這是一篇從網絡上轉載的文章，我們沒有找到具體的署名作者，不過大致代表了當下關心煤礦發展的一部分人的意見。這些意見比較中肯，但我們也認為存在不足。中肯的是目前煤礦智能化確實過熱，有一些浮躁在內;不足的是，意見沒有太多新意，而且如同“煤礦智能化”浮躁一樣，意見本身也有些浮躁。
我們始終認為，國內對於煤礦智能化不能一味地用過於嚴謹的學者態度去考量。它其實就是一個概念和方向，是產業向前的一個指引。就如同自動駕駛一樣，現在市麵上所有科技公司幾乎都沒有實現較為理想的L4，最具代表性的特斯拉也是02manbetx.com 頻出。但你不能說自動駕駛的方向不對，也不能全盤否定自動駕駛企業的自動駕駛技術，畢竟大家都還在朝著一個方向去努力。
世上從來不缺批評者，缺的是解決問題的人。現在業內很多關心產業發展的人都在提一些意見，事實上大同小異，這其中也包括很多從事智能化推廣的局內人。這說明大家對於問題本身的認識是有共識的，關鍵在於如何去攻破，而這個解決問題的時間差才是真正的矛盾所在。
我們認為，如果以理論標準去考量煤礦智能化，那迎麵潑來的必定都是冷水。如果稍稍寬容些可以看到，智能化的推廣讓這個產業真正活躍起來了。包括華為在內的不少頂級科技公司開始主攻煤炭板塊，在以前不敢想;各大礦山無論是否政策引導，都在積極推動智能化，其對科技創新的熱情，恐怕也是前所未有的。
那麼我們認為智能化存在哪些問題?我們同意本文及很多專家學者的意見。我們的特點——好麵子，所有材料裏幾乎隻有經驗沒有教訓。教訓太尷尬，隻能打落牙齒和血吞，自己知道就完事兒了。所以很難讓人看到科研的艱辛，大家習慣了榮譽和掌聲。我們認為的一個重要原因是行業的潤滑作用缺失。首先，政府不可能像推動航天科技一樣大包大攬，那麼在一些核心環節就需要政府和社會力量共同來推動，比如標準的製定、人才的培養、模式的創新等。現在行業裏有很多聯盟機構，但都沒有真正聯合起來去解決共性問題，還是各自為戰。要麼是大企業的附庸，要麼是虛設的機構。我們所認為的聯盟，應該是產業鏈上產學研用一條線的集合，大家相互銜接，互為所需。如果都是市場上的競爭對手，如何聯盟?如何圍繞一個目標共同發力?這一點上社會組織的效用就無法為產業貢獻應有的力量。其次是行業的自律作用。首台、首套、首次、首個、首款……這些創新的名詞目前似乎沒有了限製。本應嚴謹的科學鑒定，要麼缺位，要麼缺乏公信力。最後，我們認為，智能化推崇“少人無人”，但其內核還是“以人為本”。一方麵智能化真正解放了工人才算達到標準，另一方麵包括轉崗、培訓、高級人才培養和儲備這些“人事”配套解決了，才算奠定了智能化的基礎。
以上僅為意見，不喜勿噴。竭誠歡迎大家和我們積極聯係，探索通過自媒體平台的資源聚集效應，拓展行業合作，推動科技傳播及技能人才培養等多方麵工作!
