6月20日，中国煤炭报以《用好智慧“大脑” 赋能矿山安全》为题，对中国矿山安全学会七届理事会第四次会员代表大会暨矿山安全学术报告会做了专题报道。
报道“智能化为矿山安全保驾护航”“用好新技术助矿山灾害防治”“汇聚专业力量赋能矿山安全”三个方面深入系统地介绍了学会在引领和服务矿山安全领域科技创新推进智能化矿井建设方面的作用和贡献。
现将原文转载如下。
用好智慧“大脑” 赋能矿山安全
——中国矿山安全学会七届理事会第四次会员代表大会暨矿山安全学术报告会侧记
中国煤炭报记者张翔
矿山智能化建设进展如何？防灾治灾技术有哪些创新？如何发挥专家优势推动矿山安全高质量发展？在近日召开的中国矿山安全学会七届理事会第四次会员代表大会暨矿山安全学术报告会上，中国工程院院士葛世荣、康红普、武强，以及来自中国安全生产科学研究院、国家能源集团等单位的专家，围绕相关问题凝心聚智献良策。
“科技是推进矿山安全高质量发展的动力源，必须加快推进科技兴安战略实施。”中国矿山安全学会会长黄玉治在会上指出，要深刻认识把握发展新质生产力带来的挑战和机遇，持续推动矿山科技创新。
智能化为矿山安全保驾护航
以智能化建设推动矿山减人、增安、提效，是矿业转型升级的重要目标。日前，国家矿山安全监察局等7部门印发的《关于深入推进矿山智能化建设 促进矿山安全发展的指导意见》提出，到2026年，全国煤矿智能化产能占比不低于60%，智能化工作面常态化运行率不低于80%，打造一批单班作业人数不超50人的智能化矿山。
“近年来，我国煤矿智能化建设成效显著。”葛世荣介绍，2016年以来，全国煤矿井下作业人员减少37万人；2022年，智能化煤矿百万吨死亡率为0.024，约为全国平均水平的50%。
“这体现了智能化建设减人、增安、提效的显著效果。”葛世荣表示，生产机器人化、采区无人化、管理数字化、安全本质化，正是矿山新质生产力的具体体现。
在露天矿无人驾驶领域，智能化建设也在加快。据北京易控智驾科技公司技术总监何玉东介绍，经过8年发展，我国目前大概有露天矿无人驾驶矿车1200辆。从第一代的“智慧云+傻瓜车”，到目前第三代的“调度云+智能车”，已实现云端调度、车端自主决策规划。“通过车车直连通信、毫米波雷达等技术手段，我们的无人驾驶矿车在断网情况下，也能保障安全。”何玉东表示。
在新疆天池能源公司南露天煤矿，由203辆无人驾驶矿车组成的车队，已做到常态化无人承包全矿50%土方剥离量超16个月，在国内首次实现用无人驾驶运输的方式助力煤矿新春保供。
麦肯锡预测，2035年露天矿山将进入智能采矿时代，每年可为矿山节约2900亿美元至3900亿美元。
在矿冶科技集团矿山工程研究设计所副所长许文远看来，地下金属矿山同样需要积极加大在深部采矿、智能无人装备、综合管控信息化以及重大灾害防控等方面的技术装备的基础创新、技术攻关和成果应用力度。他指出，截至今年4月，全国共有5579座地下金属矿山，其中中小型地下金属矿山约占94.6%，凿岩、爆破等高风险环节机械化、自动化程度较低，工艺装备较为落后，安全生产形势十分严峻。
用好新技术助矿山灾害防治
我国煤矿以井工开采为主，水、火、瓦斯、顶板等灾害俱全，且随着采深增加，耦合灾害多发，传统灾害防治理论技术已不能有效解决复杂地质条件带来的问题。如何用好新技术新装备防灾治灾，确保矿工生命安全，成为与会专家关注的焦点。
“2005年以来，我国煤矿顶板事故发生起数和死亡人数大幅降低，但顶板事故仍是我国煤矿的高发事故。”康红普指出。
“统计表明，2002年以来八类煤矿事故中，顶板事故起数和死亡人数占比很高，非煤矿山顶板事故占比也很高，有效防控顶板事故是矿山安全工作者的重要工作和艰巨任务。”中国矿山安全学会常务副秘书长相桂生表示。
康红普指出，要通过加强煤矿顶板安全管理，制订顶板安全规程、管理办法与细则；加强煤矿岩层控制新技术、新材料、新工艺、新装备等的研发与推广；提升煤矿支护自动化、智能化水平，实现少人化作业等目标，控制煤矿顶板灾害与事故。
