原標(biāo)題：智慧大腦守護(hù)礦山生命線
人們印象中“苦、累、險(xiǎn)、重”的礦山生產(chǎn)正在改變。日前，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局等7部門印發(fā)《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè) 促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，到2026年，全國(guó)煤礦智能化產(chǎn)能占比不低于60%，智能化工作面常態(tài)化運(yùn)行率不低于80%，打造一批單班作業(yè)人員不超50人的智能化礦山。
礦業(yè)發(fā)展關(guān)乎國(guó)家能源資源安全，安全生產(chǎn)關(guān)系萬(wàn)千礦工家庭。以智能化建設(shè)推動(dòng)礦山減人、增安、提效，是礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要目標(biāo)。當(dāng)前進(jìn)展如何？尚存哪些瓶頸待突破？帶著這些問(wèn)題，記者走訪了多家企業(yè)和行業(yè)專家。
應(yīng)用穩(wěn)步鋪開(kāi)
走進(jìn)內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，一輛載重達(dá)330噸的礦用卡車正進(jìn)行裝載，前進(jìn)、倒車、�？浚鳂I(yè)過(guò)程如行云流水。讓人驚奇的是，這個(gè)龐然大物的駕駛室中卻并無(wú)司機(jī)，車輛通過(guò)智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)全程無(wú)人駕駛。
“在夜間或天氣較差時(shí)，全天候不間斷生產(chǎn)作業(yè)曾是對(duì)礦用卡車駕駛員最大的考驗(yàn)之一。無(wú)人駕駛技術(shù)正將礦工從危險(xiǎn)辛苦的環(huán)境中解放出來(lái)�！眲偨Y(jié)束一組試驗(yàn)任務(wù)的準(zhǔn)能集團(tuán)黑岱溝露天煤礦智能化建設(shè)管理中心現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管石峰介紹。
石峰告訴記者，作為國(guó)家首批智能化示范煤礦，黑岱溝露天煤礦以5G+無(wú)人駕駛為依托，以點(diǎn)帶面，向設(shè)備遠(yuǎn)控、綜合安全管控等多個(gè)智能化領(lǐng)域延伸。目前已累計(jì)開(kāi)通5G基站48座，對(duì)47臺(tái)礦用卡車完成無(wú)人駕駛改造，累計(jì)運(yùn)輸6.2萬(wàn)車次，里程達(dá)28.3萬(wàn)公里，完成剝離量691.5萬(wàn)立方米，極大提高了礦區(qū)安全生產(chǎn)能力和整體作業(yè)效率。
從機(jī)械化換人到自動(dòng)化減人，再到智能化無(wú)人，礦山智能化建設(shè)被認(rèn)為是提升礦山本質(zhì)安全水平、推動(dòng)礦山安全治理模式向事前預(yù)防轉(zhuǎn)型的重要途徑。近年來(lái)，隨著頂層設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化以及相關(guān)技術(shù)持續(xù)賦能，我國(guó)礦山智能化建設(shè)取得較快進(jìn)展。
數(shù)據(jù)顯示，截至去年年底，全國(guó)共建有煤礦智能化工作面1651個(gè)，擁有智能化工作面的煤礦達(dá)758處，892處非煤礦山鉆爆、鏟裝、破碎、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化和固定崗位無(wú)人值守，30類2640臺(tái)（套）機(jī)器人在礦山應(yīng)用，965臺(tái)無(wú)人駕駛車輛在50余處露天礦山推廣應(yīng)用。
此次出臺(tái)的《指導(dǎo)意見(jiàn)》將進(jìn)一步加速礦山智能化建設(shè)進(jìn)度。國(guó)家礦山安監(jiān)局安全基礎(chǔ)司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，文件從強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)、堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、加快數(shù)字化進(jìn)程、拓展智能化場(chǎng)景、提高整體應(yīng)用水平等方面，為推進(jìn)工作提供了詳細(xì)指南；對(duì)完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、突破關(guān)鍵技術(shù)、強(qiáng)化人工智能應(yīng)用、加快危險(xiǎn)繁重崗位機(jī)器人替代等提出了具體要求；明確通過(guò)加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)、加大政策支持、加快人才培育、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同，深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)，促進(jìn)礦山安全發(fā)展。
有序推進(jìn)改造
什么樣的礦山才能被稱為“智慧礦山”？這是多家企業(yè)在推進(jìn)礦山智能化建設(shè)工作時(shí)都會(huì)遇到的困惑。
“有的人覺(jué)得在礦山作業(yè)面裝上傳感器，有了數(shù)據(jù)就是智能化建設(shè)，其實(shí)這是高級(jí)自動(dòng)化。而智能化本質(zhì)在于會(huì)感知、能思考，實(shí)現(xiàn)自主決策與自主執(zhí)行�！敝袊�(guó)工程院院士葛世榮言簡(jiǎn)意賅地解釋了智能化的含義。
葛世榮分析，礦山向智能化邁進(jìn)，需厘清數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的內(nèi)涵。其中，數(shù)字化是基礎(chǔ)底座；自動(dòng)化則是進(jìn)入物理裝置層面，即通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)編程使機(jī)械裝備按照一定規(guī)定動(dòng)作運(yùn)行；智能化是以上述二者為基礎(chǔ)，讓礦山生產(chǎn)擁有如人腦般的自適應(yīng)調(diào)控能力。