我國是世界上最早認識和使用煤的國家，有悠久的曆史。成書於公元前5世紀的《山海經·五藏山經》，已有關於煤的記載，而在西方關於煤的最早文字記載始於公元315年，比我國晚了近800年。
煤炭發展至今，開采方式也已經發生了翻天覆地的變化。
01
煤炭開采曆程
相關資料記載，中國古代采煤技術大多用掏槽的方法。先以手鎬在工作麵煤壁下部開一橫槽,促使煤層產生裂隙，再用錘楔在上部敲鑿,使煤塊崩落。特厚煤層不能用全采高同時采出，采用分期開采法，先采出其中一部分，隨即充填，待過若幹時間，采空部周圍岩石的壓力使未采煤層移動，密合壓實，再行開采。
1840年鴉片戰爭以後，中國的門戶被迫開放，進入了半封建半殖民地社會，開始出現近代航運業和機器工業，需要大量煤炭，而舊式手工煤窯生產已遠遠不能適應需要，因此，清廷洋務派積極醞釀引進西方先進的采煤技術和設備，近代煤礦開始出現。
1894年中日甲午戰爭之後，中國國勢益衰，列強乘勢接踵而來，外國資本大量侵入中國煤礦。1898年4月，中德簽訂的《膠澳租借條約》規定：“德國在山東境內自膠州灣修築南北兩條鐵路，鐵路沿線兩旁各三十華裏(15km)以內的礦產，德商有開采權。”此後，英、俄、法、日相繼攫得了類似的權利。據不完全統計，從1895～1912年間，帝國主義攫取中國煤礦權的條約、協定和合同共42項(包括其他礦藏)，涉及遼、吉、黑、滇、桂、川、皖、閩、黔、魯、浙、晉、冀、熱、豫、鄂、藏、新等19省。開辦了開平、灤州、焦作、孟縣、平定州(現平定縣)、潞安、澤州、平陽府屬煤礦、本溪湖、臨城等規模較大的煤礦。外資煤礦的產量占中國當時近代煤礦總產量的83.2%，基本上控製了中國的煤炭工業。帝國主義的侵略激起了中國人民的反抗，從1903年起，掀起了收回礦權運動，1911年達到高潮。中國的愛國紳商，不滿利源外流，在人民開展收回礦權的鬥爭的運動中，集資開辦了一批煤礦。官僚買辦見開煤礦有利可圖，不願坐失良機，亦想方設法開辦煤礦。於是，從1895～1936年中國近代煤礦呈現出發展的趨勢。
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1937年“七•七”事變後，日本帝國主義侵占了我國的絕大多數煤礦，包括外資經營的，都陸續被其霸占，開采方式完全是掠奪性的。從1931～1945年，日本共霸占我國大小煤礦200多處，掠奪煤炭4.2億噸，被其破壞的煤炭資源不計其數。
抗日戰爭時期，國民政府資源委員會直轄煤礦29處，還采取資助經費等辦法，鼓勵私人開辦煤礦，共59處，年總產量約為600多萬噸。在解放區，也辦了一些小煤窯，供當地軍民作燃料。據戰後統計，晉、察、冀邊區共有小煤窯473個，日產煤炭共計2739噸。
1945年抗日戰爭勝利後，日本霸占的煤礦小部分由解放區人民政府接管，大部分被國民黨政權接管。解放戰爭初期，受政治、軍事形勢多變的影響，有些煤礦幾經易手，處於停產或半停產狀態。1947年以後，國民政府逐步崩潰，直到1949年新中國誕生，這些煤礦才陸續回到人民政府手中，但已遭到嚴重的破壞。
1953年，我國開始了發展經濟建設的第一個五年計劃，為了保證鋼鐵基地煉焦用煤，解決華東地區缺煤和逐步改善煤礦布局等的需要，“一五”期間，重點擴建了15個老礦區，同時開始了10個新礦區的建設。煤炭產量從1949年的3243萬噸上升到1957年的13073萬噸,提高4倍以上。與此同時，為了適應煤礦生產建設的需要，逐步組建了地質勘探、煤礦設計、建井施工等配套的專業隊伍。1955年7月又正式成立了煤田地質勘探、設計管理和基本建設三個總局，進一步加強了領導，強化了技術和隊伍的培訓工作，為以後煤炭工業的協調發展打下了堅實的基礎。
經過改革開放40年的發展，我國煤礦實現了從普通機械化、綜合機械化到自動化的跨越，並開始向智能化邁進。
02
什麼是煤礦智能化
煤礦智能化是非常複雜的巨係統，其總體架構包括8大智慧係統:①地下精準定位導航係統;②隨掘隨采精準探測地質信息係統;③智能快速掘進和采準係統，礦井通風、供排水、主副運智能係統;④工作麵智能開采係統;⑤危險源智能預警與災害防控係統;⑥礦井全工位設備設施健康智能管理係統;⑦煤礦地麵分選運銷與生態建設智能係統;⑧煤礦物聯網綜合智能管理係統。當前全國建立了200個工作麵智能開采係統。
03
為什麼要發展煤礦智能化?
