采掘失衡難題如何破解？智能化建設(shè)進(jìn)展如何？沖擊地壓能否有效防治？近日召開的中國礦山安全學(xué)會七屆理事會第五次會員代表大會暨2025學(xué)術(shù)年會上，中國工程院院士康紅普等專家與礦山企業(yè)代表凝心聚智，共獻(xiàn)良策。

“科技創(chuàng)新是推動礦山安全高效發(fā)展的第一動力。只有發(fā)展礦山新質(zhì)生產(chǎn)力，才能推動礦山行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！敝袊V山安全學(xué)會會長黃玉治在會上強(qiáng)調(diào)。

智能化改變礦山開采模式

“近年來，我國煤礦智能化建設(shè)取得顯著成效，實現(xiàn)了減人、提效、增安。”煤炭科學(xué)研究總院有限責(zé)任公司深部開采與沖擊地壓防治研究院院長齊慶新說。

據(jù)齊慶新介紹，截至2025年7月，我國煤礦數(shù)量約4127處，其中安全高效煤礦1238處，占全國煤礦數(shù)量的30%。

“我們已建成智能化煤礦158處，其中國家智能化示范煤礦9處，智能化產(chǎn)能占比約87%。國家礦山安全風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)覆蓋265處煤礦，實現(xiàn)對水害等重大風(fēng)險源的實時監(jiān)測與智能預(yù)警?！眱?nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市委常委、副市長劉鳳云說。

隨著智能化快速推進(jìn)，海量的礦山數(shù)據(jù)顯得尤為重要。

“礦山數(shù)據(jù)采集面臨著技術(shù)不可控和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一兩大難題，嚴(yán)重阻礙了礦山智能化向高階演進(jìn)。而礦鴻操作系統(tǒng)通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)協(xié)議，打破了信息孤島，實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)互通和井下設(shè)備智能聯(lián)動，推動人機(jī)互聯(lián)、機(jī)機(jī)互聯(lián)、運(yùn)維管理信息可視可控。”華為礦山軍團(tuán)總裁楊宗瑩表示。

楊宗瑩舉例說，當(dāng)前，液壓支架自動跟機(jī)拉架的普遍操作模式為人工操作或紅外監(jiān)測，而礦鴻操作系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、支架自動跟機(jī)，做到毫秒級響應(yīng)、零下發(fā)失敗率，使生產(chǎn)率提升50%。

會上，中國礦山安全學(xué)會設(shè)立礦鴻聯(lián)盟工作委員會，為工業(yè)領(lǐng)域自主可控、規(guī)范統(tǒng)一的礦山操作系統(tǒng)營造要素共生、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。同時，依托礦鴻操作系統(tǒng)創(chuàng)新開發(fā)，健全適配、測試、認(rèn)證流程體系，為礦山企業(yè)提供更完備的服務(wù)支撐。

“巷道掘進(jìn)與支護(hù)工藝復(fù)雜，掘進(jìn)技術(shù)整體落后于采煤技術(shù)，且發(fā)展極不平衡?！笨导t普說。

據(jù)了解，陜北、神東等礦區(qū)頂板好、圍巖完整的煤礦，最高月進(jìn)尺達(dá)1500米到2000米；其他占全國90%的一般及復(fù)雜地質(zhì)條件礦井，圍巖松軟破碎，平均月進(jìn)尺不足200米。

“掘進(jìn)速度慢、效率低，用人多，勞動強(qiáng)度高，不能滿足煤礦高效開采要求?！笨导t普說。

康紅普及其團(tuán)隊開展復(fù)雜條件煤礦巷道快速智能掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備攻關(guān)，重點(diǎn)研究復(fù)雜條件掘進(jìn)工作面智能感知與圍巖穩(wěn)定性判定方法、快速掘進(jìn)巷道圍巖控制理論及智能支護(hù)技術(shù)、復(fù)雜條件快速智能掘進(jìn)模式與裝備等，取得了系列成果。

目前，康紅普及其團(tuán)隊在中國中煤陜西公司大海則煤礦進(jìn)行大斷面強(qiáng)礦壓巷道快速掘進(jìn)示范，單根錨桿自動化作業(yè)時間低于3分鐘，單排錨桿自動化作業(yè)時間低于15分鐘，工業(yè)性試驗月進(jìn)尺達(dá)1067米；在陜西延長石油可可蓋煤礦進(jìn)行富水裂隙巷道快速掘進(jìn)示范，集成鉆錨一體化支護(hù)快掘設(shè)備月進(jìn)尺1000米，累計掘進(jìn)進(jìn)尺12674米。

