原標(biāo)題：智慧大腦守護礦山生命線
人們印象中“苦、累、險、重”的礦山生產(chǎn)正在改變。日前，國家礦山安全監(jiān)察局等7部門印發(fā)《關(guān)于深入推進礦山智能化建設(shè) 促進礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2026年，全國煤礦智能化產(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)乎國家能源資源安全，安全生產(chǎn)關(guān)系萬千礦工家庭。以智能化建設(shè)推動礦山減人、增安、提效，是礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要目標(biāo)。當(dāng)前進展如何？尚存哪些瓶頸待突破？帶著這些問題，記者走訪了多家企業(yè)和行業(yè)專家。
應(yīng)用穩(wěn)步鋪開
走進內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場，一輛載重達330噸的礦用卡車正進行裝載，前進、倒車、?？?，作業(yè)過程如行云流水。讓人驚奇的是，這個龐然大物的駕駛室中卻并無司機，車輛通過智能調(diào)度，實現(xiàn)全程無人駕駛。
“在夜間或天氣較差時，全天候不間斷生產(chǎn)作業(yè)曾是對礦用卡車駕駛員最大的考驗之一。無人駕駛技術(shù)正將礦工從危險辛苦的環(huán)境中解放出來?！眲偨Y(jié)束一組試驗任務(wù)的準(zhǔn)能集團黑岱溝露天煤礦智能化建設(shè)管理中心現(xiàn)場技術(shù)主管石峰介紹。
石峰告訴記者，作為國家首批智能化示范煤礦，黑岱溝露天煤礦以5G+無人駕駛為依托，以點帶面，向設(shè)備遠(yuǎn)控、綜合安全管控等多個智能化領(lǐng)域延伸。目前已累計開通5G基站48座，對47臺礦用卡車完成無人駕駛改造，累計運輸6.2萬車次，里程達28.3萬公里，完成剝離量691.5萬立方米，極大提高了礦區(qū)安全生產(chǎn)能力和整體作業(yè)效率。
從機械化換人到自動化減人，再到智能化無人，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，隨著頂層設(shè)計不斷優(yōu)化以及相關(guān)技術(shù)持續(xù)賦能，我國礦山智能化建設(shè)取得較快進展。
數(shù)據(jù)顯示，截至去年年底，全國共建有煤礦智能化工作面1651個，擁有智能化工作面的煤礦達758處，892處非煤礦山鉆爆、鏟裝、破碎、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化和固定崗位無人值守，30類2640臺（套）機器人在礦山應(yīng)用，965臺無人駕駛車輛在50余處露天礦山推廣應(yīng)用。
此次出臺的《指導(dǎo)意見》將進一步加速礦山智能化建設(shè)進度。國家礦山安監(jiān)局安全基礎(chǔ)司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，文件從強化頂層設(shè)計、堅持創(chuàng)新驅(qū)動、加快數(shù)字化進程、拓展智能化場景、提高整體應(yīng)用水平等方面，為推進工作提供了詳細(xì)指南；對完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、加強基礎(chǔ)研究、突破關(guān)鍵技術(shù)、強化人工智能應(yīng)用、加快危險繁重崗位機器人替代等提出了具體要求；明確通過加強組織協(xié)調(diào)、加大政策支持、加快人才培育、促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同，深入推進礦山智能化建設(shè)，促進礦山安全發(fā)展。
有序推進改造
什么樣的礦山才能被稱為“智慧礦山”？這是多家企業(yè)在推進礦山智能化建設(shè)工作時都會遇到的困惑。
“有的人覺得在礦山作業(yè)面裝上傳感器，有了數(shù)據(jù)就是智能化建設(shè)，其實這是高級自動化。而智能化本質(zhì)在于會感知、能思考，實現(xiàn)自主決策與自主執(zhí)行。”中國工程院院士葛世榮言簡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，需厘清數(shù)字化、自動化、智能化的內(nèi)涵。其中，數(shù)字化是基礎(chǔ)底座；自動化則是進入物理裝置層面，即通過對計算機編程使機械裝備按照一定規(guī)定動作運行；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、開采、運輸、分選、安全控制等多個環(huán)節(jié)。目前，多處場景正向智能化躍升。比如，在地質(zhì)調(diào)查方面，中國地質(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)新團隊提出了深度學(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)驗和知識形成可計算的知識庫，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)方法，預(yù)測填圖單位及巖性，準(zhǔn)確表達地質(zhì)體空間分布形態(tài)、展布方向和相互關(guān)系。
