我國礦山裝備智能化技術正逐步成熟

近日，應急管理部、國家礦山安全監察局印發 《“十四五”礦山安全生產規劃》，旨在進一步防范化解重大安全風險。規劃發布了5類38種煤礦機器人重點研發目錄，并推動全國建成494個煤礦智能化采掘工作面，實施應用19種與煤礦生產有關的機器人，未來礦山安全生產將開啟 “有人巡視、無人值守”的智能開采新模式。

智能礦山采集逐步普及

今年以來，隨著我國能源保供穩價持續推進，帶動了采礦業增加值的增長。二季度，采礦業增加值同比增長8.4%，煤炭開采和洗選業增速更是超過兩位數，均明顯快于全部規模以上工業增長。同時，原煤生產增速加快，今年上半年生產原煤21.9億噸，同比增長11.0%。6月，生產原煤3.8億噸，同比增長15.3%，增速比5月加快5.0個百分點。

規劃中分析，礦山裝備行業依然有著很強的市場空間。采礦行業一直在探索采用數字化技術改善工作環境，提升運行效能的解決方案。隨著5G、云計算、大數據、人工智能等新興技術的深度融合，智慧礦山的理念逐步落地等因素給礦山裝備行業帶來更多的發展機遇。

為了更快實現全面智慧礦山采集，規劃中表示，我國將繼續推動落后產能淘汰退出。通過法治化和市場化等方式，分類型、分期限、分措施推動落后產能淘汰退出，推動研究制定礦山落后產能退出政策和技術標準。

可以看到我國智能礦山采集正在逐步普及，智能裝備讓更多的礦山“機進人退”。截至目前，我國已經建成982處煤礦智能化采集工作面，今年底將建成1200-1400個智能化采集工作面。更重要的是，經過兩年建設，全國煤礦安全智能檢測網已經形成，三千多處煤礦安全生產的態勢都匯集在北京，可以對任何煤礦災害進行動態檢測、實時感知和快速預警，對我國煤炭安全生產起到了巨大作用。

在裝備技術方面，規劃提出，深化開展重大災害及耦合危害發生機理科研攻關，著力破解重大安全風險預警、動態監測與可視化、主動預警與智能決策及防控等關鍵技術和裝備瓶頸。

加強礦山智能化關鍵技術的研發，重點突破精準地質探測、礦巖識別、透明地質、設備精準定位、復雜條件智能綜采和快速掘進、輔助運輸環節無人駕駛、固定場所少人化或無人化值守等制約礦山智能化發展的關鍵技術和裝備，提升智能裝備的成套化和國產化水平。

推進礦山企業和科研院所積極開展重大災害治理技術交流合作，進一步加大推廣應用瓦斯防治、水害防治等先進適用技術裝備。

同時，規范礦山安全生產綜合信息化系統建設模式，逐步實現上下貫通、全國礦山安全生產信息化 “一張網”，消除信息孤島。

短板挑戰中含有機遇

規劃中還對目前礦山采掘智能化短板進行了闡述。能源轉型發展對礦山安全提出更大挑戰，特別是礦山采掘裝備短板依然存在。目前機器人密度與國外平均水平相比有很大差距。新材料、新技術、新工藝、新裝備的大量使用，給生產安全帶來新的不確定性。災害風險隨開采深度增加愈加嚴重。煤礦瓦斯突出、沖擊地壓等災害機理研究尚未取得突破，關鍵技術裝備自主創新能力亟待提升。

此外非煤礦山發展不均衡，礦山總量多，機械化水平低，全國金屬、非金屬礦山受資源稟賦、工藝和規模影響，總體機械化程度偏低。

但這些挑戰同時也給能源消費和生產結構優化帶來新機遇。隨著能源消費結構變革，落后產能淘汰退出深入推進，礦山產業結構不斷優化。以安全水平高的大型現代化煤礦為主體成為煤炭行業發展方向。通過淘汰關閉、整合重組和升級改造，非煤礦山產業結構不斷優化。礦山安全生產能力和防災治災能力進一步強化，為礦山安全生產穩定向好帶來活力。

新一輪科技革命和產業變革正在加速拓展，礦山采掘生產、災害防治等大量先進技術裝備得到廣泛應用，安全風險管控技術和措施不斷完善，伴隨5G、人工智能、云計算等新一代信息技術與礦山深度融合，智能裝備、機器人廣泛應用，礦山智能化建設步伐加快，少人或無人開采逐步成為現實，科技創新為礦山安全生產工作提供了新動力。

5G引領開采新模式

在此次規劃中，5G的應用和建設技術被更多企業所青睞。盤點近年來礦山采掘，5G場景的應用不在少數。比如三一智礦科技有限公司與騰訊云于2021年達成戰略合作，后者將全力支持三一智礦在智慧礦山的5G應用建設。

鄭煤機加持華為礦鴻構建了智能礦山系統。鄭煤機在采煤機主控、支架電液控等設備上加載礦鴻操作系統，實現無屏變有屏、小屏變大屏，極大地簡化了綜采面的操作，改善工作體驗，如同把功能型手機變成智能手機。

此外，裝備制造龍頭企業中信重工依托其在礦物實驗、產品研發、裝備制造、運維服務、工藝優化和工業大數據等方面的深厚積淀，利用5G+工業互聯網平臺技術，建設完成了礦山裝備工業互聯網平臺。

不久前中國工程院院士葛世榮在 “2022世界5G大會”上分析認為，2035年我國煤礦開采將進入智能化階段。葛世榮表示，從有人開采變為無人開采，從固體燃燒變為氣液利用，從煤電流程變為清潔低碳，從破壞環境變為生態重構。這四個環節與智能化、高性能通訊緊密相關。

5G作為新一代移動通信技術，具有低時延、大容量、高速率等諸多優點。5G網絡在礦山的應用部署，除了傳統高質量音視頻傳輸，還涉及無人i駕駛智能調度系統、云計算以及數量龐大的高清無線圖傳等需求。可以預見，未來 “無人化”智慧礦山的建設，有了5G網絡的加持，將會變得更加安全高效。

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