原标题：煤矿智能化建设怎么搞？看看他们的经验和建言！
煤矿智能化建设如火如荼，
从中央到地方，
相关政策频频出台，
吹响着煤矿智能化前进的号角。
但在具体实施过程中，
仍有一些问题困扰着煤炭人。
如：未来智能化建设应朝什么方向发展？
人才匮乏、技术装备保障不足等问题
该如何解决
……
8月27日，
《中国煤炭报》邀请了2位煤炭人
谈了煤矿智能化建设过程中的
问题、经验和建言。
我们一起来看看↓↓↓
小步快跑抢占发展“智”高点
作者：陈荣德
铁法能源公司成立于2009年1月，其前身铁法矿务局始建于1958年。该公司地处辽宁省铁岭市调兵山市境内，是一家集煤炭、电力、建筑建材、装备制造、商贸物流、煤层气开发利用等于一体，跨行业、跨区域、跨所有制多元发展的大型能源企业。
铁法能源公司采掘机械化装备水平跻身全国同行业先进行列，薄煤层全自动化开采、水库下综采放顶煤、极软岩巷道复合支护等技术达到了国内领先水平。2019年5月，该公司建成辽宁省首个智能化综采工作面，煤炭开采正式步入智能化时代。
制定煤矿“四化”建设中长期规划
经过60多年的开发建设，铁法能源公司本埠生产矿井的开采条件越来越复杂，水、火、瓦斯等自然灾害也越来越严重，尤其是个别矿井还面临煤与瓦斯突出和冲击地压的威胁，安全生产压力越来越大。加之员工队伍整体年龄偏大，井下生产一线员工短缺，生产骨干和高端技术人才匮乏。传统的技术能力和生产方式难以适应企业高质量发展需要。
以大数据、互联网、物联网、人工智能等为代表的新一轮信息技术不断取得突破，深刻影响着人类生产生活及思维方式。我们认识到，智能化是工业自动化、信息化的终极目标，是自动化、数字化、网络化逐步升级发展的过程，煤矿开采全面进入智能化时代是大势所趋，更是企业实现高质量发展的必由之路。
为此，我们加强顶层设计，确定了“做强做优煤炭主业，做精做细非煤产业”的企业发展战略，明确发展方向、理清发展思路，制定了煤矿“四化”建设中长期规划，在科技创新、人才培养、资金投入等方面重点发力，坚定不移推动智能化矿山建设。
建成首个智能化综采工作面
铁法能源公司确立了“整体规划、重点先行、分步实施、逐步完善”的工作思路，稳扎稳打渐次推进。
铁法能源公司在综合分析各生产矿井地质条件、系统配套、员工素质和管理水平的基础上，鉴于小青矿率先引进德国刨煤机薄煤层开采工艺，具备一定的技术基础、经验和管理能力，2018年将小青矿列为首个智能化矿山建设示范单位。
2019年5月25日，辽宁省第一个智能化综采工作面——小青矿北二407中厚煤层智能化工作面建成并投入生产。
该工作面煤层平均厚度2.63米，走向长度1200米，倾斜长度达到了330米。
该工作面引进了以北京天地玛珂电液控制系统有限公司为主体的首套智能化综采成套设备和技术。地面调度指挥中心可以通过“一键启停”远程操控模式，实现有人安全巡检、无人跟机作业。
该工作面每班平均作业人数由原来的12人降至3人。同时，小青矿攻克了工作面端部斜切进刀割三角煤等难题，大幅降低了员工劳动强度，提高了煤炭开采效率。
目前，小青矿已累计生产煤炭100万吨，实现了安全高效生产。
与此同时，小青矿构建了安全生产智能视频监控系统。该系统以2套工业以太环网、27块高清工业电子屏及安装在班前会议室、井上和井下主要作业场所、单人独岗作业地点的600余个高清摄像头为基本构架，组建了安全生产动态视频监控网络，设立了安全生产动态视频监控中心，配备了专职视频安全监管值班人员，全时段、全覆盖采集井上和井下监控图像信息，全过程、全系统实行可视化动态安全监管。
分区域分系统推进智能化建设
铁法能源公司坚持“由易到难、由简到繁，小步快跑、平稳推进”的工作思路，制定了分区域、分系统实施智能化矿山建设的方案，明确了从采区、工作面智能化建设入手，综合开展区域智能化管理的发展模式。为此，该公司配套搭建矿井工业以太环网、生产辅助系统远程集中控制、安全生产智能监测预警、智能化矿山调度指挥、智能机器人巡检等系统构架，持续优化各个配套系统的协同衔接，分步推进各个生产环节的无缝对接。
目前，该公司已初步建成了自动化控制、智能化监测、监控的信息化系统，矿井装备管理水平显著提高。
该公司以“自动装卸载及无人操作的自动化控制”为目标，完成了3台（套）矿井主要提升系统改造；
着力推动供电系统自动化、智能化升级改造，6个矿井建立了电力监测监控系统，30个变电所实现了无人值守；
实施了固定抱索器式架空乘人装置自动化改造，井下主排水泵房、压风机房实现了远程操控、视频监视和无人值守，改造率分别达到63%、90%、88%；
升级了32台井下胶带运输机的控制系统，实现了煤炭运输系统智能化、可视化。
此外，该公司投资1370余万元，完成了8个矿井在用安全监控系统的升级改造工程；