在礦物運輸方面，礦井主運輸系統(tǒng)智能巡檢得到應(yīng)用推廣。通過開展膠帶運輸機煤量在線監(jiān)測和異物、跑偏、堆煤、大塊煤智能識別，實現(xiàn)礦井主運輸系統(tǒng)智能啟停、調(diào)速和預(yù)警，顯著降低運輸系統(tǒng)能耗，減少了人工巡檢頻次。
大模型問世成為人工智能發(fā)展分水嶺，礦山迎來行業(yè)首個AI大模型。2023年7月18日，山東能源集團聯(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30多家煤礦，涵蓋采煤、掘進等9個專業(yè)，孵化49個細(xì)分場景，有望解決此前礦山在智能化應(yīng)用上的場景碎片化問題。
“數(shù)據(jù)只有轉(zhuǎn)化成知識，才能體現(xiàn)出價值。”在葛世榮看來，現(xiàn)階段礦山大模型能夠?qū)⑦^往分散于各部門的數(shù)據(jù)集中起來，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，由單個工作面、單個子系統(tǒng)的單點智能化升級到裝備、數(shù)據(jù)、算法、流程的全系統(tǒng)智能化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與融合分析，從而做到智能決策和聯(lián)動控制，賦能礦山建設(shè)發(fā)展。
保障常態(tài)化運行
當(dāng)前，礦山智能化基本解決了從無到有的問題，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全天候待命，在設(shè)備發(fā)生故障時第一時間搶修。
無奈調(diào)侃的背后，更多的是對礦山智能化常態(tài)化運行的期待。此次出臺的《指導(dǎo)意見》特別提到，要保障智能化常態(tài)化運行，鼓勵企業(yè)通過管理理念創(chuàng)新和生產(chǎn)流程再造，構(gòu)建礦山智能化常態(tài)化運行新模式，組建高水平智能化運維團隊，保障智能化系統(tǒng)和裝備常態(tài)化運行；鼓勵將智能化裝備和系統(tǒng)常態(tài)化運行率納入礦山智能化建設(shè)評價關(guān)鍵指標(biāo)，盡快實現(xiàn)礦山生產(chǎn)少人化、無人化。
對此，多地正因礦施策，抓緊打通堵點。比如，在煤礦方面，貴州計劃推動260處煤礦加快智能化輔助系統(tǒng)達標(biāo)建設(shè)和升級迭代，到2026年，貴州省所有生產(chǎn)煤礦實現(xiàn)智能化輔助系統(tǒng)常態(tài)化運行。
在非煤礦山方面，河南劃定時間節(jié)點，在全國率先制定非煤礦山智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，相繼出臺非煤露天礦山、地下礦山、鹵水開采企業(yè)智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和評估辦法，細(xì)化各生產(chǎn)系統(tǒng)功能要求、權(quán)重占比、評分方法，為智能化建設(shè)分步實施提供了遵循。
智能化常態(tài)化運行，重點在于關(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、防沖鉆孔泄壓、智能輔助運輸、重載作業(yè)和露天礦無人駕駛機器人5個項目已列入科技部支持的國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”專項，并予以重點支持；煤礦機器人示范作用得以發(fā)揮，兩批92個礦山機器人典型應(yīng)用場景已正式公布。
國家礦山安監(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器人可靠性。此外，加強示范引領(lǐng)，考慮不同地區(qū)、不同礦種、不同生產(chǎn)條件、不同開采方式等因素，選樹一批建設(shè)水平高、示范性強的智能化標(biāo)桿礦山，供企業(yè)學(xué)有標(biāo)準(zhǔn)、干有方向。