近年來，我國(guó)智能化采煤工作面發(fā)展迅速。目前，全國(guó)已經(jīng)有200個(gè)左右不同層次的智能化采煤工作面。記者從兗礦集團(tuán)了解到，該集團(tuán)鮑店煤礦打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)常態(tài)化智能綜放工作面，貴州能化發(fā)耳煤業(yè)建設(shè)成為西南地區(qū)唯一一個(gè)省級(jí)智能化采煤工作面，濟(jì)三煤礦以綜掘機(jī)“遙控截割”+液壓錨桿鉆車+破碎機(jī)+皮帶機(jī)“無人值守”配套模式建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能化掘進(jìn)工作面。

“智能化與自動(dòng)化有本質(zhì)的區(qū)別，智能化采煤工作面距離智能煤礦的目標(biāo)仍有較大差距。準(zhǔn)確地說，目前我國(guó)還處于煤礦智能化的初級(jí)階段。”方新秋說。

“煤礦智能化是一個(gè)系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)全過程的智能化運(yùn)行，采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升、排水、通風(fēng)、地質(zhì)信息、經(jīng)營(yíng)管理等環(huán)節(jié)必須智能協(xié)同。”中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)王忠賓教授告訴記者。

我國(guó)從2015年開始抓煤礦“四化”（機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化）建設(shè)。“四化”改造為煤礦智能化開采奠定了很好的基礎(chǔ)，但仍存在系統(tǒng)間數(shù)據(jù)感知難、信息交互難、實(shí)時(shí)性差、可靠性低、數(shù)據(jù)利用率不高和多智能系統(tǒng)協(xié)同弱等難題。

“比如地面導(dǎo)航有GPS和北斗，地下裝備怎么準(zhǔn)確定位？煤炭行業(yè)有其特殊性，一些關(guān)鍵的智能技術(shù)仍需要突破。”王忠賓說，如煤層地質(zhì)精準(zhǔn)探測(cè)技術(shù)，煤巖性狀實(shí)時(shí)在線識(shí)別技術(shù)，采煤工作面高速高可靠無線傳輸技術(shù)，采煤裝備精確導(dǎo)航和定位技術(shù)，復(fù)雜工況計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別技術(shù)，煤礦大數(shù)據(jù)技術(shù)等。

建設(shè)智能邊緣數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施

目前，華為、百度等科技公司已注意到煤礦智能化的行業(yè)需求，并深度參與其中。

華為參與的5G礦車投入運(yùn)行，煤礦生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)控；百度參與了中國(guó)煤炭云建設(shè)，與陽(yáng)泉煤業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作；中興通訊、中國(guó)聯(lián)通與兗礦開展合作，成立了“5G+智慧礦業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”等。

　“很期待即將到來的5G時(shí)代，比如現(xiàn)在井下數(shù)據(jù)傳輸采用的是光纖，當(dāng)采礦設(shè)備大幅度移動(dòng)和震動(dòng)時(shí)，光纖就會(huì)發(fā)生故障，如果換成5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)有很大改變。”方新秋說。

“互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)深度參與是一件好事，術(shù)業(yè)有專攻，需要在數(shù)據(jù)處理體系、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和智能協(xié)同算法上面向行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開展專門的研究。”中國(guó)礦業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息中心主任孫彥景教授說。

《指導(dǎo)意見》還要求，對(duì)沖擊地壓、煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重的礦井，優(yōu)先開展智能化采掘（剝）和危險(xiǎn)崗位的機(jī)器人替代。

“去年我們與華為簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，并提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能邊緣數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的概念，未來智能煤礦將從網(wǎng)絡(luò)‘全連接’向數(shù)據(jù)‘全鏈接’發(fā)展，系統(tǒng)架構(gòu)向‘云邊協(xié)同’發(fā)展。”孫彥景說。

他進(jìn)一步解釋說，人工智能的特點(diǎn)是不斷學(xué)習(xí)演化，每一個(gè)煤礦每一個(gè)工作面的情況都不相同，智能采掘機(jī)器人在作業(yè)過程中，當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，可以由系統(tǒng)依據(jù)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析和決策，也能讓智能終端自主處置，“這就是云邊協(xié)同的意義”。

　“礦山自主決策和控制的前提是全面感知，而要確保感知信息可靠，就必須攻克相應(yīng)的傳感器和信息交互等技術(shù)。”孫彥景說，比如智能視覺技術(shù)可以準(zhǔn)確地識(shí)別車輛、行人和人臉，根據(jù)場(chǎng)景分析行為，并結(jié)合規(guī)則研判是否違章。

目前跨行業(yè)的智能煤礦合作已在廣泛建立之中，如中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院已開設(shè)綠色開采、深地開發(fā)、智能采礦、未來礦業(yè)四大研究方向，設(shè)置智能開采研究所，創(chuàng)辦智能采礦特色班；中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)和中國(guó)煤炭科工集團(tuán)發(fā)起成立了“煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟”；中國(guó)煤炭科工集團(tuán)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）和中國(guó)聯(lián)通成立了“5G地下空間創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”。