第03版:理论·践悟

“人工智能+绿色矿山”建设路径的实践与思考

  

张国卿

  作为国家资源型经济转型综合配套改革试验区,山西正在推动资源型经济转型发展的征程上迈出新步伐,而传统煤矿的转型则是关键所在。新时代建设什么样的煤矿以及如何建设,成为省属国有煤矿完整准确全面贯彻新发展理念,主动服务和融入新发展格局,不断深化全方位转型的历史任务和时代课题。

一、案例背景

  2025年8月26日,国务院印发了《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,要求新时代矿山建设要通过科技创新推动传统能源生产方式的根本性变革。山西省委十二届十次全会提出“要推进煤炭绿色开采,加快煤矿智能化建设”,加速推动了省属煤矿“人工智能+绿色矿山”建设进程。
  笔者所在的店坪煤矿,作为省属大型煤炭企业山西焦煤的主力效益生产矿井,按照“安全集约高效绿色智能生产”发展之路,落实“提升成本、科技、市场三个竞争力”实施方案,以“人工智能+绿色矿山”为引擎,深度融合智能化技术与绿色发展理念,形成“1+1>2”的协同效应。

二、具体做法及成效

  店坪矿从“七个坚持”入手,积极推进“人工智能+绿色矿山”建设,为矿井转型发展蓄势赋能。
  坚持新发展理念,推行“110工法”运用。店坪矿率先在山西焦煤开展实施“110工法”技术研究,先后在薄、中厚煤层共计9个工作面成功应用,累计留巷10792米,复用巷道10105米,多回收煤柱资源约103万吨,创造经济效益约6.7亿元,形成了一套独具特色的“切、支、留、二次复用”沿空留巷开采技术体系,先后完成省部级重点科技攻关项目2项、实用新型专利15项、“五小”创新成果27项,被中国煤炭协会鉴定为国内首创和国际领先水平,有效缓解了煤炭储量逐年减少带来的生产衔接紧张问题,进一步延长了矿井服务年限,提升效率,创造效益。
  坚持数智赋能,推进采掘技术数智化建设。以现有一采两掘智能化工作面为推手,建成了集团首个薄煤层智能化综采工作面,实现了远程集中控制、一键启停,采煤机、液压支架、刮板输送机自动找直,采煤机记忆切割等功能,单班作业人数由原15人减至9人;对现有综掘机进行智能化改造,实现掘进机远程监控截割、集控运输,工作面无人化掘进作业,并先后在5个工作面应用,施工进尺约5000米,综合单进水平由7.1米/天提升至9.8米/天。
  坚持无人(少人)则安原则,推进远程控制建设。矿井建成8个无人值守硐室,实现井下硐室远程停送电、自动排水、无人值守,硐室无人值守率达到100%。同时“人车运输线、地面变电所、主扇控制室、压风机房、地面+采区”皮带等全部实现了集中控制,减少岗位人员24人,实现“有人巡视、无人值守、自动运行”的模式。电子围栏系统应用,有效杜绝机械伤人事故,实现了从“人工监管”到“智能防护”的转型。
  坚持走自主创新之路,推进新技术在现场改进本土化建设。经过四年多的攻坚克难、创新推动,不仅先后攻克了离柳矿区中厚煤层复合顶板条件下“110工法”超前支护、切缝卸压、留巷支护、挡矸护帮各工艺环节应用难题,还完成了留巷支护装备机械化综合配套、综采工作面“W”型、“Y”型通风方式优化应用研究等技术创新与应用,避免了新技术的“水土不服”难题。如自主研发并改造门式支架搬运车,实现整架自动化搬运,提高安全系数及工效,降低职工劳动强度,由原来4人操作减少为2人,工效节约60分钟/架,全年节约人员薪资50.4万元;反弧形U型钢挡矸支架应用,实现留巷二次复用,每个工作面节约费用约140万元。推进105项科技创新项目,申报国家专利45项,实施小改小革456项,创效超8亿元。
  坚持系统平台集中管控,实现管理资源高效节约利用。通过建设万兆工业环网、Wife6+UWB精准定位、超融合数据中心、调度综合自动化系统、模块化机房、智能探放水监测、局扇自动改造、智能综合管控平台、灾害综合防治系统、辅助运输综合调度管理系统等,构建“一幅图、一张网”的数字化管控体系,事故隐患同比下降16%、设备故障影响率同比下降9%,矿井安全形势保持平稳有序。
  坚持中长期规划,实现矿井可持续发展。一是拟用充填开采利用压覆3000余万吨资源,保持矿井20年中长期平稳接替。二是探索煤下铝开采技术研究,矿830水平往下60米有一层品位较高的铝矾土资源,如按100万吨/年的能力,可开发18年,年效益平均可达1.5亿元。三是谋划建设矿山人才实训基地,待无资源开采时,将井下建成实训基地,为培养采矿专业人才提供平台,实现矿山由“产好煤”到“育好人”的绿色转型。
  坚持党的领导,发挥好示范引领作用。矿党委将党建引领作为制度保障的核心抓手,通过建立“党建项目化管理、党建清单化推进、党建责任化考核”三项机制,形成“党委统筹、支部攻坚、党员示范”的立体化工作体系;通过“思政课题研究”和“大师工作室”双平台,将“劳模精神”“工匠精神”融入职工思想血脉;拓展深化“五小”竞赛、开展“企航先锋”品牌建设,推进党建项目与中心工作深度融合,进一步把全矿干部职工的思想统一到智能矿山、绿色矿山建设的目标任务上来。

