内部参考

2020.8.27

建设安全高效煤矿：质优则存，不优则退

建设安全高效煤矿是实现煤炭工业结构调整和转型升级的重要举措，对构建现代化煤炭经济体系，促进煤炭工业高质量发展具有重要意义。在新时代，安全高效煤矿有哪些新内涵，建设标准与要求有哪些新变化？

◆安全高效煤矿建设面临的困难和挑战

“目前，全国建成的安全高效煤矿相对数量还不多，占全国煤矿数量的比重不足1/5，这为继续扎实做好安全高效煤矿建设提供了广阔空间和前进动力。”中国煤炭工业协会副会长孙守仁说，“但是，在深入推动安全高效煤矿发展的进程中，依然面临发展不平衡、人才队伍结构不尽合理等诸多困难和挑战。”

随着煤炭生产布局的不断优化，安全高效煤矿建设逐步向资源条件好、运输条件好、开采成本低的地区和企业集中，发展不平衡问题越发严重。

目前，安全高效煤矿主要集中在山西、内蒙古、陕西、河南、山东、安徽、河北等产煤省份，一些煤炭赋存条件较差的省份，如湖南、重庆、四川、江西等地安全高效煤矿达标数量寥寥无几。在安全高效煤矿中，国有煤矿占到74.7%，民营煤矿参与度较低，达标等级也相对偏低。截至2019 年4月底，全国仍有1700 余处30 万t/a 以下小煤矿。这些煤矿技术装备相对落后，生产效率相对较低，安全高效建设难度较大，呈现结构性不平衡。

“我们还要注意到，复杂条件下安全高效煤矿建设难度在增加，安全生产压力依然很大。”孙守仁说。

据了解，我国一些老矿井资源枯竭、接续紧张、生产分散以及灾害重、负担重等问题越来越突出，可持续发展面临挑战，建设安全高效煤矿难度增大。以“三下”压煤为例，目前我国煤矿“三下”压煤量高达140亿t以上，而“三下”压煤开采率仅为7%左右。

“我们还要看到，生态环境约束不断强化。区域煤炭经济发展受到影响，绿色开采技术尚未得到广泛推广，大气污染治理倒逼煤炭减量化消费。”孙守仁说，“我们自主创新的能力仍然不强，安全高效煤矿的科技创新体系还不够完善，卡脖子技术制约安全高效煤矿的发展，高端装备短板问题依然存在，人才问题日益凸显。”

据了解，我国煤炭资源“西多东少”，西部煤炭资源量占全国煤炭资源总量的70%以上。但西部地区水资源匮乏，生态环境相对脆弱。中东部地区1000m 以浅的煤炭资源趋于枯竭，而且这一地区地下采煤与地面建设矛盾大，采煤沉陷与村庄搬迁推进难度大。这些因素影响了煤炭的安全高效开采。

同时，我国许多煤矿采掘矛盾突出。特别是硬岩巷道掘进效率低，平均60～90m/月，深部开采重大灾害防治技术、冲击地压矿井治理技术等尚未突破，智能化开采技术、智能辅助运输系统、复杂条件下的高速可靠通信技术以及深井巷道支护难题有待进一步破解。煤矿自动化控制系统、高精度传感器、控制系统芯片、高端软件等自主开发难度大。我国煤矿人才短缺与人才流失问题突出，紧缺专业人才不足与劳动力结构性过剩矛盾显现，一线招工难与高层次人才引进难并存。

据统计，截至2019 年7月底，我国煤矿一线人员本科以上学历仅占3.04%，41 岁及以上人员占比55.6%，煤矿人才队伍建设亟待加强。

◆努力实现煤矿“安全、高效、绿色、智能”

孙守仁表示，中国煤炭工业协会在“十一五”时期按照“一套标准”（《煤炭工业安全高效煤矿（露天）标准及评审办法》），提出了“三高四好”的建设标准，即单产单进水平高、劳动效率高、资源回收率高，安全状况好、劳动条件好、经济效益好、环境治理好。多年来，按照这一基本建设目标，我国安全高效煤矿发展取得了显著成效。