建立了安全监控千兆工业以太网，并将瓦斯抽采监测计量、人员定位、应急广播、激光火情监测等子系统融合在千兆以太网上，实现了系统应急联动和分级报警、管控；
引进并应用智能型千米定向钻机和煤层造穴泄压钻机，大幅度增强瓦斯抽采效果，进一步提高了瓦斯超前治理能力，实现了智能化矿山安全监控与灾害治理的同步技术升级。
下一步，该公司将在现有基础上，继续推进煤矿主体系统智能化建设，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化等与现代矿山开发技术相融合，开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统，应用“5G+智能制造”技术，建设开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的智慧矿山，力争在工作面无人化生产方面取得新突破，推动企业实现高质量发展。
智能化建设的几点启示
在实践中推动智能化建设，我们有如下启示。
启示一：产学研用相结合是稳步推进智能化矿山建设的核心关键。
当前，我国智能化矿山建设刚刚起步，在基础理论和技术方面的研究还不够深入，智能化技术对环境和工艺的适应性差，部分关键技术还没有得到根本解决，特别是恶劣环境下的可视化、复杂条件下的自感知技术等难题亟待解决。需要通过建立产学研用四大创新主体协同作战的合作体系和创新机制，形成创新资源的协同效应和科技研发的规模效应。
启示二：人才队伍是智能化矿山建设行稳致远的根本保障。
智能化矿山建设离不开持续的技术革新，更离不开强有力的人才队伍。
一方面，要借助“外脑”，借鉴成熟经验，全力开展技术革新。
另一方面，要不断强化内部人才队伍建设，逐步构建体现智力劳动价值的薪酬体系和技术要素参与的分配机制，引进、吸纳、留住更多的核心人才。
同时，要立足现有人才，依托重点工程和重大科技专项，通过校企合作、订单式培养、“大师工作室”建设，全面开展创新型人才素质提升工程、专业技术人才知识更新工程、技能型人才培养培训工程，培养造就一支数量充足、结构合理、素质较高、满足行业发展需要的专业技术人才队伍。
启示三：推进智能化矿山建设必须坚持理论和实践的辩证统一。
当前，企业智能化建设处于探索实施阶段，只有坚持实践第一的观点，不断推进实践基础上的理论创新，再用新理论去指导实践，才能确保智能化矿山建设的步伐更稳、更实。只有着力提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新的能力，才能确保智能化矿山建设顺利推进。要树立实践观点和问题导向，做到理论与实际相结合。智能化矿山建设是一个逐步实现、持久完善的过程，必须以企业现有基础为起点、从自身实际需求出发，在学习中完善，在实践中提升。
（作者系辽宁省能源集团铁法能源有限责任公司党委书记、董事长）
分三个阶段稳步推进
煤矿智能化建设
作者：李金泉
煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开采利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、动态预测、协同控制的智能系统，将实现煤矿采掘、运输、钻探、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行，为煤炭产业高质量发展奠定坚实基础。
煤矿智能化建设尚处在初级阶段
近年来，我国煤矿智能化建设发展迅速。目前，全国多个煤矿已拥有不同层次的智能化采掘工作面。在人工智能、大数据、物联网等新技术的驱动下，煤矿智能化建设方面取得了一定成绩。但总体而言，我国尚处于煤矿智能化建设的初级阶段。
一是我国智能化矿山起步较晚，与国外同行相比有一定差距。
加拿大从20世纪90年代初开始研究自动采矿技术；
美国于1999年对地下煤矿的自动定位与导航技术进行研究；
澳大利亚于2001年开展了综采工作面自动和智能化技术的研究，设计开发了LASC系统；
冀中能源峰峰集团于2012年安装了一套远程控制自动化薄煤层综采系统，已接近“无人工作面”。
二是国内煤矿总体水平参差不齐。
一些大型煤矿企业凭借着庞大的资金、技术和人才优势，率先布局智能煤矿建设，形成了涵盖先进综采、综掘、监测、装备制造的煤矿运营体系。
相比之下，一些中小煤矿企业则面临想要智能化却无法智能化的境地，资金、技术、人员配置无法满足智能煤矿建设的需求，智能化进展缓慢。
三是煤矿企业目前对智能化矿山建设的发展规律、路径和建设方式等重大问题把握不足，无法科学推进煤矿智能化发展。
综合发力，寻求突破
当前，我国煤矿已基本建设了安全监测监控、井下人员定位、通信联络等多种系统，以及覆盖矿井主要生产环节的通信与传输网络，并取得了一定的经济和社会效益，但是从智能化发展角度看，还存在政策建立与支持不够、技术装备保障不足、人工智能融合不深、高端人才匮乏等问题。
