煤礦智能化發(fā)展

取得明顯成效

01

｜分類分級建設穩(wěn)步推進

我國煤礦智能化頂層設計和專業(yè)分工進一步優(yōu)化細化。

以陜西、內(nèi)蒙古地區(qū)為代表的地質(zhì)條件相對簡單的煤礦，以山東、兩淮、河南地區(qū)為代表的地質(zhì)條件較為復雜的煤礦，以東北、西南地區(qū)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)域取得積極進展。

02

｜本質(zhì)安全水平不斷提升

通過構(gòu)建“全域感知—智能決策—協(xié)同管控”三位一體的管控平臺，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)管理模式從傳統(tǒng)經(jīng)驗驅(qū)動向現(xiàn)代數(shù)據(jù)驅(qū)動質(zhì)的飛躍。

通過構(gòu)建“感知—預警—處置”全鏈條災害防控體系，推動礦山安全管理模式從被動應對向主動防御的變革。

通過建立透明地質(zhì)保障平臺，推動煤礦災害防治模式從被動應對向主動治理的轉(zhuǎn)變。

通過構(gòu)建“設計—制造—運維—報廢”全流程數(shù)字化管控體系， 實現(xiàn)設備從“出生”到“退役”的全過程智能管控，推動設備安全管理模式從被動搶修向主動預防的變革。

03

｜技術(shù)裝備持續(xù)迭代升級

地質(zhì)保障裝備更加智能化，促進“透明地質(zhì)”技術(shù)更加系統(tǒng)化、應用場景更加豐富。

形成了分別以連采機和以掘錨（一體）機為龍頭的快掘成套裝備及全斷面硬巖快掘成套裝備，大幅提高了掘進效率。

智能化采煤技術(shù)裝備的應用，推動了采煤模式由“有人巡視、無人操作”可視化遠程干預向“地面規(guī)劃割煤、裝備自動執(zhí)行、面內(nèi)無人作業(yè)”的無人化新模式演變。

煤礦機器人應用場景從巡檢類向作業(yè)類拓展。

露天煤礦無人駕駛技術(shù)逐步成熟。

智能化選煤廠從單點智能向全流程產(chǎn)品控制轉(zhuǎn)變。

04

｜煤礦信息化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)日益夯實

煤礦智能化建設推動了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、管控平臺、通信網(wǎng)絡、位置服務等技術(shù)裝備的部署與升級，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為人工智能及大模型應用提供了基礎(chǔ)，提升了新型數(shù)字基礎(chǔ)設施的服務保障能力。

成功建設了礦用超萬兆綜合承載網(wǎng)+F5G視頻專網(wǎng)+安全可信智能礦山新一代骨干網(wǎng)絡，全面融合礦用5G/5G-A、4G、Wi-Fi6、UWB等無線通信定位技術(shù)，構(gòu)建出低時延、高可靠、大帶寬的智能礦山信息高速傳輸通道。

依托AI視覺分析、深度學習算法及高性能算力平臺，成功構(gòu)建了“云網(wǎng)邊端”協(xié)同的煤礦人工智能應用模式，實現(xiàn)了對“人—機—環(huán)—管”實時智能監(jiān)測與報警閉環(huán)管控。

05

｜數(shù)實融合發(fā)展穩(wěn)步推進

建成的數(shù)據(jù)中心、算力中心、數(shù)據(jù)平臺和管控平臺等，為煤炭行業(yè)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟提供了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的煤礦數(shù)實融合示范持續(xù)涌現(xiàn)。

基礎(chǔ)設施方面，構(gòu)建了服務器虛擬化、存儲虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化技術(shù)和云計算管理全面融合的云計算模式數(shù)據(jù)中心，有效實現(xiàn)資源集約化建設。

數(shù)據(jù)處理與分析方面，推動“統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)、統(tǒng)一系統(tǒng)平臺”，打通煤礦生產(chǎn)、管理、安全、自動化控制等眾多“煙囪”系統(tǒng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)資產(chǎn)深度沉淀，為數(shù)據(jù)分析提供來源與工具。

06

｜標準體系逐步統(tǒng)一和完善

《煤礦智能化建設指南（2021年版）》提出了智能化煤礦應基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設思路，采用一套標準體系、構(gòu)建一張全面感知網(wǎng)絡、建設一條高速數(shù)據(jù)傳輸通道、形成一個大數(shù)據(jù)應用中心，面向不同業(yè)務部門實現(xiàn)按需服務，為煤礦智能化建設提供了技術(shù)路線參考，規(guī)范了煤礦智能化建設遵循的范式。

《礦山智能化標準體系框架》《智能化礦山數(shù)據(jù)融合共享規(guī)范》《煤礦智能化標準體系建設指南》等標準體系頂層設計持續(xù)健全。

煤礦智能化建設的標準化和規(guī)范化程度持續(xù)提升。

07

｜協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)初步形成

社會各界參與煤礦智能化建設的熱情日益高漲，產(chǎn)學研用各相關(guān)單位整合創(chuàng)新資源，催生了一批協(xié)同創(chuàng)新平臺，創(chuàng)新聯(lián)盟大量涌現(xiàn)，形成了蓬勃發(fā)展的智能化“生態(tài)圈”。