“我们需要对安全高效煤矿建设有新的认识。”孙守仁说。

一是安全高效煤矿的高质量建设是煤炭工业高质量发展的基础和重要组成部分。高质量的安全高效煤矿保障煤炭工业的高质量发展。煤炭工业的高质量发展离不开高质量的安全高效煤矿建设，安全高效煤矿作为煤矿先进生产力的代表，要向“国内一流、世界先进”的目标迈进，努力为国家提供更加安全优质、绿色低碳的煤炭资源。二是安全高效煤矿必须走高质量发展之路。在安全、环境、智能化、供给侧改革等政策因素的推动下，安全高效煤矿不能简单以安全好不好、效益优不优、工效高不高等标准去衡量，不能粗放地搞安全高效，要突破传统发展模式，以供给侧结构性改革为主线，以提高煤矿发展的质量和效益为中心，坚持“管理、装备、素质、系统”并重，牢固树立“安全、高效、绿色、智能”发展理念，走高质量建设之路。

孙守仁认为，必须坚持安全可靠的根本原则，要全面提升煤矿安全保障能力，实现从“零死亡”到“零伤亡、零伤害”的转变，实现从“保安全、防事故”到“控风险、保健康”的转变，推动安全生产和职业健康的协调发展。

据了解，中国煤炭工业协会倡导的行业中长期“一个深化、五个推进、六个转变”的总体思路明确，推进安全生产长效机制建设，促进行业发展由大幅降低安全生产事故为重点向提高职业健康的保障程度转变。要以矿工为中心，高度重视矿工的生命安全和身体健康，持续降低工人劳动强度、改善作业环境、加强劳动保护，从标准体系、工作机制、技术创新、现场管理、监测监控、个体防护、责任考核、矿工体检、治疗康复等方面构建一个闭环的煤矿安全健康管理体系，努力为矿工创造一个安全、高效、舒适的工作环境。

“我们要坚持优质高效的基本要求。优质高效就是始终坚持‘质量第一、效益优先’，实现规模发展和质量效益的协调统一。”孙守仁说，“目前已建成的安全高效煤矿，尽管数量占全国比重不足1/5，但产量占全国的56%左右、利润占全行业规模以上煤炭企业利润的78%左右，这就是优质高效的具体体现。”

具体讲，一要系统简单。系统简单是高质量建设安全高效煤矿的前提。要做好统筹规划和顶层设计，坚持集约化生产的原则，优化系统布局，积极建立“一矿一井一区一面”或“一矿一井二区二面”的生产模式，做到采掘协调、均衡生产、系统简单、合理可靠。

二要提质增效。提高煤炭生产和利用质量，坚持从质量源头抓起，建立健全集生产、洗选、运输、检验检测、用户回访于一体的质量保证体系，以质量保市场、保效益、保发展。提高效率和效益，坚持“机械化换人、自动化减人”，以提高煤矿原煤工效和单产单进为抓手，进一步提升煤矿效率效益。

三要强化管理。运用现代信息化管理手段和先进管理模式，理顺煤矿发展的体制机制障碍，建立更加精简高效的管理组织和管理体系，使人、财、物等生产要素高效运行。

此外，要坚持绿色发展的本质内涵。绿色发展，就是用最小的环境扰动换取最大的煤炭资源开采效益，实现煤炭资源开发与生态环境保护的协调发展。绿色开采是安全高效煤矿高质量建设必须破解的重大难题，也是实现煤炭开发与生态环境保护协调发展的重要途径。“绿则存，不绿则退”将成为一种方向。

“我们还要坚持智能化的发展目标。我们欣喜地看到，目前全国大部分煤矿已经基本实现了机械化，信息化正快速推进，自动化稳步开展。”孙守仁说，“而智能化尚处于初级阶段。”

据介绍，下一步，要以智能化为目标，统筹推进“四化”建设。

孙守仁说，矿井“机械化、信息化、自动化、智能化”建设应按照“安全可靠、先进适用、总体设计、分步实施”的原则，根据煤矿条件因地制宜，稳步推进；要以智能化建设为抓手，加强产学研用一体化协同创新，加强人才队伍建设，加强对煤炭流态化、环境微扰动、透明开采等新型开采理论和方法研究，加强复杂条件矿井灾害预测和防治研究，加快煤矿精准地质探测、精确定位与数据高效连续传输、智能快速掘进、复杂条件智能综采、连续化辅助运输、露天开采无人化连续作业、重大危险源智能感知与预警、煤矿机器人等技术与装备的研发，推动新基建与智能化的深度融合，切实为安全高效煤矿高质量发展提供技术支撑和人才保障；要以智能化为导向，建设高质量的安全高效煤矿和安全高效矿区（集团）；要紧抓智能化煤矿的发展契机，结合煤炭大基地、大矿区、大集团的资源禀赋、环境容量和先进产能建设，建设安全高效煤矿，打造安全高效矿区（集团），推动行业安全高效绿色智能发展。

