6月20日，中國煤炭報以《用好智慧“大腦” 賦能礦山安全》為題，對中國礦山安全學會七屆理事會第四次會員代表大會暨礦山安全學術(shù)報告會做了專題報道。

報道“智能化為礦山安全保駕護航”“用好新技術(shù)助礦山災(zāi)害防治”“匯聚專業(yè)力量賦能礦山安全”三個方面深入系統(tǒng)地介紹了學會在引領(lǐng)和服務(wù)礦山安全領(lǐng)域科技創(chuàng)新推進智能化礦井建設(shè)方面的作用和貢獻。

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用好智慧“大腦” 賦能礦山安全

——中國礦山安全學會七屆理事會第四次會員代表大會暨礦山安全學術(shù)報告會側(cè)記

中國煤炭報記者張翔

礦山智能化建設(shè)進展如何？防災(zāi)治災(zāi)技術(shù)有哪些創(chuàng)新？如何發(fā)揮專家優(yōu)勢推動礦山安全高質(zhì)量發(fā)展？在近日召開的中國礦山安全學會七屆理事會第四次會員代表大會暨礦山安全學術(shù)報告會上，中國工程院院士葛世榮、康紅普、武強，以及來自中國安全生產(chǎn)科學研究院、國家能源集團等單位的專家，圍繞相關(guān)問題凝心聚智獻良策。

“科技是推進礦山安全高質(zhì)量發(fā)展的動力源，必須加快推進科技興安戰(zhàn)略實施。”中國礦山安全學會會長黃玉治在會上指出，要深刻認識把握發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力帶來的挑戰(zhàn)和機遇，持續(xù)推動礦山科技創(chuàng)新。

智能化為礦山安全保駕護航

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。日前，國家礦山安全監(jiān)察局等7部門印發(fā)的《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)人數(shù)不超50人的智能化礦山。

“近年來，我國煤礦智能化建設(shè)成效顯著?！备鹗罉s介紹，2016年以來，全國煤礦井下作業(yè)人員減少37萬人；2022年，智能化煤礦百萬噸死亡率為0.024，約為全國平均水平的50%。

“這體現(xiàn)了智能化建設(shè)減人、增安、提效的顯著效果?！备鹗罉s表示，生產(chǎn)機器人化、采區(qū)無人化、管理數(shù)字化、安全本質(zhì)化，正是礦山新質(zhì)生產(chǎn)力的具體體現(xiàn)。

在露天礦無人駕駛領(lǐng)域，智能化建設(shè)也在加快。據(jù)北京易控智駕科技公司技術(shù)總監(jiān)何玉東介紹，經(jīng)過8年發(fā)展，我國目前大概有露天礦無人駕駛礦車1200輛。從第一代的“智慧云+傻瓜車”，到目前第三代的“調(diào)度云+智能車”，已實現(xiàn)云端調(diào)度、車端自主決策規(guī)劃。“通過車車直連通信、毫米波雷達等技術(shù)手段，我們的無人駕駛礦車在斷網(wǎng)情況下，也能保障安全。”何玉東表示。

在新疆天池能源公司南露天煤礦，由203輛無人駕駛礦車組成的車隊，已做到常態(tài)化無人承包全礦50%土方剝離量超16個月，在國內(nèi)首次實現(xiàn)用無人駕駛運輸?shù)姆绞街γ旱V新春保供。

麥肯錫預(yù)測，2035年露天礦山將進入智能采礦時代，每年可為礦山節(jié)約2900億美元至3900億美元。

在礦冶科技集團礦山工程研究設(shè)計所副所長許文遠看來，地下金屬礦山同樣需要積極加大在深部采礦、智能無人裝備、綜合管控信息化以及重大災(zāi)害防控等方面的技術(shù)裝備的基礎(chǔ)創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)和成果應(yīng)用力度。他指出，截至今年4月，全國共有5579座地下金屬礦山，其中中小型地下金屬礦山約占94.6%，鑿巖、爆破等高風險環(huán)節(jié)機械化、自動化程度較低，工藝裝備較為落后，安全生產(chǎn)形勢十分嚴峻。

