“人力換煤”變“算力換煤”，煤礦越來越“聰明”

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掘進是煤礦生產的咽喉，長期以來依賴的是人海戰術。如今，在山西，有煤礦將在用傳統掘進機升級為“掘、錨、護、探”一體化智能裝備，在提升綜合掘進效率的同時，大幅提升了安全系數；還有煤礦利用智能系統為全礦大型設備建立數字檔案，讓設備運營更穩定……智能化浪潮，正深刻改變煤炭行業。

1秒鐘，可對井下礦工及車輛進行信息定位；2秒鐘，全礦安全生產數據會進行一次自動分析；3秒鐘，能完成一次生產系統全面巡檢……記者日前在山西潞安化工集團新元煤礦采訪了解到，該礦依托井下“超千兆上行”煤礦5G專用網，全礦5G應用場景已拓展至31個，智能化建設由采掘工作面為重點向全礦井智能化轉變，煤炭開采更加安全高效。新元煤礦的變化是煤炭行業智能化浪潮迅猛發展的一個縮影。

今年中央經濟工作會議提出，堅持創新驅動，加緊培育壯大新動能。“煤礦智能化建設帶來的不僅是技術的迭代，更是生產方式與安全理念的革新，為煤炭產業發展注入了新動能。”盯著巨型調度大屏上實時跳動的數據“洪流”，全國勞模、山西潞安化工集團常村煤礦副總工程師張世麗感慨地說，過去是“人力換煤”，現在是“算力換煤”。

“出煤靠智能，安全靠系統”

在山西華陽集團一礦垂直深度數百米的豎井井筒內，被礦工們稱為“找茬達人”的智能巡檢機器人，隨著罐籠的起落忙碌作業。這位不知疲倦的井筒安全“衛士”，曾監測發現罐道固定螺栓僅0.8毫米的位移松動。

實測數據顯示，這樣一臺設備30分鐘的巡檢量，相當于3名巡檢人員1小時的工作量，效率提升了5倍至6倍，且識別準確率超99.99%。

從井筒到巷道，那些曾經讓礦工們頭疼的高危作業風險、人工巡檢盲區、突發故障處置滯后等，都在智能化“同事”的助力下得到解決。而且，煤礦智能化建設的“點上”突破，正在向“面上”智慧躍升。

“工人安全帽內的芯片，可以在井下實現厘米級精準定位。‘井上看見井下、井上控制井下’的智能化場景已經成為現實。”全國勞模、一礦機電工區綜采管理組工人李杰介紹，現在，井下各工作面、各點位的運行參數，作業場景與安全預警信息，都可以通過三維建模技術動態呈現。

在華陽集團調度中心，一張覆蓋所有礦井的“數字礦山”地圖清晰呈現：各礦的生產數據、安全指標、設備狀態實時匯聚，形成了“一屏觀全域、一網管全礦”的智慧管理模式。比如，當某礦的瓦斯濃度出現微小波動，系統會自動聯動通風系統調整風量，并同步向附近作業人員推送預警信息。

過去，“出煤靠力氣，安全靠運氣”；如今，“出煤靠智能，安全靠系統”成為方方面面的共識。

“近年來，山西在全國率先發布煤礦智能化建設標準體系；強化科技賦能，引進華為礦山軍團全球總部落戶太原；集聚優勢資源，建成全國首個省級煤炭工業互聯網平臺。”據山西省能源局副局長毛曉文介紹，山西已累計建成244座智能化煤礦、1594處智能化采掘工作面，智能化煤礦產能占比達到60.48%，帶動全省煤炭先進產能占比達到83%以上。

從人海戰術到智能協同

在山西焦煤集團凌志達煤業，過去掘進工作面3道工序相互獨立，單是設備搬移與工序轉換就要耗時兩個多小時，而且迎頭作業人員密集、粉塵濃度高、作業空間狹窄，導致多重風險疊加。

如今，一臺傳統的掘進機經過改造，變身能自主行走、精準截割，還可同步完成錨桿支護、超前探水的“智能掘進機”。在地面調度中心的大屏幕上，這臺掘進機的三維模型正同步模擬井下實況，截割軌跡、探水數據實時跳動。尤為值得一提的是，其改造成本僅為新購置成套設備的1/5。

“掘進是煤礦生產的咽喉，長期以來依賴的是人海戰術。”山西焦煤技術中心主任楊彥群表示，相比采煤，掘進已成為煤礦自動化、智能化建設的短板，不僅導致礦井采掘銜接緊張，也嚴重制約了先進產能的釋放。

然而，在用的傳統掘進機如果全部更換為新型智能化掘錨機，成本巨大。

2023年7月，山西焦煤啟動重大技術攻關科技揭榜制項目，聯合多家高校、企業，組建了產學研用一體化團隊，將在用傳統掘進機升級為“掘、錨、護、探”一體化智能裝備。到今年10月，該項目順利交出了一份亮眼成績單：最高日進尺12米，月進尺321米，綜合掘進效率提升30%以上。“以前單班需12人，現在僅需8至10人，工人無須再迎頭扎堆，安全系數大幅提高。”凌志達煤業礦長田偉鵬表示。

“我們將在山西焦煤所屬礦井全面推廣這項技術，讓更多傳統掘進機煥發智能新生。”楊彥群表示，從人海戰術到智能協同，從掘支分離到一體化作業，這次突破更大的意義在于，讓大家認識到：需要提高智能化設備有效性，探索更符合煤礦實際的智能化建設之路。

“小雅助手”成為老礦的“智慧大腦”

“過去處理突發狀況，光梳理數據就要半天，現在幾分鐘就能拿到專業方案。”山西焦煤集團李雅莊煤礦安全管理部安全員曹建峰連聲稱贊AI平臺“小雅助手”給工作帶來的變化。

曹建峰表示，在生產環節，以往月度成本分析需梳理十幾張報表，不僅耗時費力，還易出現疏漏，如今借助“小雅助手”，可自動生成同比、環比及對標分析的樹狀圖、曲線圖，數據呈現直觀清晰，有效提升了生產決策的科學性。在設備檢修車間，檢修工人利用AI分析設備振動頻譜，發現一處減速箱的早期隱患。

作為山西省首批智能化試點礦井，李雅莊煤礦近年來建立了20多個智能系統，累計沉淀運行數據超千萬條。以設備全生命周期管控系統為例，其為全礦大型設備建立的數字檔案，不僅記錄著每臺設備的技術參數，更包含上萬次的維修記錄和運行數據，讓設備運營更穩定。正是這些帶著“煤味”的真實數據，讓“小雅助手”具備了讀懂礦山的智慧。

“過去是工人圍著設備轉，現在是決策圍著數據轉。”李雅莊煤礦礦長王遠德表示，從千米井下的安全管控到地面倉庫的庫存管理，從技術員的智能決策到機電工的故障預判，“小雅助手”帶來了工作思維的轉變，正在推動工作從經驗驅動到數據驅動的跨越。（記者 劉建林 李彥斌）

[編輯：竇菲濤]

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