这些难题严重制约煤矿智能化建设发展，必须寻求突破，加快解决。
首先，要加大政策支持力度，统筹协调全面推进。
建议将智能化煤矿建设列入国家能源发展战略，由国家有关部委牵头规划部署，形成智能化煤矿建设协同推进机制，研究制定促进智能化煤矿建设的相关产业政策。加大资金和财税支持力度，协调解决发展中出现的重大问题，为智能化煤矿建设营造良好的发展环境。推动设立专项保险，允许存在一定程度的错误，减少应用智能化技术煤矿企业的后顾之忧。
其次，要加大对智能化煤矿关键技术、装备的研发力度。
建议将智能化煤矿重大科学研究和关键技术攻关纳入国家科技重大支撑计划，鼓励大型企业、高等院校、科研院所建立产学研一体化的科技创新体系，支持有条件、有能力的企业和科研单位建立国家智能化矿山重点实验室和技术创新联盟。矿业市场智能化、少人化技术投入产出比不高，社会资本流入少，可通过政企联手，设立产业投资基金，带动社会资本投入，实现基金集群总规模增长。
同时，相关部门加强安全监察工作，可参照既往安全生产基金的做法，激励企业进行技术改造。
再其次，要大力支持人工智能、大数据、互联网与煤矿企业的深度融合。
全球5G商业应用已经处于实验启动阶段。我国虽然正式发放了5G商用牌照，但在矿用5G设备研发和应用领域仍属于探索阶段。5G技术在智慧城市的应用是增加生活的便利性，在井下的应用将推进无人或者少人化开采的进程，实实在在减少事故和人员伤亡。井下瓦斯、煤尘、水、火和顶板五大灾害的防范急需高速、大带宽5G技术的支撑。
5G技术的巨大优势可有效提升智能开采、智能钻探等场景控制水平和监测数据传输的可靠性、可维护性。煤矿井下采掘工作面与地面集控中心之间的数据传输，依赖有线网络，井下布放线缆存在走线困难、易遭破坏等难点，5G大带宽、低时延、海量连接等特性，可将部分有线方案替换为无线方案。依托5G打造“高清视频+智能开采”新生产模式，构筑“无线+有线+卫星”融合通信系统，实现生产管理的综合调度，完善物联网覆盖，实现各生产单元的集约化、精细化监管。
最后，要加快人才培养，提高人才队伍保障能力。
目前，我国与智能化、少人化有关的技术人才寥寥无几，且对于人才的培养机制尚未建立。建议合理布局，针对高、中、低不同层次人才，加快培养和引进理论基础研究、电子技术应用与采掘技术相融合的各类人才。积极建立煤矿企业与电子信息应用院校的合作共建模式，从煤矿智能化、少人化技术教育以及产业化应用操作层面入手，共同建立人才培养基地，为智能化矿山输送人才，解决智能化矿山应用人才短缺等问题。
打好基础，循序渐进
我国煤矿智能化建设尚处于初级阶段，必然要经历从初级智能化到高级智能化的过程。笔者认为，实现煤矿智能化建设当前可以通过三个阶段进行。
第一个阶段，全面推进综采智能化技术普及。
煤层赋存条件的复杂性和安全制约因素的多样性是综采智能化面临的最大难题。技术进步为解决难题提供了手段，合理的政策措施、科学的生产管理是全面推进智能化开采的重要因素。
一是建议加快完善煤炭资源管理与产能布局，将煤炭的安全高效绿色开采作为我国煤炭资源开发的基本产业政策，淘汰落后开采方法与产能装备，把智能化开采科学产能作为鼓励发展产能，从国家产业政策各相关方面给予支持。
二是加大智能化开采原始创新力度，加强对不同煤层赋存条件下智能化开采技术适应性的攻关和煤炭智能化开采技术及装备体系研发，大力促进创新成果的转化、完善和全面推广应用。
三是提高煤矿智能化开采的管理水平，提倡专业化的生产作业、设备维修、技术指导，提升每一个生产环节的效率和质量，建立完善的智能化开采技术标准体系。从技术、管理以及政策措施等方面全面推进智能化开采技术进步，实现煤炭安全高效绿色开采新目标。
第二个阶段，实现有限无人化开采。
有限无人化开采是智能化开采设备已基本能适应煤矿复杂地质条件的初期，要求在工作面正常生产期间，一人至两人远程操控，工作面无人操作有人巡视，端头和后路也要实现智能控制和无人运输，人员仅在设备正常维护、检修和特殊工况发生时才进行操作。
一要对可采煤层地质条件进行高精度探测，建成采掘煤层各参数数模，系统基于这一数模进行程序化的工作面设计和采掘设备选型。
二要实时监测煤层地质条件变化，实时修正工作面煤层地质数字模型，对采掘数据提前预判和修正。
三要通过人工智能使采掘装备拥有自主学习能力，通过一线实践提高智能化水平和效率。
第三个阶段，基本实现智能化、无人化开采目标。
构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系，实现地面智能操作、井下无人自动采煤，进而建成真正意义上的智能化煤矿、智慧煤矿。
（作者系冀中能源峰峰集团羊东矿矿长）
来源：中国煤炭报 编辑：董衡
责任编辑：崔维维