礦山生產(chǎn)涉及地質(zhì)調(diào)查、掘進(jìn)、開(kāi)采、運(yùn)輸、分選、安全控制等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前，多處場(chǎng)景正向智能化躍升。比如，在地質(zhì)調(diào)查方面，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查指揮中心地質(zhì)調(diào)查主流程信息化科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提出了深度學(xué)習(xí)地質(zhì)填圖技術(shù)方法，將近百年地質(zhì)人員填圖的方法、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)形成可計(jì)算的知識(shí)庫(kù)，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)方法，預(yù)測(cè)填圖單位及巖性，準(zhǔn)確表達(dá)地質(zhì)體空間分布形態(tài)、展布方向和相互關(guān)系。
在礦物運(yùn)輸方面，礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)智能巡檢得到應(yīng)用推廣。通過(guò)開(kāi)展膠帶運(yùn)輸機(jī)煤量在線監(jiān)測(cè)和異物、跑偏、堆煤、大塊煤智能識(shí)別，實(shí)現(xiàn)礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)智能啟停、調(diào)速和預(yù)警，顯著降低運(yùn)輸系統(tǒng)能耗，減少了人工巡檢頻次。
大模型問(wèn)世成為人工智能發(fā)展分水嶺，礦山迎來(lái)行業(yè)首個(gè)AI大模型。2023年7月18日，山東能源集團(tuán)聯(lián)合華為公司發(fā)布的盤古礦山大模型正式上線。據(jù)介紹，該大模型目前已應(yīng)用于山東能源集團(tuán)30多家煤礦，涵蓋采煤、掘進(jìn)等9個(gè)專業(yè)，孵化49個(gè)細(xì)分場(chǎng)景，有望解決此前礦山在智能化應(yīng)用上的場(chǎng)景碎片化問(wèn)題。
“數(shù)據(jù)只有轉(zhuǎn)化成知識(shí)，才能體現(xiàn)出價(jià)值。”在葛世榮看來(lái)，現(xiàn)階段礦山大模型能夠?qū)⑦^(guò)往分散于各部門的數(shù)據(jù)集中起來(lái)，做到“可聯(lián)”，是行業(yè)的有益探索。但仍需在“可感、可知、可控”方面久久為功，由單個(gè)工作面、單個(gè)子系統(tǒng)的單點(diǎn)智能化升級(jí)到裝備、數(shù)據(jù)、算法、流程的全系統(tǒng)智能化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與融合分析，從而做到智能決策和聯(lián)動(dòng)控制，賦能礦山建設(shè)發(fā)展。
保障常態(tài)化運(yùn)行
當(dāng)前，礦山智能化基本解決了從無(wú)到有的問(wèn)題，但整體仍處于起步階段。一位礦企負(fù)責(zé)人曾打趣，自從安裝了智能化設(shè)備，反而多了一批維修部隊(duì)全天候待命，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)第一時(shí)間搶修。
無(wú)奈調(diào)侃的背后，更多的是對(duì)礦山智能化常態(tài)化運(yùn)行的期待。此次出臺(tái)的《指導(dǎo)意見(jiàn)》特別提到，要保障智能化常態(tài)化運(yùn)行，鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)管理理念創(chuàng)新和生產(chǎn)流程再造，構(gòu)建礦山智能化常態(tài)化運(yùn)行新模式，組建高水平智能化運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，保障智能化系統(tǒng)和裝備常態(tài)化運(yùn)行；鼓勵(lì)將智能化裝備和系統(tǒng)常態(tài)化運(yùn)行率納入礦山智能化建設(shè)評(píng)價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)，盡快實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)少人化、無(wú)人化。
對(duì)此，多地正因礦施策，抓緊打通堵點(diǎn)。比如，在煤礦方面，貴州計(jì)劃推動(dòng)260處煤礦加快智能化輔助系統(tǒng)達(dá)標(biāo)建設(shè)和升級(jí)迭代，到2026年，貴州省所有生產(chǎn)煤礦實(shí)現(xiàn)智能化輔助系統(tǒng)常態(tài)化運(yùn)行。
在非煤礦山方面，河南劃定時(shí)間節(jié)點(diǎn)，在全國(guó)率先制定非煤礦山智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，相繼出臺(tái)非煤露天礦山、地下礦山、鹵水開(kāi)采企業(yè)智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估辦法，細(xì)化各生產(chǎn)系統(tǒng)功能要求、權(quán)重占比、評(píng)分方法，為智能化建設(shè)分步實(shí)施提供了遵循。
智能化常態(tài)化運(yùn)行，重點(diǎn)在于關(guān)鍵核心技術(shù)與裝備制造的穩(wěn)定支撐。此前，大型礦井智能掘進(jìn)、防沖鉆孔泄壓、智能輔助運(yùn)輸、重載作業(yè)和露天礦無(wú)人駕駛機(jī)器人5個(gè)項(xiàng)目已列入科技部支持的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”專項(xiàng)，并予以重點(diǎn)支持；煤礦機(jī)器人示范作用得以發(fā)揮，兩批92個(gè)礦山機(jī)器人典型應(yīng)用場(chǎng)景已正式公布。
國(guó)家礦山安監(jiān)局安全基礎(chǔ)司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，下一步將加大科技攻關(guān)力度，繼續(xù)協(xié)調(diào)政策支持，加快礦山智能化技術(shù)裝備研發(fā)應(yīng)用，著力提升智能裝備和機(jī)器人可靠性。此外，加強(qiáng)示范引領(lǐng)，考慮不同地區(qū)、不同礦種、不同生產(chǎn)條件、不同開(kāi)采方式等因素，選樹(shù)一批建設(shè)水平高、示范性強(qiáng)的智能化標(biāo)桿礦山，供企業(yè)學(xué)有標(biāo)準(zhǔn)、干有方向。