（来源：中国煤炭报）

智能装备，撑起“智慧”煤矿的明天

为贯彻能源安全新战略，保障煤炭及相关产业高质量发展，前不久，国家能源局发布了《中华人民共和国煤炭法（修订草案）》（征求意见稿）（以下简称《征求意见稿》）。据了解，此次《征求意见稿》是自1996年《中华人民共和国煤炭法》发布以来，第一次大规模修订。

在《征求意见稿》中，就煤炭智能生产技术装备的研究、应用和重大工程示范作了专门要求，以期推动煤炭生产的提质增效和安全生产。

中国工程院院士、中国煤炭科工集团（煤炭科学研究总院）首席科学家王国法表示：“总体来看，当前我国煤矿智能化发展处于一个培育示范推广阶段，企业的实践也表明，煤矿智能化是未来煤炭行业发展的必然趋势，要坚定不移地沿着这一方向向前推进。”

◆发展趋势 核心支撑

我国煤炭资源储量丰富，能源结构以煤炭为主。据统计，新中国成立以来，煤炭占我国一次能源生产量的70%、消费总量的60%以上。

“在我国一次能源中，煤炭是最经济和可清洁高效利用的能源。”王国法指出，尽管近一两年来，煤炭占一次能源生产和消费量的比例略有下降，但在未来相当长一段时间内，煤炭仍将在我国能源结构中占较大比例，仍是我国的战略能源，是我国能源安全的“压舱石”。

面对煤炭工业高质量发展的要求和实现安全高效绿色开采和更加清洁高效利用的发展目标，煤矿智能化是核心技术支撑已成为行业共识。

王国法表示，煤炭领域的智能化信息化是将大数据、人工智能、云计算等信息技术与煤炭开发技术与装备进行深度融合，形成全面自主感知、实时高效互联、智能分析决策、自主学习、动态预测预警、精准协同控制的煤矿智能系统，实现矿井的安全高效智能运行。“这也是煤炭工业实现高质量发展的必然要求。

2020年2月，国家发改委、国家能源局等8部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（以下简称《指导意见》），明确了煤矿智能化发展的阶段目标、主要任务以及相关保障措施。

“《指导意见》推动了行业进一步凝聚共识、统一思想。”令王国法感到欣喜的是，除了煤炭企业自身，例如三大移动运营商、华为公司等信息技术的龙头企业都以前所未有的高涨热情参与煤矿智能化建设。

的确，煤矿智能化既是未来趋势，更是发展需求。

“当前我国煤炭领域在信息化智能化建设方面，主要聚焦减少煤矿井下作业人员。”过去30 多年，中国矿业大学（北京）原副校长孙继平教授一直从事煤矿安全生产信息化与智能化等研究创新工作，他作为国务院煤矿事故调查专家组组长参加了10起煤矿重特大事故调查工作。

他对煤矿井下智能化、无人化发展的迫切性有着深刻体会。“事故调查表明，煤矿井下作业人员越多，发生事故的概率越大，事故伤亡人数越多。因此，减少煤矿井下作业人员是减少煤矿重特大事故和伤亡人数的有效措施。减少煤矿井下作业人员也是降低煤矿用人成本、解决招工难的有效措施。”孙继平说。

他表示，我国在煤矿井下无人和少人作业方面还需加大研发力度，如采煤工作面无人和少人作业，掘进工作面无人和少人作业，矿用车辆无人驾驶，供电、输送机和排水无人值守等。

◆部分领跑“井下”待突破

煤矿智能装备是煤矿智能化的核心，煤矿智能化对装备适应性和可靠性的要求极高。

以井下开采为例，孙继平表示，煤矿井下巷道断面小、巷道长度达10 余千米、有瓦斯等爆炸性气体、矿尘大，瓦斯、水灾、火灾、冲击地压、顶板等事故威胁着煤矿安全生产，这也是提升煤炭科技装备面临的难点和痛点。“因此，需要针对煤矿井下特殊环境和特殊要求，研发适用于煤矿安全生产需求的技术和装备。”