一、提高行業安全生產水平
我國“富煤、貧油、少氣”的能源格局，決定了在未來很長一段時間內，煤炭仍將在我國一次能源消費中占據較大比例，主體能源地區很難動搖。而通過科技進步可以有效消除煤炭生產、利用環節的負效應，降低煤炭行業02manbetx.com 發生率，對提高煤炭行業整體發展水平作用明顯。
二、市場空間巨大
存量煤礦進行改造實現全麵智能化單礦一般需要投資5-10億元。新建煤礦建設智能化係統需在傳統機械設備投入的基礎上增加30%。考慮到我國存量5000餘座煤礦以及未來產能置換新建煤礦，煤礦智能化將打開煤機智能製造領域萬億級的市場。從上遊智能化煤機製造企業的調研情況來看，當前供給端產能跟不上需求的增長，可以預見的是煤機智能製造將迎來一輪爆發性增長期。因此，智能化、機械化、無人化開采是我國煤炭發展的必經之路。
04
中西方煤礦智能化差異
一、西方國家煤礦智能化曆程
目前，在以“智能化”為核心的綜采工作麵開采技術方麵，美國、德國和澳大利亞的煤炭企業發展較早，綜采工作麵智能化的研究取得了一定的成功，通過采用計算機技術、采煤機記憶截割技術、電液控製技術和變頻軟啟動技術等，在地質條件好的中厚煤層實現了工作麵3~5人的全自動化割煤，並探索實現工作麵無人的智能化開采。
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20世紀90年代以來，美國、英國、德國、澳大利亞等國開始著手研究自動化綜采關鍵技術，並取得了一些顯著性的成果。德國DBT公司成功的研製了基於PM3電液控製係統的薄煤層全自動化綜采係統。美國JOY公司開發了基於計算機集成的薄煤層少人操作切割係統。進入21世紀以來，國外煤礦開采追求“安全、高效、簡單、實用、可靠、經濟”的原則，其智能開采的技術思路是:通過鑽孔地質勘探和掘進相結合的方式，描繪工作麵煤層的賦存分布，通過陀螺儀獲知采煤機的三維坐標，兩者結合實現工作麵的全自動化割煤。該思路可避開煤岩識別難題，以地質條件為載體，頂層規劃自動化采煤過程。
二、我國煤礦智能化進程
我國對煤炭智能化開采技術及裝備的研究起步較晚，2007年才研製出首套國產電液控製係統，實現了對國外進口產品的替代，奠定了綜采自動化係統國產化的基礎。近10年來，我國加大了投入力度，國家、重點產煤省區和企業紛紛出台相關政策支持煤礦智能化建設。相關資料顯示，2019年至今，國家煤監局、國家能源局，山西、河南、山東、貴州等省區，以及神華、陝煤、兗礦、平煤等重點企業紛紛出台了相關政策，大力推進煤礦智能化建設。到2021年，全國將建成多種類型、不同模式的智能化示範煤礦，初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環節的信息化傳輸、自動化運行技術體係，基本實現掘進工作麵減人提效、綜采工作麵內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控。到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化。
05
中西方煤礦智能化差距
我國煤礦工業機械化經過40年的發展，目前機械化程度已經達到78.5%，為煤礦智能化的發展奠定了良好的基礎。但就算信息化發展比煤礦信息早了幾十年的其他製造行業，到現在也隻是實現單個車間、單個生產線的智能，也並未完全形成智能化管理體係，因此，北京大學博導毛善君曾說：“煤礦智能化建設不亞於衛星上天、蛟龍入海。”我們需要清晰的認識到中西方煤礦智能化的差距。
一、科技創新能力落後
