煤炭行業智能化轉型對勞動力結構的影響及對策研究

邊崗亮

(國家能源集團 神東煤炭集團有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 719315)

煤炭行業在是我國國民經濟的重要組成部分，煤炭是國家能源安全的“穩定器”“壓艙石”，但隨著人工智能、5G、工業物聯網、云計算等科學技術的快速發展，煤炭的開采方式將會發生顛覆性的變化，智能化煤礦將成為今后煤炭行業的主流。鑒于煤炭行業的特殊性，懂信息化、智能化、煤炭生產工藝的復合型人才的缺乏將是煤炭企業今后發展的主要障礙之一，煤企必須未雨綢繆，提早培養專業人才，做好人才結構的調整。

1 煤炭行業發展趨勢

1.1 煤炭仍是我國主要的一次能源

煤炭是我國重要的基礎能源，是我國國民經濟和社會發展的重要支柱，據自然資源部發布的《中國礦產資源報告(2020)》顯示，截至2019年底，我國煤炭查明資源儲量為17385.83億t，按照近年平均消費量計算(圖1)，我國煤炭儲量可用400多年，綜合技術、成本、安全等因素，短期內我國以煤炭資源為主的能源消費格局不會改變。

圖1 我國煤炭消費量

1.2 煤炭行業面臨的挑戰

按照《巴黎協定》提出的“全球平均溫升控制在2℃”的目標，煤炭作為大氣污染及二氧化碳排放的主要來源，其消費量必將快速下降，近年來，美國、德國、英國等發達國家煤炭消費量和在一次能源消費占比開始“雙下降”。對中國而言，我國經濟發展進入了新階段，由高速增長轉向了高質量發展，國家及人民對美好生態環境的要求和需求越來迫切，自2011年以來的10年中，在我國能源消費總量整體上升的情況下，煤炭消費所占比重一直呈下降趨勢(圖2)，《2021年能源工作指導意見》提出，2021年能源結構方面主要預期目標是煤炭消費比重下降到56%以下。習近平主席在2020年聯合國大會和氣候雄心峰會上，宣布了我國 “2030碳達峰，2060碳中和”目標，這對我國煤炭行業發展提出了更高要求[1]。

圖2 能源消費總量與煤炭消費比重

1.3 智能化煤礦將成為主流

低碳化、高質量發展已逐步成為我國乃至世界經濟發展的主流，煤炭資源的生產利用自身也要實現低碳化，煤炭開采將由粗放式開發向智能綠色方式轉變，近年來隨著我國煤炭產業供給側結構性改革的深入推進，許多傳統的能耗高、效率低、安全差的落后產能即將退出歷史舞臺，智能化煤礦將得以廣泛應用，低碳化社會需求加速了煤炭行業的智能化轉型。

“清潔、低碳、安全、高效”的能源發展與轉型是國家“十四五”規劃的主題，能源系統轉型成為各級政府的重點工作，流入能源轉型相關領域的國有資本、社會資本和財政資金將顯著增多，智慧能源產業將成為重要的經濟增長點并支撐能源系統轉型[2]。

2020年3月，由國家發展改革委、能源局、科技部等8部委聯合印發的《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》提出：到2021年，基本實現掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控；到2025年，實現開拓設計、地質保障、采掘(剝)、運輸、通風、洗選物流等系統的智能化決策和自動化協同運行，井下重點崗位機器人作業，露天煤礦實現智能連續作業和無人化運輸；到2035年，各類煤礦基本實現智能化。

綜上所述，政府與煤企將不斷推動智能化技術在煤炭產業中的應用，智能化煤礦將成為我國煤炭行業的主流。

2 智能化煤礦的特點

2.1 采煤工藝的演進及特點

建國以來，我國煤炭開采工藝主要經歷了爆破采煤、普通機械化采煤、綜合機械化采煤三個階段，目前開始向智能化采煤發展。不同的采煤工藝，主要生產要素和基礎設施配置不同(見表1)[3]。

表1 不同采煤工藝生產要素和基礎設施配置

1)爆破采煤，用爆破方法破煤、人工裝煤、輸送機運煤和單體支柱支護的采煤工藝，其特點是工人勞動強度大、支護工作不安全、日產量及勞動生產率低、材料消耗量大、人員傷亡嚴重。