事实上，自新中国成立以来，我国综合机械化水平有着巨大提升，实现了生产力和生产方式的大跨越，这为智能装备发展奠定了良好的基础条件。

王国法表示，煤矿智能装备和煤矿机器人的内涵是一致的，是指具有自感知、自决策和自动运行功能，可替代人工完成煤矿特殊作业的机器。

2019 年1月，国家煤矿安监局正式公布了《煤矿机器人重点研发目录》，提出了重点研发的掘进、采煤、运煤、安控和救援5类、38种煤矿机器人，并对每种机器人的功能提出了具体要求，力争把煤矿工人从恶劣环境与危险繁重的劳动中解放出来。

“从全球来看，我国在解决复杂条件开采的技术装备领域处于引领水平。其中，发展最快的应当是煤矿综采智能装备体系，或称综采机器人群。而掘进机器人群差距则相对较大。”王国法说。

经过多年发展，我国煤炭综采技术装备已从依赖进口到全部国产化。特别在近10年来，我国通过智能化开采技术与装备的创新研发，突破多项关键技术，在薄和较薄煤层智能化综采、大采高和超大采高智能化综采以及特厚煤层综放开采智能化技术与装备方面实现领跑。

此外，在部分企业的积极推动下，我国已建成一批以工作面智能化开采和数字化信息化管理系统为标志的先进煤矿。

王国法认为，未来要特别重视共性关键技术和短板技术的研发工作。

孙继平也表示，目前，综采工作面已实现采煤机、液压支架、刮板输送机等联动和记忆割煤；带式输送机根据运煤量自动调速。煤矿安全监控系统、矿井人员精确定位系统，以及矿用胶轮车运输、矿用电机车和矿井供电等监控系统，矿井移动和矿井救灾等通信系统等已推广应用。

“煤矿井下无人开采是当前急需的煤炭开采关键技术，包括采煤工作面、掘进工作面无人或少人作业，煤矿井下车辆无人驾驶，煤矿井下供电、带式输送机、水泵房等无人值守等。目前，已有皮带巡检机器人等在煤矿井下应用。”孙继平说。

◆借5G之势 分类分级推进

尽管我国智能煤矿建设取得了重要进展，但必须看到的是，智能化程度远未达到理想状态。

“煤矿是一个非常复杂的巨系统，其中至少包括100个以上的子系统。”王国法把智能化煤矿建设重点分为十大智能系统，包括煤矿智慧中心及综合管理系统、煤矿安全实时通信网络及地下精准位置服务系统等。“十大主要智能系统分别由若干个相关煤矿智能化子系统组成，数以百计的煤矿智能化子系统协同运行，构成煤矿智能化巨系统。”

作为新一代信息技术的代表，5G技术的商业化运营为智能煤矿发展带来了新的机遇。

王国法表示，5G在煤矿的应用与5G的商业化应用基本是同时起步的。5G技术具有大带宽、广连接和低时延的优势，契合了煤矿智能化发展需要更广泛数据接入、更大数据传输带宽和更低延时控制的要求，为打通煤矿智能化开采上下行传输的高速通道奠定了基础。

近年来，在信息技术企业的支持投入下，我国已在部分矿区布局井下5G网络、基站等。

王国法说，未来，要进一步开发5G基站设备，满足井下组网的要求。此外，还要根据应用场景进一步提升5G 技术，包括网络切片技术，边缘计算的技术，云计算相关技术，以解决“云、边、端”控制流程的各种相关难题。

孙继平最早进行矿用5G 研究，研究了矿用5G技术及其适用范围，他表示，矿用5G 宜采用本质安全型防爆、用于控制的矿用5G应具有较强的抗干扰能力、采煤工作面和掘进工作面地面远程控制与井下车辆无人驾驶地面远程控制宜选用矿用5G。

“煤矿井下有瓦斯等易燃易爆气体，矿井无线传输衰减大等特殊性，制约着5G直接在煤矿井下应用。”孙继平强调，还需根据煤矿井下特殊需求，研究矿用5G 技术和系统，而不仅仅是对现有地面5G产品进行防爆改造。

面对未来，王国法表示，我国各地煤层赋存条件、开采技术条件具有复杂性和多样性，区域发展不平衡性比较突出。据此，要分类分级推进煤矿智能化建设工作。“我们已经起草制定了煤矿智能化技术标准体系、智能化煤矿分类分级技术条件与评价标准、智能化开采工作面技术条件与评价标准等，即将发布实施，为全国不同层次煤矿智能化建设明确建设目标，提供建设标准和技术指导，推动我国煤矿智能化整体发展。” （来源：中国科学报）

