目前全國有近400處煤礦正在開展智能化建設，已建成智能化采掘工作面813個，其中采煤工作面477個，掘進工作面336個。經過產學研用的全面探索，取得了一些可復制、可推廣的建設經驗，同時也暴露了許多制約煤礦智能化建設的突出技術短板和瓶頸。研究分析指出了煤礦智能化建設的突出技術短板，包括：煤炭工程傳統設計模式和工具不能滿足智能化建設需求、信息基礎設施規范性差、智能地質保障軟硬件技術跟不上智能開采發展要求、采掘運等智能化核心系統技術裝備保障能力不足、煤礦安全預測預警與智能安控技術不成熟、智能供電系統“最后一公里”技術可靠性低等。研究針對性地給出了創新方向。

在煤礦智能化創新團隊與創新能力建設方面，中國煤科以打破煤礦智能化建設面臨的突出瓶頸為目標，圍繞上述12個研究方向，開展了關鍵核心技術與卡脖子技術攻關，系統布局了由高素質、多專業、跨學科人才組成的46個煤礦智能化主導專業優勢創新團隊，以院士為引領，形成煤礦智能化全陣容最強創新團隊群。重點布局煤礦智能化巨系統耦合、智能化設計、信息技術基礎設施等攻關內容。

在詳細介紹煤礦智能化關鍵技術創新研發進展基礎上，研究指出：煤礦智能化建設示范先行，國家首批70處智能化煤礦計劃投資約160億元，目前平均投資完成率超70%，從已經完成驗收的30余處建設效果看，切實發揮了示范引領作用。在首批示范煤礦的帶動下，全國煤礦智能化建設全面提速，為行業積累了寶貴的經驗。建議在不斷總結建設經驗模式和問題短板的同時，開展第二批智能化示范煤礦建設，并持續提高技術裝備保障能力。

煤礦智能化技術裝備保障應重點從以下9個方向進行突破：

（1）持續構建煤礦智能化支撐技術體系。研究構建未來煤礦智能化建設范式和支撐技術體系是對我國煤礦智能化建設中長期目標的系統呈現和宏偉藍圖的綜合描繪，對行業發展具有系統引領性。應結合我國煤炭工業基本現狀和供需關系，研究構建基于6S（安全（Safety）、可靠（Security）、可持續（Sustainability）、柔性（Sensitivity）、服務（Service）和智慧（Smartness））特征的未來智能化煤礦建設范式、未來智能化煤礦運行與評價指標體系、未來煤礦采掘運智能柔性生產系統技術體系、未來煤礦安全智能閉環管控技術體系、未來煤礦智慧管理體系、未來煤礦綠色低碳生態、未來煤礦智能洗選與清潔多元化利用、未來煤礦資源循環園區與智慧小鎮建設模式。

（2）加快構建煤礦智能化技術標準體系及建設效益評價體系。搭建涵蓋煤礦智能化通用基礎、支撐與技術平臺、煤礦信息互聯網、生產保障系統、安全監控系統、智能控制系統及關鍵裝備的技術標準體系，從標準體系框架搭建、體系所含標準立項、修訂與起草等全過程統一規劃、協同推進，消滅“標準孤島”，為煤礦智能化技術研究與建設運行提供系統性支撐[33-34]。構建煤礦智能化建設效益評價體系，確保一把尺子量到底，標準和建設成效間相互促進、迭代升級和良性循環。

（3）加快推進煤礦智能化“煤智云”研究應用。智能化建設作為我國煤炭工業的第四次技術革命，是提升技術裝備水平、增強安全生產能力、保障職工生命健康等各項事業的大融合，是煤炭工業轉型升級的“大工程”，需要全行業人共同推進和行業間“大協同”，要加強煤炭行業“煤智云”工業互聯網平臺建設，加快構建煤炭行業數據產業結構，建立行業數據標準，打通信息交互鏈條，與安監云、安標云、運銷云及煤炭企業聯合共建煤炭行業“煤智云”混合云平臺，實現政府、協會、高校、企業、從業者間高效協同，形成“產、學、研、用、管”五位一體的煤礦智能化科學建設新生態。