2)普通機械化采煤，主要有采煤機、刮板輸送機、液壓支架等，由人工操作機器，將人員從直接開采中解放出來變為操作機器開采。其特點是用采煤機械同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區處理與炮采工藝基本相同。

3)綜合機械化采煤，采煤的全部生產工序如破煤、裝煤、運煤、支護和管理頂板等過程都實現了機械化。其特點是適用范圍廣，簡化了礦井的生產系統，便于集中管理，高產、高效、安全、低耗[4]。

4)智能化采煤，將物聯網、云計算、大數據、人工智能等先進技術應用到采煤機、液壓支架、輸送機及電液動力設備等，實現工作面落煤(截割或放頂煤)、裝煤、支護、運煤作業工況自適應和工序協同控制，其特點是利用智能系統遠程控制煤機裝備，使煤礦井下實現少人化、無人化[5]。

2.2 煤礦智能化人才特點

從不同的采煤工藝及特點中可以看出，智能化采煤與之前三種采煤工藝相比發生了質的變化，AI的應用、工作面少人化、無人化成為最大特點，采煤工藝的巨大變化必然會帶來煤礦工人的技術和技能的變化，智能化煤礦人才具有以下特征：

1)具備煤炭開采、自動化、智能化知識。煤炭企業與其他生產制造企業在作業環境、生產方式等方面存在較大差異，采煤技術具有較強的專業性和復雜性，從業人員必須要經過專業培訓和學習才能勝任工作，否則對人身安全、財產安全構成威脅，因此，未來智能化煤礦人才不僅僅是智能化、信息化方面的專家，且是懂采煤技術的復合型人才。

2)具備大數據思維和管理知識。由于機械設備和人工智能取代了人工作業，但煤礦井下工作面現場條件變化無常，在現場無人的情況下，這就要求智能化煤礦人員能通過數據的變化判斷采場條件的狀況，甚至是預測以后的地質條件，并能組織相關人員、設備等資源保證安全生產、高效生產。

3)具備學習能力和手腦并用能力。機械性、低水平重復的勞動將被人工智能所取代，同時工藝、設備、技術的更新換代會更加迅速，僅憑已掌握的技能則很容易被淘汰，因此智能化煤礦人才必須具有學習和創新的能力。另外，煤炭企業井下設備的維修與配件更換較為頻繁，這部分工作短期內是無法實現自動化的，需要工人具有動手能力[6]。

3 煤炭行業智能化對勞動力結構的影響

3.1 煤炭行業勞動力結構現狀及特點

當前我國煤炭行業仍屬于勞動密集型產業，勞動力整體素質不高，勞動生產率相對較低，與其他行業及國際同行業的人力資源相比競爭力相對較差。從煤炭行業從業人員學歷和職稱結構看，據不完全統計，80%以上的煤礦采掘一線工人的學歷在專科以下，具有高級技師、技師等級證書的工人不足3%，一線管理人員中具有高級技術職務的占比僅有1.47%。

近年來，煤炭行業從業人數整體呈下降趨勢，2010—2019年，煤炭開采與洗選業從業人數減少了47%(圖3)。另外，從人員年齡結構看，將近一半的一線管理人員年齡在40歲以上，一半以上的一線工人年齡在40歲以上，50歲以上的有近15%，老礦區、老煤企職工老齡化問題更加嚴重。

圖3 煤炭開采與洗選業從業人數

從上述分析中可以看出，當前我國煤炭行業勞動力結構呈現出學歷低、年齡大、知識面單一等特點。

3.2 煤炭行業智能化對勞動力結構的影響

3.2.1 復合型人才將成為煤炭工人的主流

大數據、人工智能、物聯網等先進技術將廣泛應用到智能化煤礦生產過程中，這就要求煤炭工人既要熟悉煤礦生產工藝，又要掌握自動化、智能化知識，這些具有復合型知識的工人將成為煤炭生產的主力軍。

3.2.2 智能化將會淘汰大量的低技能工人

智能化煤礦需要高素質的專業人才隊伍，一些技術含量低、重復性高的工作會被人工智能或自動化技術所替代，傳統的文化技術水平偏低、缺乏專業技能的煤礦工人需要根據企業需要學習新的專業技能轉化為高技能人才，否則將會被淘汰出煤炭生產重點崗位[7]。