煤炭安全智能精准开采：从构想变为现实

“煤炭安全智能精准开采是保障煤炭高质量发展的治本之路。”日前，在第311场中国工程科技论坛“废弃矿井资源开发利用”暨“煤炭安全智能精准开采协同创新组织”成立3周年学术研讨会上，多位专家提及上述观点。在中国工程科技论坛上，32位院士、200 多位专家学者聚焦废弃矿井资源开发利用与煤炭精准开采科技前沿，共同为煤炭高质量发展出谋划策。

中国工程院原副院长谢克昌院士在会上指出：“‘煤炭安全智能精准开采协同创新组织’成立3 年以来，煤炭安全智能精准开采已从科学构想发展为理论和技术现实，为中国煤炭科技创新从跟跑、并跑到领跑跨越提供了强劲动力”。

◆要加强全生命周期评价

“废弃矿井资源开发利用和煤炭安全智能精准开采这两大方向，几年前在行业里很少有人提及。”谈及近年来的发展，中国工程院院士、安徽理工大学校长袁亮感慨，不到5年时间已经发生了重大变化。

从会上了解到，在废弃矿井资源开发利用方面，袁亮带领团队已系统总结了国内外废弃矿井资源开发利用现状；提出了能源化、资源化、功能化开发利用模式；发挥中国工程院高端智库作用，结合国家可持续发展能源战略布局，从科技创新、产业管理等方面，提出我国废弃矿井资源开发利用战略路径和政策建议，受到国家高度重视。

“能源转化为能量需要载体，制造载体的过程需要耗材、耗能、耗水、耗工，生产过程还会产生污染物，而且载体报废后的处置也是大问题。因此，任何能源转化为能量的过程，既不完全清洁，也存在不可再生的问题。”谢克昌指出，从全生命周期考虑，任何一种能源都存在污染和不可再生性，要加强全生命周期评价和生态影响研究，废弃矿井资源开发利用就是基于全生命周期考虑的。

煤炭安全智能精准开采协同创新组织已完成国家重大科研仪器研制项目用于揭示煤与瓦斯突出机理与规律的模拟试验仪器，在全球首次实现大尺度真三维煤与瓦斯突出模拟试验；完成国家重点研发计划项目“煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警技术研究”；完成“神东矿区深部开采灾害预测与防控基础研究及关键技术”项目。

◆“透明矿山”是精准开采的前提

“精准开采要做好顶层设计，安全智能是要达到的效果。‘透明矿山’是实现精准开采的第一步，无论是采还是掘，从矿井设计开始就应向着透明化一步步逼近，而地下资源的构造、灾害等情况，也应从勘探开始就弄清楚。”袁亮指出，但事实上，之前很多矿井从设计这个源头上就要乘上一个很大的“系数”，并不准确。“三维地震勘探非常重要，是实现‘透明矿山’的前提，不做好这一步，就不应进行矿井设计。”

据介绍，20 世纪90 年代至今，随着煤矿高分辨三维地震勘探等物探技术的发展，促使我国煤矿机械化生产的开机率从不到40%提高到90%以上，煤矿安全生产实现根本性好转，推动了我国煤炭工业的技术升级和发展。

但目前煤岩层位智能探测问题，仍是制约智能化采煤装备的重大难题之一。据了解，三维地震勘探建立的煤矿三维地质体，由于精度低，还不是真正意义上的透明工作面，难以满足远程无人化操控的“厘米级”精度需求。

“矿井地质透明化是当前煤矿安全高效矿井地质保障系统发展的努力方向。”中国工程院院士、中国矿业大学（北京）教授彭苏萍建议，不仅要在统一数据融合基础上进一步提高勘探精度，提高矿井地质的透明化水平，还应研发与惯导技术一体的高分辨煤岩辨识仪器装备，并进一步开发和建立智能矿山建设决策与灾害隐患预报系统。

◆粉尘防控仍是短板

“科技创新是煤炭工业高质量发展的根本动力。”中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰在会上指出，“十三五”以来，煤炭绿色安全智能开采格局初步形成，煤炭绿色开发与智能精准开采技术体系逐步建立。煤炭资源的精准智能开发和清洁高效利用是总的发展方向，煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心技术支撑，煤炭资源的全生命周期、全开发利用过程都需要科技支撑。

