陰暗的礦井里，灰頭土面的礦工們緊張地忙碌著……對于煤礦，不少人有著這樣的印象。然而，如今的一些煤礦卻呈現著另一番景象：井下巷道潔凈明亮，工作人員坐在地面的集控室里，輕輕一按，就能指揮采煤設備完成作業，整個過程清潔無塵、人機分離。
中國是全球煤炭生產第一大國。國家發改委等8部門近日印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，提出到2030年，各類煤礦基本實現智能化。
煤礦智能化什么樣?還面臨哪些問題?未來又該怎么發展?
智能化助力，“采煤不見人”漸行漸近
隨著工作人員在地面集控中心遙控開機，井下400多米深處工作面的采煤設備開始自動運轉，割煤、推溜、移架、傳送，滾滾“烏金”涌上地面……這些場景，正被位于山東兗礦集團鮑店煤礦7302工作面上的58個高清攝像頭、1000多個傳感器實時傳輸回集控中心，顯示在巨大的電子屏上。
兗礦集團設備管理中心主任亓玉浩介紹，相比傳統的機械化采煤，7302智能化工作面投入生產后，單班次作業人員由以往的25人減少到了7人，整個采煤區隊由226人減少到了90人，人員減幅達60%以上。“工人少了，原煤日產量卻由1.5萬噸提高至2萬噸水平。”
亓玉浩說，新冠肺炎疫情防控期間，兗礦集團發揮智能礦山優勢，既解決了前期工人不足的問題，又減少了人員聚集，山東省內8對礦井在1月底就已復工復產，煤炭產量不降反增，全力保障了煤炭供應。
提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應，煤礦智能化的作用日益顯現。國家能源局介紹，煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統，實現煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行。
亓玉浩指出，鮑店煤礦7302工作面上，有不少“黑科技”身影：根據時間頻次自動放煤的工作面液壓支架、具有記憶截割功能的采煤機、能夠實現工作面自動找直的LASC慣性導航系統以及“一鍵啟停”、單機遙控的可視化遠程監控等。
鮑店煤礦是中國煤礦智能化發展的一個縮影。近年來，各地紛紛加快煤礦智能化建設的步伐：河南去年試點建設了一批智能化采掘工作面，初步建立了煤礦智能化建設與驗收體系;貴州對煤礦進行機械化智能化升級改造，改造后的采煤工作面日產量平均提高1000噸左右;山東57處煤礦建成71個智能化采煤工作面、54個遠程控制掘進工作面……目前，全國已建成超200個智能化采煤工作面，采煤工作面機器人群、鉆錨機器人、選矸機器人和巡檢機器人等在煤礦井下應用，煤礦采煤機械化程度達到78%以上。
依托科技創新，讓煤礦更高效更安全
煤礦智能化建設不斷加快的同時，也面臨不少困難和挑戰。專家指出，目前煤礦智能化建設工作還存在研發滯后于企業發展需求、智能化建設技術標準與規范缺失、技術裝備保障不足、研發平臺不健全、高端人才匱乏等問題。
為提升煤礦智能化水平，國家發改委、應急管理部等8部門日前聯合印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，推動智能化技術與煤炭產業融合發展，明確了10項具體任務，包括加強頂層設計、強化標準引領、推進科技創新、加快生產煤礦智能化改造、提升新建煤礦智能化水平、建設智能化示范煤礦、實施綠色礦山建設、推廣新一代信息技術應用、探索服務新模式、加快人才培養等多個方面。
中國工程院院士王國法認為，在煤礦智能化發展過程中，加強頂層設計和科學規劃非常重要。過去一些煤礦企業進行智能化建設過程中，由于缺乏統籌、沒有綜合的規劃設計，造成多系統互相不兼容，形成“數據壁壘”和“信息煙囪”，發揮不了應有效果。