据介绍，目前我国煤矿巷道围岩控制主要采用支护法、加固法、应力控制法等方法，高压注浆、水力压裂等技术在实践中得到推广应用。在安徽淮南矿区，千米深井口孜东矿通过应用高预应力锚杆支护、高压劈裂注浆改性、水力压裂卸压等技术，在工作面回采期间，实现巷道围岩有效控制，综合经济成本降低23.34%。
“巷道稳定控制已成为深部煤炭安全高效开采的关键制约因素。”炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室主任张建国表示，由于深部煤炭开采面临高地应力和复杂地质条件，巷道冒顶、片帮等灾害频发，我国每年深部大变形巷道超1000千米，维修支出超200亿元。该实验室与中国科学院武汉岩土力学研究院联合开展研究，形成深部破碎软弱围岩地应力原位测试等技术，在河南平顶山、安徽淮南、青海鱼卡等地的深部矿井以及中西部交通隧道和调水工程中推广应用。
矿井水防治领域问题也有新特征。武强指出，东部煤矿采掘深度与采掘层位、中西部煤矿开采规模和强度、采掘方法与工艺参数、采掘环境等均发生了明显变化。矿井水防治原则也从“有疑必探、先探后掘”8个字，改为“预测预报，有疑必探、先探后掘、先治后采”16个字。
“这说明地面预测预报是基础，是第一道防线。”武强举例说，“采掘前方断层构造预测预报是一个十分困难但与安全生产密切相关的难题，我们改变了地球物理勘探和构造分析等传统预报方法的思路，经长期攻关，提出了基于人工神经网络的价格低廉、精度较高的预测方法，并研发了预测预报的信息系统。”
煤矿瓦斯防治是煤矿安全的重中之重。中国安全生产科学研究院院长周福宝介绍了煤层瓦斯参数快速精准测定及瓦斯风险监测方面的相关技术。基于瓦斯涌出与抽采的人工智能预测技术，他们开发了瓦斯风险智能判识与预警软件平台，可根据风量、瓦斯涌出量、瓦斯参数的区域变化规律，动态预测工作面和区域内短期、中期以及长期瓦斯风险，并向作业人员、管理层发出风险预警信号。
汇聚专业力量赋能矿山安全
矿山安全生产是个系统工程，离不开相关部门、行业学会、科研院校和企业的共同努力。
“积极主动择优选用先进适用技术和装备，是确保集团型公司安全管理能效之‘器’。”内蒙古伊泰集团副总裁庞军林表示，该集团所属煤矿已试点建成2座智慧矿山和1个智能工厂，效果良好，“相信随着科技不断进步，装备性能不断完善，智能机器人、智慧化双防管理系统将在企业安全管理中发挥越来越重要的作用”。
国家能源集团煤炭运输部副主任郭焘介绍，针对该集团业务板块多、产业链长、地域分布广、生产工艺和条件复杂、环节多、规模大、人员作业密集、安全管理难度大等特点，他们与时俱进推进科学先进与灵活适用兼具的安全生产管理体系建设，借助先进科学技术为安全生产持续赋能。
“面对工业软件‘卡脖子’问题，我们根据中国工程院院士王双明提出的煤矿专用三维数字矿井‘三要素’理论，研发了针对井工煤矿全生命周期管理的计算机辅助设计、仿真和计算的工业软件。”陕煤集团美联美智慧能源技术（西安）公司相关负责人表示。
近日，陕西省煤炭学会联合该公司举办第一期煤矿专用三维数字矿井专题培训班，煤矿企业及相关学院48家单位参加。“我们计划用三年时间，每月一期，为全国煤矿企业免费培训3000名懂地质、懂煤矿、懂计算机、爱学习的复合型应用人才。”该公司相关负责人说。
此外，针对GIS时空模型在煤矿集团级数字化建设中的应用、钻探装备在灾害防治领域中的应用、打造数智融合智能矿山等领域问题，来自山东能源集团云鼎科技北斗天地公司、沈阳北方交通重工集团钻探研究所、丹东东方测控技术公司的相关负责人分别介绍了经验。
黄玉治指出，中国矿山安全学会作为全国矿山安全科技领域的学术团体，将认真发挥高参智库作用和技术专业优势，做好行业技术政策咨询服务工作，同时着力提升组织凝聚力，服务矿山安全科技人才；将围绕应急管理部、国家矿山安全监察局中心工作，积极推动关键技术和先进装备以及“卡脖子”难题科技创新攻关，推进矿山安全信息化、数字化、智能化建设，努力为矿山安全高质量发展作贡献。
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