“地下几百米甚至几千米和地面的工作，你会选择哪个？毫无疑问，煤炭行业是最艰苦的行业之一，但煤炭行业并没有像别的行业那样提高待遇。煤炭企业一定要重视煤矿技术人员的待遇，如果不适应市场经济，很难吸引人才。”袁亮在呼吁提高待遇的同时也表示，智能化建设在起步阶段，还有很多难题待解，煤炭科技工作者有责任、有义务破解这些重大科技难题，为煤炭工业高质量发展效劳。

袁亮还指出，粉尘防控仍是煤炭行业目前的短板所在，工业粉尘防控与职业健康将是团队下一步重要研究方向之一。他认为：“煤炭科技发展必须准确把握世界科技发展前沿，主动适应我国能源革命新要求，充分考虑我国煤炭资源分布特点，聚焦煤炭安全智能精准开采、煤炭清洁高效利用、废弃矿井资源精准开发利用以及粉尘防控与职业安全健康等老难题、新挑战，才能走出创新引领高质量发展之路。”

（来源：中国能源报）

工业互联网已来，如何赋能煤炭？

5G 下井、机器人上岗、数字员工诞生……在国家“新基建”战略和八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》引导下，以数字化、智能化平台为核心的工业互联网正在与煤矿加速融合。

国家煤矿安全监察局发布5 类38 种煤矿机器人重点研发目录、推动成立煤矿机器人协同推进中心，山东、山西、河南、河北、安徽、贵州、内蒙古等产煤省份纷纷出台煤矿智能化发展实施意见，山西阳煤集团、焦煤集团建成井下5G 网络，同煤集团井下用上防爆巡检机器人，全国已建成300 多个智能化工作面，更多矿工可坐在地面集控中心将煤炭从百米乃至千米深处安全地采上来。

业界认为，相关部门、业内专家、煤企领导甚至普通矿工倾注心力的背后，是煤矿智能化、煤炭工业互联网可以在更高层级、更大范围为煤炭工业转型升级和煤矿本质安全水平提升赋能。

◆打造煤炭工业互联网有需求有基础

煤炭是我国第一大能源，煤炭行业产业规模大、分布地域广、危险系数高，具有基于工业互联网促进行业转型升级、提升安全生产水平的诉求。而近年来煤矿机械化、信息化、自动化水平的提高，为煤炭行业建设应用工业互联网平台打下了良好基础。

全国政协常委、中国安全生产科学研究院院长张兴凯表示，做好煤炭这篇文章，要以数字化、网络化、智能化为核心，加快现代科学技术与煤炭行业深度融合，推动智能矿山示范工程建设，推进煤炭生产方式转变，逐步实现煤矿生产安全监测与风险预警预报、煤炭能源安全监测与风险预警预报，为煤矿企业安全生产赋能，为煤炭流通、使用企业赋能。

“煤炭工业互联网是一个煤流物联网，是与煤炭行业紧密相关的一个全要素、全产业链的互联体系，将数字化全面连接煤炭生产、洗选加工、运输、销售、使用以及安全监管、企业决策、生态影响等方面，属于煤炭行业更高层级、更大范围的信息化与工业化紧密融合应用的概念。”中国矿业大学（北京）校长葛世荣说。

“以5G、工业互联网等为基础的数字基础设施可看作是煤矿智能化的‘地基’，智能化生产技术与系统是其‘内核’。”中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长、煤矿智能化创新联盟理事长刘峰说。

实际上，在矿山领域，煤矿拥抱工业互联网是比较早的，其探索也从未停止。

在网络系统方面，目前，我国大多数煤矿已建成工业环网及通信系统。除了Wi-Fi 和4G 通信系统，国有大型煤矿正在积极试点5G 通信系统应用。阳煤集团新元公司、焦煤集团庞庞塔煤矿率先建成井下5G 网络，为井下海量数据传输筑起一条大带宽、低时延、广连接的“高速公路”。“新元公司正在推进5G 技术井下3 个场景的应用。”阳煤集团信息化部部长郑海山介绍：一是综采系统智能化；二是掘进系统自动化；三是机电硐室无人巡检。

除了网络系统，煤矿工作面采掘控制系统、胶带运输控制系统、地面生产控制系统、主扇、压风机、井下排水系统、污水处理系统、提升系统、瓦斯抽放系统、电力控制系统等，也实现了设备数据的实时采集与自动化控制，达到了减人提效的目的。

