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　  當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，科技創(chuàng)新密集活躍，帶動(dòng)新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)新模式快速涌現(xiàn)。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)廣泛滲透，帶動(dòng)幾乎所有領(lǐng)域發(fā)生了以綠色、智能、泛在為特征的群體性技術(shù)革命。人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)正推動(dòng)數(shù)字世界和物理世界深度融合，同時(shí)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展。煤炭工業(yè)作為我國的能源支柱產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前正轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)加快煤礦智能化提出了更為迫切的要求。一是貫徹能源安全新戰(zhàn)略，加快推進(jìn)煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，必須加快煤礦智能化，提高煤炭供給質(zhì)量和水平，保障供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定；二是建設(shè)現(xiàn)代化煤炭經(jīng)濟(jì)體系，推動(dòng)開發(fā)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)格局、供給質(zhì)量、發(fā)展動(dòng)力的變革，離不開煤礦智能化；三是當(dāng)前我國煤炭工業(yè)發(fā)展面臨著煤炭總量過剩和先進(jìn)產(chǎn)能不足的矛盾、規(guī)模資源開發(fā)與剛性環(huán)境約束的矛盾、災(zāi)害威脅加重與安全生產(chǎn)保障的矛盾，必須加快煤礦智能化來破解行業(yè)矛盾和發(fā)展難題。

　　煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，代表著煤炭工業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向。2020年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、應(yīng)急管理部、國家煤礦安全監(jiān)察局、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、科技部、教育部等八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確了我國煤礦智能化的發(fā)展方向，吹響了我國煤礦智能化建設(shè)的號(hào)角。9月，應(yīng)急管理部、國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局在山東能源集團(tuán)組織召開了全國煤礦智能化建設(shè)推進(jìn)現(xiàn)場會(huì)，進(jìn)一步加快推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)工作。目前，全國已建成300多個(gè)智能化工作面，按照《全國安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動(dòng)計(jì)劃》，到2022年采掘智能化工作面力爭達(dá)到1000個(gè)以上。雖然智能化建設(shè)取得初步成效，但我國煤礦智能化發(fā)展仍然面臨諸多制約因素，必須尊重現(xiàn)實(shí)客觀條件和事物發(fā)展規(guī)律，清楚認(rèn)識(shí)我國煤礦智能化發(fā)展進(jìn)程。

　　01煤礦智能化發(fā)展目前尚處于示范培育階段

　　我國煤炭資源分布范圍廣，資源稟賦狀態(tài)各異，不同地區(qū)煤礦的開采地質(zhì)條件和復(fù)雜程度有著顯著差別，不同煤炭生產(chǎn)企業(yè)的智能化建設(shè)基礎(chǔ)也參差不齊，所以煤礦智能化難以一蹴而就。煤礦智能化需在以往的信息化、機(jī)械化和自動(dòng)化建設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同煤礦的煤層賦存條件和災(zāi)害特點(diǎn)，形成多種模式并存的智能化建設(shè)格局，因此，因礦施策、示范先行成為現(xiàn)階段煤礦智能化的建設(shè)方法。我國煤礦智能化建設(shè)正在點(diǎn)面突破，并向系統(tǒng)延伸。在智能化采煤工作面率先取得突破后，井下主運(yùn)系統(tǒng)、變電所、排水泵房、瓦斯抽采站等生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守，掘進(jìn)工作面正在開展試驗(yàn)多種新型設(shè)備，有望形成多種智能掘進(jìn)模式。目前，國家能源局和國家煤礦安全監(jiān)察局正在組織開展全國首批智能化示范煤礦建設(shè)工作，旨在建設(shè)一批方案合理、技術(shù)可行、不同模式的智能化示范煤礦，引領(lǐng)帶動(dòng)全國煤礦智能化建設(shè)。

　　02煤礦智能化技術(shù)研發(fā)要堅(jiān)持需求導(dǎo)向和問題導(dǎo)向

　　目前，我國煤礦智能化建設(shè)面臨著眾多亟待解決的技術(shù)問題，迫切需要科學(xué)技術(shù)解決方案，比以往任何時(shí)候更需要增強(qiáng)創(chuàng)新第一動(dòng)力。礦用大功率重載設(shè)備、關(guān)鍵基礎(chǔ)件和軟件系統(tǒng)等依賴國外進(jìn)口，智能化建設(shè)急需的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能裝備、智能傳感器等亟待取得突破。要充分發(fā)揮企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體作用，加速產(chǎn)學(xué)研深度融合，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，強(qiáng)化試驗(yàn)驗(yàn)證、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)檢測、信息服務(wù)等技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)。現(xiàn)階段，要以智能裝備和機(jī)器人研發(fā)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)和算法為核心，全面提升礦井感知、數(shù)據(jù)處理、裝備系統(tǒng)、智能控制等能力，突破煤礦智能化共性關(guān)鍵技術(shù)，包括4D-GIS透明地質(zhì)技術(shù)、井下視頻高效處理及VR技術(shù)、井下大容量快速通信技術(shù)、井下精確定位與設(shè)備導(dǎo)航技術(shù)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)連續(xù)化和無人化技術(shù)、智能化無人快速掘進(jìn)技術(shù)、重大危險(xiǎn)源智能感知與預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)、高可靠性智能裝備（終端）技術(shù)、機(jī)器人路徑規(guī)劃與長時(shí)供電技術(shù)、露天開采無人化連續(xù)作業(yè)技術(shù)等。

