能化建設(shè)模式。”
國(guó)務(wù)院新聞辦公室日前舉行的“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題新聞發(fā)布會(huì)透露，與2020年相比，全國(guó)煤礦智能化采掘工作面由494處增加到1930處。
智能化示范煤礦整體處于中初級(jí)水平
“我國(guó)礦山智能化發(fā)展速度非常快，質(zhì)量也非常高。”中國(guó)工程院院士、江西理工大學(xué)校長(zhǎng)葛世榮說。
截至今年一季度末，全國(guó)礦山超過1.6萬(wàn)個(gè)固定崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，30余類共2640臺(tái)（套）機(jī)器人、2000多輛無(wú)人駕駛車在各類礦山推廣應(yīng)用。
劉峰表示，重點(diǎn)煤礦企業(yè)智能化采煤工作面單班作業(yè)人員減少6人以上，勞動(dòng)工效提高20%以上。
國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭公司榆家梁煤礦、陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦、山東能源集團(tuán)濱湖煤礦建成國(guó)際領(lǐng)先的無(wú)人化綜采工作面，構(gòu)建了生產(chǎn)期間有人巡視、無(wú)人操作的常態(tài)化作業(yè)模式。
無(wú)人駕駛礦卡調(diào)度系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)設(shè)備全覆蓋，作業(yè)效率達(dá)到人工作業(yè)的50%至110%，純電無(wú)人礦卡已在新疆、內(nèi)蒙古等地實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
目前，已建成的智能化示范煤礦整體仍處于中初級(jí)水平。2024年1月、2025年6月，國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局分2批公布建成的國(guó)家智能化示范煤礦名單，共66處煤礦（含52處選煤廠）。在智能化井工煤礦中，Ⅰ類中級(jí)水平煤礦27處，Ⅱ類中級(jí)水平煤礦31處，Ⅱ類初級(jí)水平煤礦3處。5處智能化露天煤礦全部為中級(jí)水平。智能化選煤廠中，中級(jí)水平選煤廠45處，初級(jí)水平選煤廠7處。
裝備保障能力有待進(jìn)一步提升
“智能化裝備難以實(shí)現(xiàn)全自主運(yùn)行。”葛世榮指出，目前，智能化礦山常態(tài)化運(yùn)行仍面臨設(shè)備可靠性不足、感知不精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交互不暢、運(yùn)行不穩(wěn)定、故障難預(yù)測(cè)、人機(jī)協(xié)作弱六大難題。
山東能源集團(tuán)副總工程師亓玉浩同樣認(rèn)為，裝備保障能力不足是當(dāng)前煤礦智能化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)之一。
亓玉浩結(jié)合實(shí)踐總結(jié)了九方面典型問題：一是裝備系統(tǒng)根基不牢，自動(dòng)化生產(chǎn)效能受限；二是裝備適應(yīng)性不足，難以實(shí)現(xiàn)常態(tài)化運(yùn)行；三是關(guān)鍵元件故障率偏高，制約裝備協(xié)同控制效果；四是產(chǎn)學(xué)研用方向存在偏差，規(guī)模化推廣受阻；五是安全管理側(cè)重點(diǎn)從“人”轉(zhuǎn)向“人—機(jī)—網(wǎng)—數(shù)據(jù)”，配套標(biāo)準(zhǔn)體系亟待完善；六是裝備運(yùn)維強(qiáng)度提升，復(fù)合型人才缺口凸顯；七是智能裝備品類繁雜，質(zhì)量與價(jià)值評(píng)估困難；八是數(shù)據(jù)積累與應(yīng)用存在短板；九是部分關(guān)鍵元部件技術(shù)有待自主攻關(guān)。
今年8月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)的意見》，推動(dòng)人工智能與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)各領(lǐng)域廣泛深度融合。
“當(dāng)前通用大語(yǔ)言模型仍屬于統(tǒng)計(jì)智能、‘文科’智能，而非真正的認(rèn)知智能。”北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所教授毛善君表示，“‘讀萬(wàn)卷書’的能力很強(qiáng)，但是‘行萬(wàn)里路’的能力不夠，在工程領(lǐng)域的應(yīng)用未達(dá)預(yù)期。”
毛善君認(rèn)為，目前，DeepSeek等通用大語(yǔ)言模型本質(zhì)是一維的，難以理解多維物理世界，專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足，很難處理GIS（地理信息系統(tǒng)）、CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）等矢量類型數(shù)據(jù)。
當(dāng)前，煤炭企業(yè)應(yīng)用的大模型，主要是對(duì)行業(yè)政策法規(guī)、公開資料的問答處理，缺乏與生產(chǎn)礦井具體數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)和系統(tǒng)的深度融合，難以適應(yīng)私域、動(dòng)態(tài)與復(fù)雜的礦山應(yīng)用場(chǎng)景。
在毛善君看來，適用于煤礦的人工智能大模型應(yīng)具備垂直領(lǐng)域數(shù)據(jù)訓(xùn)練、處理多維矢量圖形、表達(dá)多維時(shí)空關(guān)系、理解嚴(yán)謹(jǐn)業(yè)務(wù)邏輯、實(shí)現(xiàn)多模態(tài)融合分析等能力。
從“單點(diǎn)智能”向“全系統(tǒng)協(xié)同”跨越
“智能化建設(shè)正處于從‘單點(diǎn)智能’向‘全系統(tǒng)協(xié)同’跨越的關(guān)鍵階段。”劉峰表示，智能化的視野應(yīng)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)延伸至礦井規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、閉坑等全生命周期。
劉峰認(rèn)為，煤礦智能化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)從“有沒有”轉(zhuǎn)向“用不用”“好不好用”，從“投資多少”轉(zhuǎn)向“省不省錢”“能否保安全”，要追求可量化、可驗(yàn)證的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。
葛世榮認(rèn)為，煤礦智能化建設(shè)應(yīng)重視安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。在他看來，高級(jí)智能化礦山應(yīng)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)采礦設(shè)備機(jī)器人化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)知識(shí)化、開采過程透明化、采掘現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化、生產(chǎn)決策最優(yōu)化，通過數(shù)字化運(yùn)維實(shí)現(xiàn)礦山高安全、高效益。
葛世榮表示，人機(jī)協(xié)同是下一階段智能化建設(shè)需要攻克的核心技術(shù)，也是解決當(dāng)前智能化礦山常態(tài)化運(yùn)行中其他五大難題的有效技術(shù)途徑。具體需要攻克數(shù)字孿生、透明地質(zhì)、數(shù)據(jù)智能和具身智能四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
為推動(dòng)智能化建設(shè)，山東能源集團(tuán)將健全標(biāo)準(zhǔn)體系，建立煤礦智能裝備的可靠性認(rèn)證與準(zhǔn)入制度，淘汰低質(zhì)、高故障率產(chǎn)品，打造創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，提升智能制造水平，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)“零碳”園區(qū)，強(qiáng)化人才支撐，形成“裝備強(qiáng)、人員精”的運(yùn)維新范式。
下一步，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)將組織編制智能掘進(jìn)等生產(chǎn)系統(tǒng)及供電等生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)智能煤機(jī)裝備接口協(xié)議與數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，征集一批重體力勞動(dòng)的代表性場(chǎng)景，發(fā)布技術(shù)難題清單，鼓勵(lì)廠商揭榜攻關(guān)，推廣實(shí)用技術(shù)裝備和典型做法，加快推進(jìn)重體力勞動(dòng)機(jī)械化或機(jī)器人替代。
來源：中國(guó)煤炭報(bào) 2025年11月18日 1版