在人员和环境监测方面，全国煤矿已全部建成安全监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络六大系统和工业视频监控系统。

不仅要网络，还要有平台。煤炭工业互联网管理平台的建设步伐正在加快。

2018年9月，中国煤炭工业协会信息化分会、兖矿集团、山东能源集团、华为集团、煤矿安全管理云服务技术创新中心联合发布了国内第一个矿山工业互联网平台——“中国矿山安全云”，实现了煤炭工业生产智能化、管理高效化、产业互联化、决策数据化。

山西科达自控股份有限公司提出了基于“装备云”平台的矿山与建筑智能设备上云解决方案。中煤集团自主开发运营的煤矿机械制造行业“亿矿云”平台被列入工业和信息化部2019 年制造业“双创”平台试点示范项目名单。

兖矿集团深入实施“互联网+”战略，启动三化建设攻坚行动，加强与IBM、SAP合作，加快实施大数据工程总体规划及工业互联网平台的研发。

山东能源临矿集团融合大数据、人工智能等技术，在私有云部署构建RPA机器人生产平台，上线应用以数据机器人为代表的数字员工。

作为工业互联网的重要组成部分，工业互联网标识解析体系为工业互联网连接的对象提供统一的身份标识和解析服务。2019年底，由山西省大同市政府和同煤集团共同建设的国家首个煤炭行业工业互联网标识解析二级节点正式上线运行，并与国家顶级节点对接，为同煤集团实现跨企业、跨行业、跨地区的数据查询和共享奠定了基础。

2020 年3月14 日，工业和信息化部、应急管理部、国家煤矿安全监察局联合召开煤炭行业工业互联网应用工作座谈会。会议当天，由国家煤矿安全监察局科技装备司副司长、信息办主任王素锋牵头的专项工作小组成立。

“我们成立了由中国安全生产科学研究院、中国工业互联网研究院、中国矿业大学（北京）、中国煤炭科工集团、兖矿集团、同煤集团、浪潮集团等业务骨干组成的业务工作小组，形成了‘2+3+2’（两院、三企、两IT 公司）的工作模式，目的是发挥各自优势，高效推进工作。”王素锋说。

◆工业互联网应用为煤矿赋能

加快发展煤炭工业互联网，不仅可以大力推动煤炭行业数字化、网络化、智能化建设，也是实现煤炭行业安全发展的必然要求和基本路径。

“对于煤矿本质安全来说，主抓两方面：一是安全生产，二是风险管控。”王素锋表示，一方面，煤矿生产实现了智能化、无人化，将人从危险的岗位上解放出来；另一方面，对煤矿生产过程中的危险因素、变化情况全部掌握，进而作出预判，消除隐患、降低风险，实现本质安全。

煤炭工业互联网包含的链条很多，怎样赋能煤矿本质安全？王素锋认为，主要通过煤矿安全监测监控，也就是说，将国家煤矿安全监察局建立的全国煤矿安全生产风险监测预警系统纳入进来，实现对煤矿安全管理、生产环境、工业视频等信息的全面掌握，辅助监察执法，通过分析研判及时排除隐患。

“掌握的安全数据越多，对于未来煤矿开采过程中的风险研判就越准确，就越有利于安全生产。”王素锋举例说，通过建设煤炭工业互联网，井下一氧化碳、瓦斯、风速、温度等参数可监测，人员数量及所在位置能掌握，设备运行情况看得到，人、机、环、管安全四要素摸得清，摆在人们面前的就是一座透明矿山。

“工业互联网对煤矿安全生产的赋能主要体现为掌握安全参数，进而对煤矿的安全风险进行预知预判，做到可防可控。2018年、2019年、2020年，国家煤矿安全监察局开展了全国煤矿安全监控系统升级改造工程，用3年的时间全面提升煤矿安全监控系统的可靠性、稳定性和数字化、智能化水平，为全国煤矿安全风险监测预警奠定了基础。”王素锋表示。

王素锋介绍，目前，全国煤矿安全生产风险监测预警系统已联网2600多处煤矿，预计2020年底联网煤矿数量将达到3000余处。同时，利用联网数据开展综合风险动态分析评估的系统也在建设中。

