智能化矿山与传统的煤矿究竟有何不同？

　　在天地科技开采设计事业部科创中心副主任任怀伟看来，智能化技术能将传统产品或者传统工业进行升级，“而这种升级是一种颠覆性的，能够扩充或者改变原有的产业模式或者产品的属性”。

　　智能化矿山的建设思路

　　近日，任怀伟在“煤矿科学技术大讲堂”系列公益讲座以电动汽车举例：“电动汽车不仅仅只是换了一个发动机，其最大的区别和不同是在将汽车电动化的过程中，能够将现有的智能化技术与传统汽车作为交通工具的功能相结合。能够利用软件和技术不断地升级，去赋予汽车更多的功能，比如自动辅助驾驶、自动泊车等。”

　　智能化矿山的发展不仅仅只是技术改造升级，更多的是其在工业领域或者工业范畴中为整个国家经济服务的过程中，它的作用和地位的改变或体现。

　　智能化开采经历了机械化、电气化、自动化以及智能化等几个阶段。“自动化更多地是按照既定程序去自动执行，而智能化代表了一种主动性。”任怀伟说。

　　纵观全球智能化矿山发展，目前欧洲井工煤矿基本上处于关闭状态，但露天煤矿仍然存在。哈萨克的露天开采矿区是全球最大的露天开采矿，年产量达到了4600万吨，支撑了德国甚至整个欧洲火力发电企业的运转。

　　美国是世界上第二大产煤国，特朗普政府上台后实施了新的现实主义能源政策，煤炭开采获得稳定发展；澳大利亚联邦科学院对煤炭智能化开采中的几个核心技术也进行了攻关和研究。而在国内，则主要以中国煤炭科工集团和中国矿业大学为代表的研发机构在进行地质探测。

　　采矿规律是支撑与根本

　　从技术发展的角度来看，实际上，智能化矿山依靠的是现有的控制、大数据、互联网和传统采矿科学的融合发展——这是煤矿开采领域技术发展的趋势，建设智能化矿山已成为当前国内外煤炭企业的必然选择。

　　今年3月，国家发展改革委、国家能源局等八部委联合出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，标志着整个煤矿生产和发展由原有的机械化、自动化的阶段，正式开始向更高一级的智能化方向发展。“《指导意见》的出台是具有里程碑意义的事件。”任怀伟说。

　　智能化发展过程当中也存在着一些问题。对此，任怀伟认为，必须采用专业技术联合攻关解决，“信息督导是智能化矿山建设中最重要的，同时还必须有一套完整的标准体系，此外还有如井下高精度定位以及高清视频图像的获取和应用、智能化采集装备、智能化矿山总体的架构及其关键技术等需解决”。

　　在人工智能与采矿工艺技术的深度融合领域，虽然业内已经提出很多自动化或者智能化的技术，但任怀伟指出，其根本或者最终目标是要与采矿工艺技术深度融合。“煤炭开采过程当中的一些技术和方法，才是支撑的根本。我们要遵从采矿规律，再利用其他领域的专业技术去更好地为目标服务。”

　　以矿压观测为例，其分析目前基本上仍然采用人工的方式进行。任怀伟介绍：“我们正在用深度学习处理矿压数据，但并非摒弃原有的采矿技术理论和方法，而是让这两种方法做一个很好的结合，让自动化、智能化更好地替代人的工作。”

　　智能矿山的七大关键技术

　　数据的采集与智能感知、高速信息的传输网络、智能化生产系统、智能化安全保障技术、全矿井的综合降尘防尘、全矿井设备和设施的健康管理，供应链经营管理系统是智能化矿山总体的架构和的七大关键技术。

　　其中，关于智能化的安全保障技术领域，任怀伟指出，该领域涉及的内容非常广泛。第一是地质环境的动态变化分析，包括矿压监测、冲击地压等。其发展方向更应该成为一个全地质信息的高精度、综合的监测预警系统。

　　第二是随着环境和人员的改变，要将现有的所有传感器尽可能集成，方便携带且便于形成有效的感知网络。“换言之，就是必须由原来单点的离散监测发展为分布式的重构和可视化，需要把整个井下的环境和人员与整个地理位置或者地质条件相结合，将现有的安全监控系统整合起来。”

　　无论工作人员在哪个位置、处在什么的岗位，都可以通过网络查看，而且可以知道所处的位置是否安全，甚至可以自动规划后续的逃生路线。

　　第三是智能化通风系统。智能通风平台需要实现去风网的实时解算以及控风方案的快速确定，包括远程调风等智能化调节的功能；第四是矿井水资源的综合保障和管理系统。

　　而在全矿井的综合降尘防尘领域，任怀伟认为，应当重视主动式的防护，利用先进的主动式呼吸过滤装置保障矿工的健康，并在重点产尘点上防止煤尘产生，同时在一些关键点做自动化、智能化监测。“当粉尘达到一定浓度时，就开启相应的降尘防尘系统以最大程度地降低井下粉尘浓度。”（本文未经报告人审核）