用好新技術(shù)助礦山災(zāi)害防治

我國煤礦以井工開采為主，水、火、瓦斯、頂板等災(zāi)害俱全，且隨著采深增加，耦合災(zāi)害多發(fā)，傳統(tǒng)災(zāi)害防治理論技術(shù)已不能有效解決復雜地質(zhì)條件帶來的問題。如何用好新技術(shù)新裝備防災(zāi)治災(zāi)，確保礦工生命安全，成為與會專家關(guān)注的焦點。

“2005年以來，我國煤礦頂板事故發(fā)生起數(shù)和死亡人數(shù)大幅降低，但頂板事故仍是我國煤礦的高發(fā)事故?！笨导t普指出。

“統(tǒng)計表明，2002年以來八類煤礦事故中，頂板事故起數(shù)和死亡人數(shù)占比很高，非煤礦山頂板事故占比也很高，有效防控頂板事故是礦山安全工作者的重要工作和艱巨任務(wù)?！敝袊V山安全學會常務(wù)副秘書長相桂生表示。

康紅普指出，要通過加強煤礦頂板安全管理，制訂頂板安全規(guī)程、管理辦法與細則；加強煤礦巖層控制新技術(shù)、新材料、新工藝、新裝備等的研發(fā)與推廣；提升煤礦支護自動化、智能化水平，實現(xiàn)少人化作業(yè)等目標，控制煤礦頂板災(zāi)害與事故。

據(jù)介紹，目前我國煤礦巷道圍巖控制主要采用支護法、加固法、應(yīng)力控制法等方法，高壓注漿、水力壓裂等技術(shù)在實踐中得到推廣應(yīng)用。在安徽淮南礦區(qū)，千米深井口孜東礦通過應(yīng)用高預(yù)應(yīng)力錨桿支護、高壓劈裂注漿改性、水力壓裂卸壓等技術(shù)，在工作面回采期間，實現(xiàn)巷道圍巖有效控制，綜合經(jīng)濟成本降低23.34%。

“巷道穩(wěn)定控制已成為深部煤炭安全高效開采的關(guān)鍵制約因素?！睙捊姑嘿Y源綠色開發(fā)全國重點實驗室主任張建國表示，由于深部煤炭開采面臨高地應(yīng)力和復雜地質(zhì)條件，巷道冒頂、片幫等災(zāi)害頻發(fā)，我國每年深部大變形巷道超1000千米，維修支出超200億元。該實驗室與中國科學院武漢巖土力學研究院聯(lián)合開展研究，形成深部破碎軟弱圍巖地應(yīng)力原位測試等技術(shù)，在河南平頂山、安徽淮南、青海魚卡等地的深部礦井以及中西部交通隧道和調(diào)水工程中推廣應(yīng)用。

礦井水防治領(lǐng)域問題也有新特征。武強指出，東部煤礦采掘深度與采掘?qū)游?、中西部煤礦開采規(guī)模和強度、采掘方法與工藝參數(shù)、采掘環(huán)境等均發(fā)生了明顯變化。礦井水防治原則也從“有疑必探、先探后掘”8個字，改為“預(yù)測預(yù)報，有疑必探、先探后掘、先治后采”16個字。

“這說明地面預(yù)測預(yù)報是基礎(chǔ)，是第一道防線?！蔽鋸娕e例說，“采掘前方斷層構(gòu)造預(yù)測預(yù)報是一個十分困難但與安全生產(chǎn)密切相關(guān)的難題，我們改變了地球物理勘探和構(gòu)造分析等傳統(tǒng)預(yù)報方法的思路，經(jīng)長期攻關(guān)，提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的價格低廉、精度較高的預(yù)測方法，并研發(fā)了預(yù)測預(yù)報的信息系統(tǒng)?！?/span>

