煤礦智能化發(fā)展現(xiàn)狀如何？面臨哪些難題？如何邁向更高階？日前舉辦的2025中國國際煤炭發(fā)展論壇上，煤炭行業(yè)專家展開分享交流。
“煤礦智能化是重塑行業(yè)地位的關(guān)鍵一招，是讓煤炭真正成為新型能源體系中最可信賴的基石的必要路徑?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會副會長劉峰在論壇上表示，“我國已形成大型現(xiàn)代化礦井、災(zāi)害嚴重礦井、地質(zhì)條件復(fù)雜中小型礦井等不同類型煤礦的智能化建設(shè)模式。”
國務(wù)院新聞辦公室日前舉行的“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題新聞發(fā)布會透露，與2020年相比，全國煤礦智能化采掘工作面由494處增加到1930處。
智能化示范煤礦整體處于中初級水平
“我國礦山智能化發(fā)展速度非?？?，質(zhì)量也非常高。”中國工程院院士、江西理工大學(xué)校長葛世榮說。
截至今年一季度末，全國礦山超過1.6萬個固定崗位實現(xiàn)無人值守，30余類共2640臺（套）機器人、2000多輛無人駕駛車在各類礦山推廣應(yīng)用。
劉峰表示，重點煤礦企業(yè)智能化采煤工作面單班作業(yè)人員減少6人以上，勞動工效提高20%以上。
國家能源集團神東煤炭公司榆家梁煤礦、陜煤集團黃陵礦業(yè)公司一號煤礦、山東能源集團濱湖煤礦建成國際領(lǐng)先的無人化綜采工作面，構(gòu)建了生產(chǎn)期間有人巡視、無人操作的常態(tài)化作業(yè)模式。
無人駕駛礦卡調(diào)度系統(tǒng)可實現(xiàn)采場設(shè)備全覆蓋，作業(yè)效率達到人工作業(yè)的50%至110%，純電無人礦卡已在新疆、內(nèi)蒙古等地實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
目前，已建成的智能化示范煤礦整體仍處于中初級水平。2024年1月、2025年6月，國家能源局、國家礦山安全監(jiān)察局分2批公布建成的國家智能化示范煤礦名單，共66處煤礦（含52處選煤廠）。在智能化井工煤礦中，Ⅰ類中級水平煤礦27處，Ⅱ類中級水平煤礦31處，Ⅱ類初級水平煤礦3處。5處智能化露天煤礦全部為中級水平。智能化選煤廠中，中級水平選煤廠45處，初級水平選煤廠7處。
裝備保障能力有待進一步提升
“智能化裝備難以實現(xiàn)全自主運行?！备鹗罉s指出，目前，智能化礦山常態(tài)化運行仍面臨設(shè)備可靠性不足、感知不精準、數(shù)據(jù)交互不暢、運行不穩(wěn)定、故障難預(yù)測、人機協(xié)作弱六大難題。
山東能源集團副總工程師亓玉浩同樣認為，裝備保障能力不足是當前煤礦智能化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)之一。
亓玉浩結(jié)合實踐總結(jié)了九方面典型問題：一是裝備系統(tǒng)根基不牢，自動化生產(chǎn)效能受限；二是裝備適應(yīng)性不足，難以實現(xiàn)常態(tài)化運行；三是關(guān)鍵元件故障率偏高，制約裝備協(xié)同控制效果；四是產(chǎn)學(xué)研用方向存在偏差，規(guī)?；茝V受阻；五是安全管理側(cè)重點從“人”轉(zhuǎn)向“人—機—網(wǎng)—數(shù)據(jù)”，配套標準體系亟待完善；六是裝備運維強度提升，復(fù)合型人才缺口凸顯；七是智能裝備品類繁雜，質(zhì)量與價值評估困難；八是數(shù)據(jù)積累與應(yīng)用存在短板；九是部分關(guān)鍵元部件技術(shù)有待自主攻關(guān)。
今年8月，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深入實施“人工智能+”行動的意見》，推動人工智能與經(jīng)濟社會各行業(yè)各領(lǐng)域廣泛深度融合。