　　03煤礦智能化發(fā)展要注重基礎(chǔ)理論研究

　　基礎(chǔ)理論是技術(shù)突破的源泉和技術(shù)應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)，未來煤礦智能化研究將會(huì)不斷進(jìn)入沒有道路的“無人區(qū)”，并有可能突破已有或成熟的理論框架。面向煤礦智能化重大應(yīng)用，要深入探索其科學(xué)基礎(chǔ)理論，加強(qiáng)“從0到1”的原始創(chuàng)新，不斷夯實(shí)煤礦智能化基礎(chǔ)，在促進(jìn)采礦科學(xué)發(fā)展的同時(shí)，豐富智能科學(xué)的應(yīng)用。煤炭科研院所和高等學(xué)校應(yīng)在智能基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新上提前布局，以煤礦智能化基礎(chǔ)原理、模型和算法為重點(diǎn)開展煤礦智能化基礎(chǔ)理論，包括時(shí)空變化條件下的礦井地質(zhì)精準(zhǔn)建模理論方法、面向礦井復(fù)雜環(huán)境的自適應(yīng)感知理論方法、礦山多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合及信息動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)理論方法、復(fù)雜條件下采掘設(shè)備群的智能控制理論方法、面向復(fù)雜礦井環(huán)境的動(dòng)態(tài)協(xié)同控制與決策理論方法等。

　　04煤礦智能化發(fā)展要加強(qiáng)人才教育培養(yǎng)

　　煤礦智能化建設(shè)迫切需要具備煤炭開采、信息技術(shù)、軟件管理、人工智能等相關(guān)知識(shí)的復(fù)合型技術(shù)人才。目前行業(yè)高校雖設(shè)置了包括機(jī)器人工程、智能制造工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等煤礦智能化相關(guān)專業(yè)課程，但智能化人才培養(yǎng)涉及人工智能、信息通信、機(jī)器人、軟件控制等多個(gè)學(xué)科，相關(guān)高校在師資力量、配套教材、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面明顯不足，而且行業(yè)企業(yè)尚不能滿足高校在校生的實(shí)習(xí)和實(shí)踐需要，影響著智能化人才培養(yǎng)的水平和進(jìn)度。廣大煤炭企業(yè)要改善技術(shù)人員評(píng)價(jià)方法，完善收入分配機(jī)制，建立鼓勵(lì)探索、寬容失敗的文化，加大培養(yǎng)一線和青年科技人才的力度，加快建設(shè)富有創(chuàng)新精神、敢于承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的技能型人才隊(duì)伍；要打造多種形式的煤礦智能化人才培養(yǎng)平臺(tái)，發(fā)揮企業(yè)聚集人才的作用，加大對(duì)高端科學(xué)家和高層次人才的吸引力度，為煤礦智能化發(fā)展提供充足的人才保障。

　　05煤礦智能化發(fā)展要加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　目前，行業(yè)內(nèi)多數(shù)煤炭生產(chǎn)企業(yè)已啟動(dòng)了煤礦智能化建設(shè)工作。然而，由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)在建設(shè)實(shí)踐中只能邊探索、邊總結(jié)，難免走不少彎路。因此，要加緊煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)，確定煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系的范圍、邊界及標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)，以及產(chǎn)品、工藝、管理等標(biāo)準(zhǔn)的層次。在一些新型技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域，如5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，可以開展專項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)體系研究工作。堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化與智能化技術(shù)創(chuàng)新、工程示范一體化推進(jìn)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)研制和產(chǎn)業(yè)化協(xié)同發(fā)展。鼓勵(lì)將擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)納入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)快速反映市場和創(chuàng)新需要的優(yōu)勢，增加智能化標(biāo)準(zhǔn)的有效供給，同時(shí)加強(qiáng)煤礦智能化相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)銜接，推動(dòng)實(shí)施效果良好的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)上升轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　06煤礦智能化發(fā)展要構(gòu)建開放合作的創(chuàng)新生態(tài)

　　煤礦智能化的發(fā)展需要全行業(yè)包括煤炭生產(chǎn)企業(yè)、煤機(jī)裝備廠家、相關(guān)科研院所、高等學(xué)校、研發(fā)機(jī)構(gòu)等的協(xié)力合作，一起創(chuàng)建平等互利、合作共贏的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用共同體，共同解決煤礦智能化發(fā)展面臨的重大科學(xué)問題與技術(shù)難題，同時(shí)要主動(dòng)融入全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，積極拓展合作空間，建立更加高效協(xié)同的科技創(chuàng)新體系，不斷提升自身的科技創(chuàng)新能力。2019年7月，由中國煤炭學(xué)會(huì)、中國煤炭科工集團(tuán)發(fā)起，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高等院校等單位組建成立了煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟。2020年10月，中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)、中國煤炭學(xué)會(huì)攜手華為等多家產(chǎn)業(yè)伙伴聯(lián)合發(fā)布《5G+煤礦智能化白皮書》，促進(jìn)5G與煤礦現(xiàn)有有線，無線系統(tǒng)的融合，推動(dòng)5G技術(shù)在智能礦井的規(guī)模部署和商業(yè)化應(yīng)用。“自主感知、泛在聯(lián)接、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能開采”是煤礦智能化發(fā)展的未來圖景，即通過各種智能傳感設(shè)備多維度主動(dòng)感知煤礦環(huán)境實(shí)時(shí)變化，實(shí)現(xiàn)煤礦人與人、人與物、物與物的廣泛網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，利用數(shù)據(jù)采集與分析驅(qū)動(dòng)決策，最終形成智能生產(chǎn)管控，構(gòu)建出煤炭資源的智能化開采新生態(tài)，使煤炭行業(yè)從傳統(tǒng)資源依賴型、勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型、知識(shí)密集型的高科技行業(yè)。