發展煤礦智能化不亞於攻克5G網絡核心技術，因為煤礦智能化所涉及的麵更廣，它不但涉及到網絡技技術，還涉及到采、掘、機、運、通、安全環境管理的方方麵麵，同時，由於井下環境的特殊性，其它行業應用成熟的技術到煤礦都有其不適應性，所以，煤礦智能化建設應該從理論的指導，到技術的突破，再到產品的定型，都有一個反複實踐的複雜過程，這也是為什麼國家8部委要求到2035年實現煤礦智能化了。
然而，從國家8部委下發《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》的通知僅僅半年時間，各類煤礦智能化仿佛如雨後春筍一樣，遍地開花。我們常說：“看景，不如聽景。”真正了解現場的都知道是怎麼回事，舉一個例子，年前，“煤礦機器人”炒的異常火熱，從字麵上理解“煤礦機器人”應該是一台科技含量很高的智能化融合體，然而，這些所謂的“煤礦機器人”在申辦礦用產品許可證時，被國家相關部門定義為了“巡檢裝置”，“煤礦機器人”與“巡檢裝置”天壤之別，想想就知道與國家要求的煤礦智能化還有多大的差距了。
煤礦智能化建設是構建國家煤炭數字經濟的基礎，煤礦智能化大到國家對煤炭市場的宏觀調控，小到煤礦對一個人、一台設備、一天生產的微觀管控都都應在煤礦智能化體係裏有具體的體現，可以說煤礦智能化就是一套點、線、麵高度融合的有機體係，是以點帶線、以線帶麵，牽一發而動全身的邏輯關聯體係，所以，煤礦智能化體係的數據關聯關係是支撐了煤礦智能化體係的關鍵，數據的唯一性和準確性是檢驗煤礦智能化建設的唯一標準。
然而，我們看到一些所謂煤礦智能化平台，缺失恰恰是數據的唯一性和準確性，有這樣一個平台，竟然出現了煤礦兩天停產檢修期間煤礦沒有生產、沒有產量、銷售正常，而庫存不減反增的怪事，從這可以看出平台連基本的邏輯關係都沒有，你能說遍地開花的煤礦智能化又是什麼?煤礦智能化技術已不是一個簡單的煤礦自身問題，它是一個多學科的科技難題，煤礦智能化技術難題的科研攻關應該由國家相關部門牽頭，進行統一頂層設計、統一技術規範要求，並組織科研團隊進行攻關，破解這一難題。
而現在，凡是涉及到煤礦專業的院校及各家公司，對全國4600家煤礦進行地盤瓜分，他們沒有統一的頂層設計、沒有統一的技術規範要求，各自為戰，這樣，怎能實現煤礦智能化?又怎能實現煤炭數字經濟發展?看看華為，集中了幾萬名的科技人員攻克5G網絡關鍵底層核心技術，再看看“北鬥導航、衛星研究、蛟龍入海”那一家不是集萬餘名的科技人員從底層數據研究開始，才有了領先於世界的功績。煤礦智能化沒有捷徑可走，前麵的道路荊棘坎坷，需要我們煤炭人不懈努力去攻克一道道技術難關，而不是誰的聲音大，誰就能夠占領煤礦智能化這個市場，也許你得一時之勢，沒有突破煤礦智能化的核心技術，去敷衍煤礦，那麼，今後，你將會麵臨潰口決堤，一瀉千裏，失去煤礦對你的信任。
二、不同於西方以露天開采為主，井工煤礦地質結構較為複雜
2019年，全國煤炭產量38.46億噸，占世界煤炭產量的47.3%，其中地下開采比例高達85%，是世界上煤炭產量和地下開采占比最高的國家。據王國法院士介紹，我國煤礦巷道掘進的機械化程度約為60%，普遍存在采掘失衡、掘支失衡等問題，巷道掘進智能化尚處於起步階段，主要表現在：掘進工作麵空間狹小、作業工序複雜，掘、支、錨、運協同作業困難;截割與支護設備的可靠性、適應性有待提高;強幹擾、高粉塵、狹長作業空間難以實現掘進設備的定姿、定位;智能化快速掘進相關技術與裝備投入低，技術進步緩慢。同時綜放工作麵智能化放頂煤技術一直未能有效突破，智能化開采技術對複雜煤層條件的適應性差，綜采設備群智能協同控製效果有待提升;工作麵端頭支架、超前支架智能化水平較低;工作麵上各類傳感器、攝像頭等相關感知信息的有效利用率較低，工作麵設備的智能決策能力有待提升。