“加快煤礦智能化發展，要在提高智能化技術與裝備水平上多下工夫。”北京科技大學東凌經濟管理學院教授何維達說，特別是要針對短板，加強關鍵共性技術研發，推進國家級重點實驗室等技術創新研發平臺建設，加快智能工廠和數字化車間建設。
兗礦集團總經理李偉介紹，近年來，兗礦集團已累計投資45億元，積極開展智能開采的研究與實踐，去年在國內共建成19個智能采煤工作面、15個智能掘進工作面，成立了國內首家煤礦智能開采試驗中心。“下一步，兗礦集團將把‘重裝備、高可靠性、自動化、少人化’作為智能礦山建設的主攻方向，及時準確掌握智能化開采裝備發展前沿技術，依托智能開采試驗中心，開展科技攻關，穩健加快建設智能開采示范工程建設步伐。”
智能化發展，新一代信息技術被寄予厚望。指導意見提出，探索建立國家級煤礦信息大數據平臺，加快現代信息技術在煤炭工業領域的推廣應用，鼓勵地方政府有關部門建設信息管理云平臺，推進煤炭企業建立煤礦智能化大數據應用平臺。
在山西，陽煤集團新元礦的井下5G技術正在推進。“相比于傳統礦井，我們的地面調度控制系統調控能力更強，井下值守人員更少，一旦5G技術落地，調控將更精準。”新元礦副礦長王海鋼說。
何維達認為，在新技術的研發、推廣和應用過程中，一方面可以引入國際煤礦智能化先進技術裝備、管理理念、服務模式等，和外國企業加強合作;另一方面要加強基礎性研究、開發原創性技術，推動我國煤礦智能化技術、裝備、標準、服務走出去。
智能采煤，政策支持力度大
煤礦智能化發展有3個階段性目標，即到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，基本實現掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控;到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化，形成煤礦智能化建設技術規范與標準體系，井下重點崗位機器人作業，露天煤礦實現智能連續作業和無人化運輸;到2035年，各類煤礦基本實現智能化，構建多產業鏈、多系統集成的煤礦智能化系統，建成智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系。
如何保障目標實現?國家發改委等8部門明確，將加大政策支持力度。對驗收通過的智能化示范煤礦，給予產能置換、礦井產能核增等方面的優先支持;對新建的智能化煤礦，在規劃和年度計劃中優先考慮;將煤礦相關智能化改造納入煤礦安全技術改造范圍，鼓勵金融機構加大對智能化煤礦的支持力度，鼓勵企業發起設立相關市場化基金。
中國社會科學院工業經濟研究所所長黃群慧介紹，去年以來山東、河南、貴州、山西、陜西等產煤大省明確了優先提供預算支持、進行資金補助、優先進行審批或核準、鼓勵釋放先進產能等一系列支持舉措，這對煤炭企業提高智能化水平的重要意義不言而喻。
“此次出臺的文件，進一步堅定了兗礦集團開展煤礦智能開采的信心。”李偉表示，兗礦集團已提出明確的智能礦山建設目標，包括一類礦井實現每班下井人數不超過100人，采煤和掘進工作面不超過5人;二類礦井實現每班下井人數不超過200人，采煤和掘進工作面不超過7人;三類礦井實現每班下井人數不超過300人，采煤和掘進工作面不超過8人。
李偉介紹，從今年到2025年，兗礦集團計劃投入90億元，確保智能化礦井建設每年都見效。到2035年，爭取所有煤礦均實現智能化開采，全面推廣機器人作業。
政企聯動，煤礦智能化的發展前景被看好。黃群慧認為，智能化是傳統工業的發展方向，各地各部門出臺支持舉措是促進煤礦智能化的有力推手。
“煤礦智能化有利于提高生產效率、實現精準勘探，還能夠延伸煤炭企業產業鏈，打造煤礦智能裝備和煤礦機器人研發制造等新產業，其發展前景值得期待。”何維達說。但他也提醒，在加快煤礦智能化發展進程中，要充分考慮成本控制問題，同時要把環保作為重要內容納入其中，構建清潔低碳、安全高效的煤炭工業體系。