三、需要破解的难题

  一是政策扶持有待加力。当前煤矿“人工智能+绿色矿山”建设仍处于起步阶段,还面临着技术不成熟、投入成本高、回报周期长、企业负担较重等问题。
  二是专业复合型人才队伍短缺。当前严重短缺既懂煤炭开采专业知识,又掌握人工智能、大数据、自动化等新兴技术的复合型人才。
  三是缺乏健全完善的标准体系支撑。“人工智能+绿色矿山”建设目前在机构、制度、职责、技术、数据等方面,还没有成型完善的标准体系作为参照,如何建设、怎样建设亟需行业标准进行规范。
  四是传统理念亟待革新。煤矿传统的发展逻辑和理念,已难以适应新发展要求,管理、技术、操作三支队伍中的思维认识亟待提升。
  五是新技术研发与煤矿现场实际契合度有差距。许多AI算法诞生于实验室的理想数据环境,而煤矿井下条件极端复杂,变化较大,此外技术研发人员不懂煤矿生产,未能精准切入生产、安全与管理中的核心痛点,导致智能化新技术实用性不足。

四、几点思考

  一是需要重塑文化理念。将智能化、数字化融入安全生产全过程,提升本质安全水平;践行“两山理念”,推动绿色开采、循环利用与矿区生态修复;强化创新意识,以技术革新引领产业升级,增强核心竞争力;重点规范员工“安全、文明”两种行为,实现企业与员工、社会、环境的协同发展。
  二是需要重塑矿山建设模式。坚定“安全集约高效绿色智能生产”发展之路,加快煤矿智能化建设,全力推动产业转型升级。将提升“三个竞争力”深度融入战略规划、生产经营、深化改革、科技创新、市场营销等日常工作的各个环节,推动企业发展不断提质降本、提档升级。
  三是需要政策投入支持。通过顶层设计、标准制定和人才激励,构建可持续的创新生态,政府需出台鼓励政策,如税收优惠、财政补贴、科研项目扶持等,引导企业加大在“人工智能+绿色矿山”领域的投入,同时加强行业规范与标准制定,营造良好政策环境与市场秩序,推动煤炭行业整体转型升级,实现可持续发展。
  四是需要专业人才引进与培养。开展智能化、绿色矿山相关的技术培训和人才引进,与职业院校联合开设智能化矿山、绿色矿山相关专业和课程,培养既懂采矿又通信息化的复合型人才;在人才引进方面实行“技术导师制”,加速新员工与团队的融合;建立“产—学—研—用”深度融合的闭环机制,要求研发团队深入井下现场,参与同班作业,深刻理解真实需求,并在真实场景中进行长期、反复的测试-迭代-优化,开发出能解决实际问题的矿用AI产品,不断提升员工对智能化技术的掌握和应用能力,为企业持续创新与转型发展提供智力保障。
  (作者系山西焦煤霍州煤电店坪煤矿党委专职副书记。本文为2025年度山西省政府重大决策咨询课题《新时代“人工智能+绿色矿山”建设路径的分析与研究》阶段性成果;项目编号:ZB0214)

分享到:

过往期刊

  • 第2025-09-13期

  • 第2025-09-12期

  • 第2025-09-11期

  • 第2025-09-10期

  • 第2025-09-09期

  • 第2025-09-08期

  • 第2025-09-07期

  • 第2025-09-06期

  • 第2025-09-05期

  • 第2025-09-04期

分享到微信朋友圈