井工煤礦發展智能化不同於露天，露天煤礦智能連續作業，可以采用大型剝離機、轉載機、移動式帶式輸送機等大型裝備，但在井工煤礦，尤其是像貴州這類地質構造複雜、單礦產能較低、煤層傾角大的煤礦，對於智能化設備的運用更需要因地製宜。
三、人工智能產業人才總量不足
同樣值得關注的是人才方麵的問題。智能化人才培養涉及人工智能、信息通信等多個學科，技術更新速度快，學科交叉跨度大，相關高校在師資力量、配套教材、實驗室建設等方麵明顯不足而且行業企業尚不能滿足高校在校生的實習和實踐需要，影響著智能化人才培養的水平和進度。
目前我國人工智能產業人才總量不足，高端數據科學家嚴重匱乏，煤炭企業人才流失嚴重，行業高等學校部分專業招生困難，煤礦采掘一線招工接替問題凸量。專業人才缺口巨大，嚴重影響著煤礦智能化的發展。
對此要大力養青年煤炭科技人才，科技工作者要自覺的投身基層、投身生產一線，從基層鍛煉自己，錘煉意誌和實踐能力，要大力培養年輕的科技工作者，這是實現十四五時期煤礦智能化發展的一個重要支撐。
四、智能化煤礦投入保障不足
煤礦智能化建設需要較大的資金投入，但是一些效益較差的企業智能化發展資金不足，特別是短期收益不明顯，影響企業投入的決心，主要表現在：(1)煤礦智能化投入整體強度仍然偏低，企業間差距較大;(2)煤礦智能化短期主要表現為安全效益，經濟效益不顯著;(3)智能化煤礦運營過程中形成的大量數據資源價值尚未得到充分挖掘;(4)缺少客觀、專業、真實反映煤礦智能化投入與效益的評價方法。
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如何發展我國煤礦智能化?
一、正確認識煤礦智能化地位
國家煤監局從2015年開始抓煤礦“四化”(機械化、自動化、信息化和智能化)建設，專門開展了“機械化換人、機器人作業、自動化減人”科技強安專項行動。5月在陝西黃陵召開全國煤礦自動化開采技術現場會。2016年國家發改委將煤炭智能化開采列為重點研究方向，國家能源技術創新行動計劃(2016—2030年)將煤礦智能化開采作為重點研發任務，明確提出2030年重點煤礦區基本實現工作麵無人化開采。2018年7月國家煤監局在山西潞安集團召開“全國煤礦安全基礎建設推進大會”。2019年1月，發布《煤礦機器人重點研發目錄》，同年8月在世界機器人大會上，專門設立了煤礦機器人專題論壇。近五年來，國家發改委、煤監局一直在煤礦智能化領域做一些推進和嚐試。
各產煤省、職能部門應正確認識我國發展煤礦智能化的趨勢，並加以行動。結合自身實際情況，加快推進煤礦智能化進程。
截至目前，已經有內蒙、山西、貴州、安徽、山東、河南等省區出台明確的煤礦的智能化發展方案。
山西省：以點帶麵提升智能化水平
山西省在全國率先頒布了《山西省智能煤礦建設指導規範》，出台了《山西省煤礦智能化建設實施意見》。
山西省推動大數據、區塊鏈、物聯網、5G通信技術與煤炭產業融合應用，助力自動化向智能化轉變，推動中國移動5G智慧礦山聯盟在山西成立。在陽煤集團新元煤礦建成國內首座5G煤礦的基礎上，同煤集團塔山煤礦等4個煤礦陸續實現了5G入井。山西焦煤斜溝煤礦實現了“一部手機一個APP”遠程管控。全省已有179個煤礦主排水泵房、468個井下變電所、397部帶式輸送機實現無人值守。
同時，山西省大力推動科技研發創新。推動精英數智與華為、煤科院簽署戰略合作協議，共同研發建設“煤礦大腦”
河南省：推進“一優三減”和“四化”建設
麵對煤礦災害嚴重的實際，河南省委、省政府從2019年開始錨定煤礦智能化發展方向，破解安全發展難題。