“當前通用大語言模型仍屬于統(tǒng)計智能、‘文科’智能，而非真正的認知智能?！北本┐髮W(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所教授毛善君表示，“‘讀萬卷書’的能力很強，但是‘行萬里路’的能力不夠，在工程領(lǐng)域的應(yīng)用未達預(yù)期?！?/p>
毛善君認為，目前，DeepSeek等通用大語言模型本質(zhì)是一維的，難以理解多維物理世界，專業(yè)知識儲備不足，很難處理GIS（地理信息系統(tǒng)）、CAD（計算機輔助設(shè)計）等矢量類型數(shù)據(jù)。
當前，煤炭企業(yè)應(yīng)用的大模型，主要是對行業(yè)政策法規(guī)、公開資料的問答處理，缺乏與生產(chǎn)礦井具體數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)和系統(tǒng)的深度融合，難以適應(yīng)私域、動態(tài)與復(fù)雜的礦山應(yīng)用場景。
在毛善君看來，適用于煤礦的人工智能大模型應(yīng)具備垂直領(lǐng)域數(shù)據(jù)訓(xùn)練、處理多維矢量圖形、表達多維時空關(guān)系、理解嚴謹業(yè)務(wù)邏輯、實現(xiàn)多模態(tài)融合分析等能力。
從“單點智能”向“全系統(tǒng)協(xié)同”跨越
“智能化建設(shè)正處于從‘單點智能’向‘全系統(tǒng)協(xié)同’跨越的關(guān)鍵階段?！眲⒎灞硎?，智能化的視野應(yīng)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)延伸至礦井規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營、閉坑等全生命周期。
劉峰認為，煤礦智能化評價標準應(yīng)從“有沒有”轉(zhuǎn)向“用不用”“好不好用”，從“投資多少”轉(zhuǎn)向“省不省錢”“能否保安全”，要追求可量化、可驗證的安全效益和經(jīng)濟效益。
葛世榮認為，煤礦智能化建設(shè)應(yīng)重視安全效益和經(jīng)濟效益。在他看來，高級智能化礦山應(yīng)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，實現(xiàn)采礦設(shè)備機器人化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)知識化、開采過程透明化、采掘現(xiàn)場無人化、生產(chǎn)決策最優(yōu)化，通過數(shù)字化運維實現(xiàn)礦山高安全、高效益。
葛世榮表示，人機協(xié)同是下一階段智能化建設(shè)需要攻克的核心技術(shù)，也是解決當前智能化礦山常態(tài)化運行中其他五大難題的有效技術(shù)途徑。具體需要攻克數(shù)字孿生、透明地質(zhì)、數(shù)據(jù)智能和具身智能四項關(guān)鍵技術(shù)。
為推動智能化建設(shè)，山東能源集團將健全標準體系，建立煤礦智能裝備的可靠性認證與準入制度，淘汰低質(zhì)、高故障率產(chǎn)品，打造創(chuàng)新研發(fā)平臺，推動產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，提升智能制造水平，高標準建設(shè)“零碳”園區(qū)，強化人才支撐，形成“裝備強、人員精”的運維新范式。
下一步，中國煤炭工業(yè)協(xié)會將組織編制智能掘進等生產(chǎn)系統(tǒng)及供電等生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的運行質(zhì)量評價標準，推動智能煤機裝備接口協(xié)議與數(shù)據(jù)格式標準化，征集一批重體力勞動的代表性場景，發(fā)布技術(shù)難題清單，鼓勵廠商揭榜攻關(guān)，推廣實用技術(shù)裝備和典型做法，加快推進重體力勞動機械化或機器人替代。
來源：中國煤炭報 2025年11月18日 1版