3.2.3 智能化將會催生煤炭行業的新工種

隨著機器人、自動化設備等高科技產品的大面積應用，其設備維護與維修必然會成為保證煤炭企業正常安全生產的一項重點工作，煤企必然會設置類似于機器人工程師等崗位，另外軟件和數據分析等人才也成為智能化煤礦必需人員，機器人分析師、數據分析師等成為煤炭行業的新工種。

3.2.4 智能化將會減少煤炭行業用工需求

智能化將會大幅提高煤炭行業的生產率，按照國家供給側結構改革以及未來碳達峰、碳中和的管控，煤炭消費量將逐步降低，因此煤炭行業生產規模將不擴反降，同時自動化程度的提高和人工智能的應用，現有的許多崗位將不再需要人力，煤炭行業整體用工需求將會有一定幅度的萎縮。

3.3 煤炭行業勞動力結構轉型的困難

3.3.1 智能化人才普遍短缺。

近年來隨著人工智能、5G技術的逐步成熟以及我國對智能化發展的政策支持，我國智能制造產值規模快速增長(圖4)，社會對大數據和人工智能人才的需求急劇上升，智能化人才缺口越來越大，根據《中國ICT人才生態白皮書》，預計2022年AI人才缺口將達到594萬，到2024年智能化人才需求量將到達900萬，從智能化高端人才結構來看，美國擁有10年以上經驗的人工智能人才比例接近50%，我國10年以上經驗的人才比例不到25%[8]，在國際人工智能協會(AAAI)208位院士中，中國籍僅占4席。根據科大訊飛與易觀智庫共同發布的《中國產業智能化白皮書2019》，智能化人才的稀缺將成為限制產業智能化發展的主要障礙之一。

圖4 我國智能制造業產值規模統計及預測

3.3.2 智能化煤礦人才供給不足

煤炭類高等院校對智能化煤礦人才的輸出供不應求，主要有以下三個方面的原因：一是由于煤炭行業的特殊性，煤炭類院校招生困難，近年來各院校普遍存在生源嚴重不足的問題；二是高等院校智能化學科體系尚未完全建立，內容尚待充實；三是高校教學現狀無法滿足學生實踐需求，院校學生實踐經驗不足，現行培養模式下的畢業生難以直接勝任智能化采煤崗位[9]。

3.3.3 煤炭行業吸引力不夠

多數煤炭企業地處僻遠地區，工作條件、收入水平、醫療條件、學校質量等生活環境相對較差，造成了煤炭行業對人才的吸引力不夠，主要體現在以下兩個方面，一是“招人難”，隨著生活水平的提高，人們的就業觀念發生很大改變，而煤炭專業畢業的學生也不愿“入行”，只有不到10%的畢業生選擇去煤礦工作[10]；二是“留人難”，煤炭行業對人力資本的重視程度不夠，論資排輩和任人唯親現象普遍存在，人才成長空間狹窄，打擊了有能力的人才[11]，人才流失較為嚴重。

3.3.4 勞動力整體素質不高

煤炭行業用工“農民工化”現象突出，許多煤企為了補充短缺人員、降低人工成本，招收農民工作為主要勞動力，根據國家安監總局研究中心的調查發現，農民工約占煤礦井下工人總數的30%～40%。據統計，煤炭行業職工平均受教育年限為9年，70%的采掘工人的文化程度在初中及以下，僅有2.1%的職工文化程度在本科及以上[12]。受教育程度低給煤炭行業人才的培養和轉型造成了很大的困難。

3.3.5 配套服務人員數量多

雖然煤炭行業從事現場生產作業的人數在不斷減少，但地面服務人員數量卻還有很多，許多煤炭后勤服務、采購管理、物資保管等地面服務人員的數量約占企業總人數的50%左右，這些人員多數不具有采煤專業技能，專門從事地面服務工作，另外地面服務人員中不少是有工傷、疾病的安置人員，他們思想上、技能上、體力上或多或少會有局限，加重了煤炭行業人才轉型的包袱。

4 煤炭行業勞動力結構轉型策略思考

4.1 煤礦智能化人才的培養

4.1.1 調整人員招聘專業結構

鑒于當前科研院校對智能化煤礦人才的培養滯后于煤礦智能化建設，煤企應未雨綢繆，摒棄等靠思想，自主培養企業所需的智能化人才，調整人員招聘專業結構，增加智能化專業人才的招聘，收緊采礦、機械化、電氣等采礦專業人才的招聘，停止后勤等地面服務人員的招聘。智能化專業人員進入企業后，要對其進行采煤專業知識培訓，使其掌握采煤工藝和作業流程，將其培養成為懂采煤工藝的智能化人才。