除了对本质安全的追求，煤炭企业还迫切希望利用智能化创新驱动来促使企业转型升级。煤炭企业将工业化与信息化融合，是一个把新技术转化为新动能的赋能过程。从矿井内部讲，工业互联网不但可以实现矿井设备间的互联互通，还可实现生产条件与生产组织的智能决策，使得生产组织更安全、更科学、更高效；从矿井外部讲，工业互联网将实现设备智能诊断、全生命周期管理，还可以根据生产情况确定材料采购，也可以根据销售情况，科学确定生产组织，制定生产计划，从而打造智能矿山、智慧矿山。

“5G 技术跟智能化相结合后，能更好地为煤炭企业赋能，有助于解决高效生产的问题。”张兴凯说，比如井下实现智能化、无人化生产后，就可以根据生产条件决定送风量的大小，从而节约能源资源、降低生产成本。

智能化生产不只是煤炭企业内部的问题。目前，全国正常生产矿井约3300 处，涉及二三百万名煤矿工人、数千万套设备，上游连接电网、制造厂家、通信企业等，下游用户涉及电力、钢铁、化工、建材、铁路、港口等企业，缺少任何一个环节，煤炭行业的工业互联网都不完整。

◆打牢基础、破除障碍，积极拥抱工业互联网

煤炭作为传统产业，已经站在转型升级的风口，积极拥抱工业互联网是趋势更是必然。但煤炭工业互联网覆盖面广、数据量大，实现行业上中下游全要素、全产业链、全价值链的全面连接任重道远。

王素锋表示，当前，构建煤炭工业互联网还存在一些障碍：一是认识问题，行业和企业对煤炭工业互联网的认识不足；二是煤矿数字化、信息化的基础打得不牢，发展不平衡；三是煤炭工业互联网尚缺乏顶层设计；四是跟上下游打通过程中存在业务协同和数据共享的问题。在这些方面，还有很多基础工作要做。“数字化是工业互联网的基石，数字化、信息化的基础打得不牢，就无法与上下游打通，但目前整个行业的发展不均衡。”王素锋说。

另外，缺乏行业技术规范标准的支撑引领、网络建设体系尚不完善、煤炭工业互联网产业支撑能力不足、井下互联装备升级改造进展缓慢、煤炭行业平台产业创新生态尚未形成、网络安全体系建设亟待加强等问题同样阻碍着煤炭工业互联网的快速发展。

对此，王素锋表示，工业互联网落地到煤炭行业，要分步走。首先，要让全行业认识到煤炭工业互联网的重要性，积极参与进来。其次，政府部门要强力推动煤炭工业互联网建设，争取更多的扶持，先搞试点，再扩大覆盖面。通过试点，可以发现问题、解决问题，从而加快推动煤炭工业互联网发展。再次，对于煤炭企业而言，要加速提升数字化、信息化水平。

5G 技术是发展工业互联网的一个重要支撑。在这方面，阳煤集团、焦煤集团已率先建成井下5G网络，解决了数据升井的问题。“5G作为新基建的主要内容之一，具有重要的战略意义，政府部门、科研机构和安标中心应持开放态度支持新技术在煤矿领域发挥优势，推动煤矿智能化发展。”王素锋说，“对于5G等新一代信息技术，如果采取封闭、拒绝的态度，将不利于行业的发展。”

“煤炭工业互联网不会一蹴而就，应该是逐步发展完善的。有点才有网，由局部向全面，再由煤炭向上下游发展。”国家煤矿安全监察局副局长宋元明在“工业互联网在煤炭行业应用”视频会上说。

宋元明表示，支持从安全入手，开始建网。支持从煤矿安全工业互联网逐步向生产、经营、运销、制造扩展。以国家煤矿安全监察局在建的煤矿安全监控系统、人员定位系统、工业视频系统联网工程为基础，逐步扩大数据的汇聚。比如，在安全数据方面，要从现有的产能、通风等数据，向冲击地压、水害、顶板等数据扩展；要从安全数据向智能化采煤、掘进、运输、供电、排水等扩展；要从煤炭生产、安全数据，向煤炭生产原材料供应、设备管理、煤炭洗选、运输、营销扩展；要以煤炭行业内链条向行业上下游扩展，逐步发展为纵横交错的格局。在第四次工业革命的浪潮中，煤炭行业正在抢抓机遇，以工业互联网、智能化、5G为工具，实现数字化、智能化、智慧化的台阶性迈进，努力实现习近平总书记要求的能源技术革命，使煤炭工业实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更为安全的发展，让煤矿工人更有获得感、幸福感、安全感。

（来源：中国煤炭报）