采掘失衡難題如何破解？智能化建設進展如何？沖擊地壓能否有效防治？近日召開的中國礦山安全學會七屆理事會第五次會員代表大會暨2025學術年會上，中國工程院院士康紅普等專家與礦山企業代表凝心聚智，共獻良策。

“科技創新是推動礦山安全高效發展的第一動力。只有發展礦山新質生產力，才能推動礦山行業高質量發展。”中國礦山安全學會會長黃玉治在會上強調。

智能化改變礦山開采模式

“近年來，我國煤礦智能化建設取得顯著成效，實現了減人、提效、增安。”煤炭科學研究總院有限責任公司深部開采與沖擊地壓防治研究院院長齊慶新說。

據齊慶新介紹，截至2025年7月，我國煤礦數量約4127處，其中安全高效煤礦1238處，占全國煤礦數量的30%。

“我們已建成智能化煤礦158處，其中國家智能化示范煤礦9處，智能化產能占比約87%。國家礦山安全風險監測預警系統覆蓋265處煤礦，實現對水害等重大風險源的實時監測與智能預警。”內蒙古自治區鄂爾多斯市委常委、副市長劉鳳云說。

隨著智能化快速推進，海量的礦山數據顯得尤為重要。

“礦山數據采集面臨著技術不可控和標準不統一兩大難題，嚴重阻礙了礦山智能化向高階演進。而礦鴻操作系統通過統一數據協議，打破了信息孤島，實現設備數據互通和井下設備智能聯動，推動人機互聯、機機互聯、運維管理信息可視可控。”華為礦山軍團總裁楊宗瑩表示。

楊宗瑩舉例說，當前，液壓支架自動跟機拉架的普遍操作模式為人工操作或紅外監測，而礦鴻操作系統可實現數據共享、支架自動跟機，做到毫秒級響應、零下發失敗率，使生產率提升50%。

會上，中國礦山安全學會設立礦鴻聯盟工作委員會，為工業領域自主可控、規范統一的礦山操作系統營造要素共生、結構優化的產業生態。同時，依托礦鴻操作系統創新開發，健全適配、測試、認證流程體系，為礦山企業提供更完備的服務支撐。

“巷道掘進與支護工藝復雜，掘進技術整體落后于采煤技術，且發展極不平衡。”康紅普說。

據了解，陜北、神東等礦區頂板好、圍巖完整的煤礦，最高月進尺達1500米到2000米；其他占全國90%的一般及復雜地質條件礦井，圍巖松軟破碎，平均月進尺不足200米。

“掘進速度慢、效率低，用人多，勞動強度高，不能滿足煤礦高效開采要求。”康紅普說。

康紅普及其團隊開展復雜條件煤礦巷道快速智能掘進關鍵技術與裝備攻關，重點研究復雜條件掘進工作面智能感知與圍巖穩定性判定方法、快速掘進巷道圍巖控制理論及智能支護技術、復雜條件快速智能掘進模式與裝備等，取得了系列成果。

目前，康紅普及其團隊在中國中煤陜西公司大海則煤礦進行大斷面強礦壓巷道快速掘進示范，單根錨桿自動化作業時間低于3分鐘，單排錨桿自動化作業時間低于15分鐘，工業性試驗月進尺達1067米；在陜西延長石油可可蓋煤礦進行富水裂隙巷道快速掘進示范，集成鉆錨一體化支護快掘設備月進尺1000米，累計掘進進尺12674米。

“掘進與支護自動化、智能化是實現快速掘進的有效途徑與發展方向，但目前還處于初步探索階段，在智能感知與圍巖穩定性判別、自動化掘進與支護裝備、智能控制系統、礦壓實時監測與反饋等方面需要集中攻關。”康紅普說。

西安科技大學教授閆振國介紹，智能通風是煤礦智能化建設的重要環節。未來，隨著數字孿生、自主決策算法的深度融合，智能通風將向著通風網絡解算精準化與系統調控智能化、智能通風與災害管控一體化、通風智能管控平臺化等方向發展，為煤礦安全生產與綠色轉型提供支撐。

科技創新助力安全生產

我國煤礦賦存條件復雜，水、火、瓦斯、頂板等災害俱全。隨著開采深度增加，煤層復雜難采的特點愈加明顯。

“隨著重視程度提高、認識加深、科技水平整體提升，沖擊地壓災害基本得到有效控制，但沖擊地壓仍然是煤礦最大的隱患。”齊慶新說。

中煤西北能源化工集團有限公司所屬4處沖擊地壓礦井主采煤層埋深均大于600米，礦井主采的3-1煤層均被鑒定為強沖擊傾向性。

“我們健全沖擊地壓防治管理體系，配強沖擊地壓防治技術力量，建立了沖擊地壓防治制度標準，構建了綜合預警體系。4處沖擊地壓礦井回采工作面和掘進工作面全部實現6個以上微震傳感器覆蓋，并增加地面ARP監測，形成了井上下立體監測網絡。”中煤西北能源化工集團有限公司副總經理、總工程師王鵬說。

科岳科技（山東）集團有限公司副總經理李光明表示，該公司創新頂板礦壓監測技術，研發了自動校準型AI視覺頂板離層儀，首次將AI機器識別技術應用到礦壓監測領域，實現了頂板位移精準穩定監測。

“雖然沖擊地壓防治體系已基本建立，但沖擊地壓理論研究還需深入、沖擊地壓監測預警與防治有效性評價工作還需加強。”齊慶新表示。

礦山透明化是智慧礦山建設的重要任務。“應用透明地質技術，可以提高資源利用率、降低成本、提前識別地質風險，并通過精準勘探與設計，從源頭減小對生態環境的擾動，推動礦山綠色低碳轉型。”丹東東方測控技術股份有限公司透明地質保障平臺技術總監賈銀昱說，該公司突破多源異構數據融合技術，打造了WebMine透明地質保障平臺。

“為解決透明地質保障系統難學難用等問題，我們不斷增強軟件的工具屬性、設計功能，豐富應用場景；持續優化軟件學習、使用邏輯以及流程；加強校企合作，聯合打通產學研用生態閉環等，挖掘煤礦真需求，解決煤礦實際問題。”陜西美聯美智慧能源技術（西安）有限公司科研負責人王蘇里說。

“我們組建鄂爾多斯市安科院，積極與科研院所、高校和企業合作，在沖擊地壓等領域取得一系列創新成果。特別是國家煤礦安全開采工程化集成創新中心等落地以來，推動40處示范煤礦開展系統適配與AI應用，建成200余個智能聯創場景，礦山安全監管效能與風險防控能力顯著提升。”劉鳳云說，全市已累計投入礦山安全技改和科研資金超200億元。

作者：謝吉東 版面編輯：謝吉東

編輯

來源：中國煤炭報

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