煤礦智能化發(fā)展

面臨的問題與挑戰(zhàn)

01

問題主要有

●煤礦智能化建設思想認識和發(fā)展觀念不到位

●煤礦智能化建設標準體系不健全

●煤礦智能化技術(shù)裝備可靠性與適應性仍較差

●智能化煤礦常態(tài)化運行率不高

●智能化煤礦管理機制仍有待進一步完善

●煤礦機器人應用效果仍待提升

●煤礦智能化專業(yè)技術(shù)人才短缺

02

挑戰(zhàn)主要有

●“雙碳”目標與煤炭價格波動影響煤礦智能化建設的積極性

●煤炭行業(yè)場景復雜對智能化技術(shù)裝備提出了更高要求

●煤礦智能化發(fā)展滯后于人工智能技術(shù)進步

●煤礦地質(zhì)生產(chǎn)條件越來越復雜趨勢強化了智能化建設的緊迫性

煤礦智能化科技攻關(guān)

方向與重點任務

信息基礎(chǔ)設施向網(wǎng)絡綜合承載與數(shù)據(jù)融合應用發(fā)展

加速建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準體系與傳輸協(xié)議

加快推進綜合承載與通感融合技術(shù)攻關(guān)

攻克煤礦智能化通信網(wǎng)絡確定性通信與智能化運維技術(shù)難題

提升綜合管控平臺智能決策與協(xié)同控制能力

地質(zhì)保障向精準探測與隱蔽致災因素精準防控方向發(fā)展

推進高精度地質(zhì)探測技術(shù)與裝備的升級

協(xié)同攻克礦井地質(zhì)保障動態(tài)更新技術(shù)

打造基于地質(zhì)保障的透明礦井隱蔽致災因素精準防控平臺

掘進系統(tǒng)向數(shù)智少人化方向發(fā)展

提升掘進智能化系統(tǒng)的技術(shù)支撐能力

攻關(guān)掘進系統(tǒng)數(shù)智少人化核心技術(shù)

研制新一代快速掘進成套裝備

綜采智能化向高階數(shù)智開采方向發(fā)展

研制新一代高效智能開采裝備

開發(fā)煤礦無人化高階數(shù)智開采技術(shù)

主運輸系統(tǒng)智能化向高級無人值守發(fā)展

優(yōu)化提升人—機—環(huán)全域感知能力

加快主運輸系統(tǒng)機器替人技術(shù)攻關(guān)

提升帶式輸送機本體智能化水平

研發(fā)主立井提升智能化成套技術(shù)裝備

輔助運輸向智能高效連續(xù)運輸方向持續(xù)提升

升級多源感知數(shù)據(jù)分析與協(xié)同控制能力

持續(xù)提升輔助運輸效率及加快推進輔助運輸轉(zhuǎn)運作業(yè)機器人裝備的開發(fā)

研發(fā)基于人工智能的感知—分析—決策平臺

礦井通風智能化向無人本安自主化方向邁進

加速實現(xiàn)全系統(tǒng)監(jiān)測無人化

大力推進通風裝備本安化

持續(xù)提升平臺自主決策與聯(lián)動管控能力

重點建設智能通風技術(shù)裝備驗證平臺

供電智能化向數(shù)字低碳方向發(fā)展

加速構(gòu)建供電網(wǎng)絡全量感知與監(jiān)控體系

加快研制智能供電裝備

著重提升供電智能決策能力

創(chuàng)新云端智能運維新模式

煤礦災害預警向多模態(tài)智能防控方向邁進

加快發(fā)展高可靠災害感知與智能防控技術(shù)

攻克井下就地風險識別及智能聯(lián)動控制技術(shù)

打造多模態(tài)智能監(jiān)控預警防控平臺

10

煤礦大模型向通專融合的高價值場景驅(qū)動發(fā)展

提升面向大模型應用的數(shù)據(jù)標注能力

推進多模態(tài)數(shù)據(jù)認知對齊技術(shù)攻關(guān)

攻克行業(yè)大模型可信認知決策難題

加速建設大模型基準能力測試體系

11

煤礦機器人向具身智能方向發(fā)展

加強核心技術(shù)突破與元器件攻關(guān)

推動具身智能機器人平臺構(gòu)建

加快場景化產(chǎn)品研發(fā)與應用

加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈協(xié)同提升

12

選煤廠智能化向全流程智能協(xié)同方向邁進

突破智能感知與自適應控制技術(shù)瓶頸

突破流程動態(tài)控制與自優(yōu)化核心技術(shù)

強化智能決策與全流程閉環(huán)優(yōu)化能力

13

露天礦向采剝作業(yè)鏈全流程智能協(xié)同邁進

構(gòu)建標準體系與數(shù)據(jù)生態(tài)

實現(xiàn)智能裝備集群研發(fā)與自主化發(fā)展

推動全業(yè)務流程智能協(xié)同

建設一體化控制與預警平臺

中國煤炭報記者盧慧穎整理自《煤礦智能化發(fā)展藍皮書》

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