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(guó)礦山安全學(xué)會(huì)七屆理事會(huì)第五次會(huì)員代表大會(huì)暨2025學(xué)術(shù)年會(huì)上，中國(guó)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(dòng)礦山安全高效發(fā)展的第一動(dòng)力。只有發(fā)展礦山新質(zhì)生產(chǎn)力，才能推動(dòng)礦山行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”中國(guó)礦山安全學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)黃玉治在會(huì)上強(qiáng)調(diào)。

智能化改變礦山開采模式

“近年來(lái)，我國(guó)煤礦智能化建設(shè)取得顯著成效，實(shí)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(zhǎng)齊慶新說(shuō)。

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

“我們已建成智能化煤礦158處，其中國(guó)家智能化示范煤礦9處，智能化產(chǎn)能占比約87%。國(guó)家礦山安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)覆蓋265處煤礦，實(shí)現(xiàn)對(duì)水害等重大風(fēng)險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(zhǎng)劉鳳云說(shuō)。

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(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)協(xié)議，打破了信息孤島，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)互通和井下設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)人機(jī)互聯(lián)、機(jī)機(jī)互聯(lián)、運(yùn)維管理信息可視可控?！比A為礦山軍團(tuán)總裁楊宗瑩表示。

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

會(huì)上，中國(guó)礦山安全學(xué)會(huì)設(shè)立礦鴻聯(lián)盟工作委員會(huì)，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(yíng)造要素共生、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。同時(shí)，依托礦鴻操作系統(tǒng)創(chuàng)新開發(fā)，健全適配、測(cè)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(shuō)。

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(guó)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(dòng)強(qiáng)度高，不能滿足煤礦高效開采要求。”康紅普說(shuō)。

康紅普及其團(tuán)隊(duì)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(duì)在中國(guó)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(dòng)化作業(yè)時(shí)間低于3分鐘，單排錨桿自動(dòng)化作業(yè)時(shí)間低于15分鐘，工業(yè)性試驗(yàn)月進(jìn)尺達(dá)1067米；在陜西延長(zhǎng)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(jì)掘進(jìn)進(jìn)尺12674米。

“掘進(jìn)與支護(hù)自動(dòng)化、智能化是實(shí)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(dòng)化掘進(jìn)與支護(hù)裝備、智能控制系統(tǒng)、礦壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋等方面需要集中攻關(guān)。”康紅普說(shuō)。

西安科技大學(xué)教授閆振國(guó)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(lái)，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(tái)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(guó)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(shí)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(shuō)。

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(shí)現(xiàn)6個(gè)以上微震傳感器覆蓋，并增加地面ARP監(jiān)測(cè)，形成了井上下立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。”中煤西北能源化工集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師王鵬說(shuō)。

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(cè)技術(shù)，研發(fā)了自動(dòng)校準(zhǔn)型AI視覺頂板離層儀，首次將AI機(jī)器識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到礦壓監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了頂板位移精準(zhǔn)穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。

“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(cè)預(yù)警與防治有效性評(píng)價(jià)工作還需加強(qiáng)?！饼R慶新表示。

礦山透明化是智慧礦山建設(shè)的重要任務(wù)。“應(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(shí)別地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)精準(zhǔn)勘探與設(shè)計(jì)，從源頭減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)，推動(dòng)礦山綠色低碳轉(zhuǎn)型。”丹東東方測(cè)控技術(shù)股份有限公司透明地質(zhì)保障平臺(tái)技術(shù)總監(jiān)賈銀昱說(shuō)，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(tái)。

“為解決透明地質(zhì)保障系統(tǒng)難學(xué)難用等問(wèn)題，我們不斷增強(qiáng)軟件的工具屬性、設(shè)計(jì)功能，豐富應(yīng)用場(chǎng)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(shí)際問(wèn)題?！标兾髅缆?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(shuō)。

“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(guó)家煤礦安全開采工程化集成創(chuàng)新中心等落地以來(lái)，推動(dòng)40處示范煤礦開展系統(tǒng)適配與AI應(yīng)用，建成200余個(gè)智能聯(lián)創(chuàng)場(chǎng)景，礦山安全監(jiān)管效能與風(fēng)險(xiǎn)防控能力顯著提升。”劉鳳云說(shuō)，全市已累計(jì)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

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來(lái)源：中國(guó)煤炭報(bào)

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