（4）開發大采高放頂煤智能開采工藝成套裝備。由于煤矸識別技術尚未成熟，綜放工作面智能化放煤技術一直未有效突破，是智能化綜放工作面建設的短板[36]。要加強大采高放頂煤智能開采工藝及成套技術裝備研發，特別是超大采高綜放采-運-支-放成套裝備及協同控制系統開發，強化智能化放煤理論與控制策略研究，加大煤矸識別技術攻關力度。

（5）加強智能快速掘進技術及裝備研發。我國煤礦巷道掘進裝備主要有懸臂式掘進機、連續采煤機、掘錨機等較多類型和型號，90%以上巷道采用懸臂式掘進機。煤礦高效快速掘進技術為我國煤礦采掘的重要技術難題，提高掘進效率與智能化控制水平是掘進技術發展的主攻方向，應加強復雜巷道條件下快速掘進技術、工藝及成套裝備研發，重點在定位截割、記憶截割、自動截割斷面成型等精準智能控制關鍵技術上取得新突破，促進掘進工作面減人提效。

（6）開發高可靠高穩定的礦用智能傳感器。智能化煤礦實現安全可靠穩定的常態化運行，需要以準確可靠的數據為支撐，數據的準確可靠依托傳感器的精準可靠、安全穩定。因此，智能化建設要不斷研究探索礦用智能傳感器高帶寬、低延時、大容量、透明數據傳輸等關鍵技術，實現傳感器數據與智能化系統數據的高速交互。加快開發具備邊緣計算、數據智能分析、數據自甄別自過濾、精度自動校準、故障自診斷、無線自組網等功能的低功耗礦用智能傳感器，為智能化的實現和常態化運行提供基礎裝備保障。

（7）加快煤礦機器人集群關鍵技術研發。通過煤礦機器人替代井下繁重危險崗位人員作業是煤礦智能化建設的重要組成部分。煤礦機器人產品“巡檢為主、作業為輔”是當前現狀，面對煤礦井下復雜條件，加快機器人續航能力管理、防爆材料、防爆設計理論、評價體系等關鍵共性技術研究，研發高適應性機器人行走機構、重載執行機構、防爆動力和輕量化技術，加快研發井下探水、防突、防沖等鉆孔機器人，研發巷道清理、煤倉清理、水倉清理、巷道修復、設備安裝等作業類機器人，開發煤礦機器人集群管控和協同作業技術。

（8）加快構建智能洗選成套裝備及工藝包開發。① 在洗選裝備開發上，加快研發原煤浮沉試驗數據智能分析系統；研發重介、浮選等系統的閉環控制技術；研發高精度高準確性倉位、液位、灰分等智能監測儀器設備，不斷提高傳感器的可靠性；加快推進具備智能管理分析、智能決策功能的選煤廠智能一體化管控平臺技術迭代升級。② 在智能洗選工藝上，研發適用于不同類型選煤廠的工藝包：構建適用于煉焦煤選煤廠、動力煤選煤廠等的針對不同原煤性質和用途的智能洗選工藝包，適用于礦井型選煤廠、群礦型選煤廠、礦區型選煤廠等不同區位選煤廠的智能洗選工藝包，以及適用于小型、中型、大型、特大型等不同規模選煤廠的智能洗選工藝包。③ 在產品結構和生產能力上，根據冶金焦炭用煤、化工用煤、高爐噴吹用煤、電廠用煤及碳素制品用煤等不同用途，研究構建不同產品定向和定位的智能柔性洗選技術體系，實現洗選工藝可根據客戶變化和產品結構、產品檔次的動態變化“一鍵智能調整”，滿足當前煤炭產品需求的多樣性和市場的多變性。

（9）強化露天煤礦智能化工藝先進成熟與核心裝備穩定高可靠。持續優化露天煤礦經營管理模式和開采工藝，形成適用于露天煤礦智能化升級建設的經營模式和管理機制體制。突破連續和半連續開采工藝“卡脖子”難題，重點加快大切割力緊湊型輪斗挖掘機、復雜路況卡車自動駕駛與智能調度技術、自移大運量大傾角帶式輸送機研發，提高大斗容液壓鏟、大噸位礦卡等露天煤礦智能化建設核心裝備國產化設計制造能力，提高裝備性能，加快實現通信協議統一。

來源：煤炭行業知識服務平臺