煤礦瓦斯防治是煤礦安全的重中之重。中國安全生產(chǎn)科學研究院院長周福寶介紹了煤層瓦斯參數(shù)快速精準測定及瓦斯風險監(jiān)測方面的相關(guān)技術(shù)?；谕咚褂砍雠c抽采的人工智能預(yù)測技術(shù)，他們開發(fā)了瓦斯風險智能判識與預(yù)警軟件平臺，可根據(jù)風量、瓦斯涌出量、瓦斯參數(shù)的區(qū)域變化規(guī)律，動態(tài)預(yù)測工作面和區(qū)域內(nèi)短期、中期以及長期瓦斯風險，并向作業(yè)人員、管理層發(fā)出風險預(yù)警信號。

匯聚專業(yè)力量賦能礦山安全

礦山安全生產(chǎn)是個系統(tǒng)工程，離不開相關(guān)部門、行業(yè)學會、科研院校和企業(yè)的共同努力。

“積極主動擇優(yōu)選用先進適用技術(shù)和裝備，是確保集團型公司安全管理能效之‘器’?！眱?nèi)蒙古伊泰集團副總裁龐軍林表示，該集團所屬煤礦已試點建成2座智慧礦山和1個智能工廠，效果良好，“相信隨著科技不斷進步，裝備性能不斷完善，智能機器人、智慧化雙防管理系統(tǒng)將在企業(yè)安全管理中發(fā)揮越來越重要的作用”。

國家能源集團煤炭運輸部副主任郭燾介紹，針對該集團業(yè)務(wù)板塊多、產(chǎn)業(yè)鏈長、地域分布廣、生產(chǎn)工藝和條件復雜、環(huán)節(jié)多、規(guī)模大、人員作業(yè)密集、安全管理難度大等特點，他們與時俱進推進科學先進與靈活適用兼具的安全生產(chǎn)管理體系建設(shè)，借助先進科學技術(shù)為安全生產(chǎn)持續(xù)賦能。

“面對工業(yè)軟件‘卡脖子’問題，我們根據(jù)中國工程院院士王雙明提出的煤礦專用三維數(shù)字礦井‘三要素’理論，研發(fā)了針對井工煤礦全生命周期管理的計算機輔助設(shè)計、仿真和計算的工業(yè)軟件?！标兠杭瘓F美聯(lián)美智慧能源技術(shù)（西安）公司相關(guān)負責人表示。

近日，陜西省煤炭學會聯(lián)合該公司舉辦第一期煤礦專用三維數(shù)字礦井專題培訓班，煤礦企業(yè)及相關(guān)學院48家單位參加?！拔覀冇媱澯萌陼r間，每月一期，為全國煤礦企業(yè)免費培訓3000名懂地質(zhì)、懂煤礦、懂計算機、愛學習的復合型應(yīng)用人才?！痹摴鞠嚓P(guān)負責人說。

此外，針對GIS時空模型在煤礦集團級數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用、鉆探裝備在災(zāi)害防治領(lǐng)域中的應(yīng)用、打造數(shù)智融合智能礦山等領(lǐng)域問題，來自山東能源集團云鼎科技北斗天地公司、沈陽北方交通重工集團鉆探研究所、丹東東方測控技術(shù)公司的相關(guān)負責人分別介紹了經(jīng)驗。

黃玉治指出，中國礦山安全學會作為全國礦山安全科技領(lǐng)域的學術(shù)團體，將認真發(fā)揮高參智庫作用和技術(shù)專業(yè)優(yōu)勢，做好行業(yè)技術(shù)政策咨詢服務(wù)工作，同時著力提升組織凝聚力，服務(wù)礦山安全科技人才；將圍繞應(yīng)急管理部、國家礦山安全監(jiān)察局中心工作，積極推動關(guān)鍵技術(shù)和先進裝備以及“卡脖子”難題科技創(chuàng)新攻關(guān)，推進礦山安全信息化、數(shù)字化、智能化建設(shè)，努力為礦山安全高質(zhì)量發(fā)展作貢獻。

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