“掘進(jìn)與支護(hù)自動化、智能化是實現(xiàn)快速掘進(jìn)的有效途徑與發(fā)展方向，但目前還處于初步探索階段，在智能感知與圍巖穩(wěn)定性判別、自動化掘進(jìn)與支護(hù)裝備、智能控制系統(tǒng)、礦壓實時監(jiān)測與反饋等方面需要集中攻關(guān)?！笨导t普說。

西安科技大學(xué)教授閆振國介紹，智能通風(fēng)是煤礦智能化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。未來，隨著數(shù)字孿生、自主決策算法的深度融合，智能通風(fēng)將向著通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算精準(zhǔn)化與系統(tǒng)調(diào)控智能化、智能通風(fēng)與災(zāi)害管控一體化、通風(fēng)智能管控平臺化等方向發(fā)展，為煤礦安全生產(chǎn)與綠色轉(zhuǎn)型提供支撐。

科技創(chuàng)新助力安全生產(chǎn)

我國煤礦賦存條件復(fù)雜，水、火、瓦斯、頂板等災(zāi)害俱全。隨著開采深度增加，煤層復(fù)雜難采的特點(diǎn)愈加明顯。

“隨著重視程度提高、認(rèn)識加深、科技水平整體提升，沖擊地壓災(zāi)害基本得到有效控制，但沖擊地壓仍然是煤礦最大的隱患?！饼R慶新說。

中煤西北能源化工集團(tuán)有限公司所屬4處沖擊地壓礦井主采煤層埋深均大于600米，礦井主采的3-1煤層均被鑒定為強(qiáng)沖擊傾向性。

“我們健全沖擊地壓防治管理體系，配強(qiáng)沖擊地壓防治技術(shù)力量，建立了沖擊地壓防治制度標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了綜合預(yù)警體系。4處沖擊地壓礦井回采工作面和掘進(jìn)工作面全部實現(xiàn)6個以上微震傳感器覆蓋，并增加地面ARP監(jiān)測，形成了井上下立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)?！敝忻何鞅蹦茉椿ぜ瘓F(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師王鵬說。

科岳科技（山東）集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理李光明表示，該公司創(chuàng)新頂板礦壓監(jiān)測技術(shù)，研發(fā)了自動校準(zhǔn)型AI視覺頂板離層儀，首次將AI機(jī)器識別技術(shù)應(yīng)用到礦壓監(jiān)測領(lǐng)域，實現(xiàn)了頂板位移精準(zhǔn)穩(wěn)定監(jiān)測。

“雖然沖擊地壓防治體系已基本建立，但沖擊地壓理論研究還需深入、沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警與防治有效性評價工作還需加強(qiáng)。”齊慶新表示。

礦山透明化是智慧礦山建設(shè)的重要任務(wù)?！皯?yīng)用透明地質(zhì)技術(shù)，可以提高資源利用率、降低成本、提前識別地質(zhì)風(fēng)險，并通過精準(zhǔn)勘探與設(shè)計，從源頭減小對生態(tài)環(huán)境的擾動，推動礦山綠色低碳轉(zhuǎn)型?！钡|東方測控技術(shù)股份有限公司透明地質(zhì)保障平臺技術(shù)總監(jiān)賈銀昱說，該公司突破多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，打造了WebMine透明地質(zhì)保障平臺。

“為解決透明地質(zhì)保障系統(tǒng)難學(xué)難用等問題，我們不斷增強(qiáng)軟件的工具屬性、設(shè)計功能，豐富應(yīng)用場景；持續(xù)優(yōu)化軟件學(xué)習(xí)、使用邏輯以及流程；加強(qiáng)校企合作，聯(lián)合打通產(chǎn)學(xué)研用生態(tài)閉環(huán)等，挖掘煤礦真需求，解決煤礦實際問題。”陜西美聯(lián)美智慧能源技術(shù)（西安）有限公司科研負(fù)責(zé)人王蘇里說。

“我們組建鄂爾多斯市安科院，積極與科研院所、高校和企業(yè)合作，在沖擊地壓等領(lǐng)域取得一系列創(chuàng)新成果。特別是國家煤礦安全開采工程化集成創(chuàng)新中心等落地以來，推動40處示范煤礦開展系統(tǒng)適配與AI應(yīng)用，建成200余個智能聯(lián)創(chuàng)場景，礦山安全監(jiān)管效能與風(fēng)險防控能力顯著提升?！眲ⅧP云說，全市已累計投入礦山安全技改和科研資金超200億元。

作者：謝吉東 版面編輯：謝吉東

編輯

來源：中國煤炭報

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