4.1.2 校企合作培養智能化煤礦人才

與相關科研院校合作，加強智能化采礦學科專業建設，制定智能化開采人才培養方案和課程標準，委托院校施行定向招生，培養具備礦業工程、軟件工程、信息工程、機器人工程、人工智能等知識的復合型人才。在煤炭企業建設智能化學科實踐基地，讓在校學生深入現場進行學習實踐，提高其實操能力。另外，選取部分學歷高、能力強、興趣濃的煤礦職工到合作機構學習智能化知識，促進采煤專業與智能化的交叉融合，培養更多的既懂采煤工藝、又懂智能化知識的復合型人才[13]。

4.1.3 全過程參與智能化煤礦建設

在國家高質量發展和供給側結構改革政策的推動下，智能化煤礦建設已風靡我國煤炭行業，各大煤企都已投入了大量的人力和財力開展智能化建設，但建設工作主要是委托外部單位完成的，煤礦自主完成或參與其中的項目很少，煤企應加入到智能化煤礦的開發建設工作中，派部分職工全過程參與智能化煤礦的規劃與建設，培養煤礦智能化人才。

4.2 低技能員工的安置

4.2.1 勞務或技術輸出

將本企業具有技術優勢的業務施行走出去戰略，為智能化轉型滯后的煤企提供專業化服務，組織學歷水平低、知識轉型難但工作經驗豐富的職工成立專業隊伍，專門招攬其他企業的業務，充分發揮傳統煤礦工人的經驗優勢，解決煤企智能化轉型后傳統工人的就業問題，同時為煤企創造一定價值。

4.2.3 大齡員工退出機制

企業內部建立大齡員工退出機制，鼓勵未到退休年齡的、工作能力差、體力不支的大齡工人提早退出工作崗位，按照在崗工資標準的一定比例付薪，以解決煤礦智能化轉型后結構性冗員問題。

4.2.4 開發建設新項目

在煤礦開采區域的地面發展綠化種植、畜牧養殖等產業，為煤炭企業自身提供農副產品，安置無法轉型的傳統煤炭工人。

4.3 管理機制的調整

4.3.1 調整薪酬機制

煤炭行業的薪資水平低是“招人難”“留人難”的主要原因之一，未來較長時間內煤礦智能化人才較為短缺，低薪會使煤企招聘高技能人才更加困難，因此煤企必須提高薪資水平，調整分配方式，薪酬向智能化人才傾斜，提高智能化人才的薪酬待遇，保證其在全行業范圍內處于領先水平，同時要改變傳統的大鍋飯思想，其他工種的工資維持在社會同行業水平即可。

4.3.2 提高福利水平

煤炭企業大多地處偏遠山區，就醫環境、小孩入學、住房是職工必須面對的問題，煤企要提高智能化人才的福利待遇，通過在附近城市解決住房或發放住房補貼、安家費，與高水平的醫療機構合作，增加外出培訓和旅行等措施提高煤企的吸引力。

4.3.3 改善管理方法

未來的知識型員工更加重視自己的興趣愛好和使命感，更加注重自主管理，企業不能用管理傳統工人的方法管理現代人才，這就需要煤炭行業管理人員自身不斷學習管理知識，甚至調整管理層人員結構，不能僅僅以采煤技術為主要評價指標來選拔人員，管理人員要更加突出管理能力。

5 結 語

按照我國能源供給結構現狀，未來很長時間內，煤炭仍然占據著一次能源的主要地位，但在國家供給側結構改革和高質量發展的要求下，以及AI、物聯網、5G技術的成熟與應用，采煤工藝將發生革命性變革，智能化煤礦將成為煤炭行業的主流。傳統的煤炭工人將不能滿足煤炭企業發展的需要，在智能化煤礦人才短缺的情況下，煤企必須提前規劃人力資源結構，通過校企合作、高校培養、委外培訓、招聘智能化專業畢業生等多種途徑培養智能化煤礦復合型人才，同時根據現有勞動力結構，適當減少單一技能、低技能人員的招聘，為將來結構性冗余人員的安置做好鋪墊，做好勞動力結構轉型。