《河南省煤礦智能化建設實施方案》《河南省煤礦智能化建設標準》《河南省煤礦智能化建設驗收辦法》相繼出台，使全省煤礦智能化建設有章可循。在智能化采煤方麵，先後建成了薄中厚不同煤層的智能化采煤模式;在智能化掘進方麵，積極探索盾構技術和遠程可視化控製技術;在機電運輸方麵，全麵推廣各類大型固定設備智能控製技術，652個固定場所和設備實現無人值守或遠程控製;在示範煤礦建設方麵，積極探索5G+采煤、5G+掘進等技術應用。
河南省加強資金支持，提高煤礦智能化建設項目配套資金額度;加強人才培養，做好智能化建設人才培訓和人才儲備工作;加強合作創新，推動河南理工大學聯合組建智能開采研究院;加強指導服務，組織技術指導組深入煤礦企業解疑難、理思路。
通過“一優三減”和“四化”建設，河南省煤礦壓減生產水平18個、采區29個、采掘工作麵70個，80%以上正常生產煤礦實現“一井一麵”或“一井兩麵”。煤礦用工大幅減少，智能化煤礦采煤區隊作業人員由原來的140人至160人減少到60人以內，工作麵人數由原來的25人至30人減少到9人以下。
貴州省：多舉措高質量推進智能化
針對地質條件複雜、適配性技術缺乏的問題，貴州省發布煤礦機械化開采、智能采掘2個技術榜單，製定了貴州智能煤礦建設管理規定，明確了煤礦智能化數據交換技術要求。
貴州省精心選擇不同地質構造、不同井型、不同災害級別的優強煤礦先行先建。目前，33處煤礦開展采掘智能工作麵建設，5G技術成功在煤礦應用、煤礦企業與技術單位聯合研發成功井下運輸係統巡檢機器人。
貴州省委、省政府主要領導親自謀劃推動，組建驗收專家庫，煤礦企業按照“一礦一策”編製安全和“兩化”改造方案，形成多方聯動協調推進煤礦機械化、智能化改造攻堅工作格局。貴州先後出台11個智能化發展和安全保障的政策文件，建立智能化全過程、全周期的政策體係;加大資金支持力度，探索財政資金引導、社會資金跟進的投貸聯動機製，撬動銀行貸款100多億元，帶動煤礦企業投資300多億元。
二、建立智能化煤礦建設標準與技術規範體係
規範智能化煤礦數據中心、主幹網絡、雲平台、井下人員與設備定位、智能化地質保障係統、智能化掘進、智能化采煤、智能化主煤流運輸、智能化輔助運輸、智能化供電、智能化排水、智能化通風、智能化安全監測監控，製定智能化煤礦建設指南，為智能化煤礦建設提供標準指引。
三、研究應用5G+F5G+WiFi6的高效、高可靠性融合組網技術，研究5G等新一代無線通信技術在煤礦井下不同應用場景的可行性及應用前景，開展井上下5G應用場景研發與示範。研究煤炭板塊雲、數據中心建設技術，構建智能化煤礦知識圖譜，為煤礦各係統的智能03manbetx 決策提供支撐。
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總結與展望
煤礦智能化無人開采是煤炭工業的重大技術變革，是行業升級轉型的重點內容與方向，無論是國家還是行業都給予了高度重視和大力支持，並進行了大量的理論與實際的探索與實踐。根據相關數據記載，存量煤礦進行智能化改造一般需要投資5-10億元/單礦，新建煤礦建設智能化係統需在傳統機械設備投入的基礎上增加30%，而根據我國現有存量及新建煤礦數量，預測煤礦智能化將打開煤機智能製造領域萬億級的市場。
但在煤炭智能化無人開采技術的實現道路上，仍然存在許多尚未解決的問題：目前的煤炭智能化無人開采仍然處於綜采自動化結合可視化遠程幹預的半自動階段;存在科技成果轉化率低、重概念宣傳輕實際應用以及麵對各種複雜地質條件適應性差的現象。距離真正實現智能化、無人化、常態化應用尚且遙遠，仍須在管理觀念、投入力度、研發團隊建設等多方麵下大工夫。
相信隨著先進製造、傳感、計算科學技術等相關基礎行業和科技水平的發展，煤炭智能化開采之路必將實現。
|轉自貴煤數據
