


【摘要】煤礦智能化建設(shè)已成為驅(qū)動(dòng)煤炭工業(yè)協(xié)同轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵引擎。中國煤礦智能化建設(shè)面臨建設(shè)進(jìn)度不一、持續(xù)運(yùn)行能力較弱、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通受阻、關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域尚待創(chuàng)新突破、人工智能與煤礦管理雙端人才支撐不足等關(guān)鍵問題。推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化方向平穩(wěn)轉(zhuǎn)型,需要政府與煤炭生產(chǎn)企業(yè)協(xié)同努力、精準(zhǔn)施策,具體路徑包括促進(jìn)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合,實(shí)現(xiàn)上下游協(xié)同優(yōu)化;加強(qiáng)智能化技術(shù)研發(fā)應(yīng)用與跨領(lǐng)域技術(shù)合作共享,全面提升煤礦智能化技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用水平;構(gòu)建適應(yīng)煤礦智能化發(fā)展的專業(yè)人才隊(duì)伍,為產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的人才支撐。
【關(guān)鍵詞】煤礦智能化" 煤炭工業(yè)" 協(xié)同轉(zhuǎn)型" 新質(zhì)生產(chǎn)力
【中圖分類號(hào)】F426.21" " " " " " " " " " " " " "【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2025.02.004
《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革、推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》[1]強(qiáng)調(diào)要健全推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展體制機(jī)制,促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)深度融合,完善發(fā)展服務(wù)業(yè)體制機(jī)制等,為煤炭工業(yè)協(xié)同智能化轉(zhuǎn)型提供了政策支持和發(fā)展機(jī)遇,為煤炭工業(yè)的綠色發(fā)展指明了方向。同時(shí),在2024年《政府工作報(bào)告》中,“大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè),加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”[2]被置于政府工作任務(wù)的首要位置。培育新質(zhì)生產(chǎn)力的核心在于推動(dòng)我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高端化、智能化、綠色化方向深度轉(zhuǎn)型,煤炭作為我國能源安全體系的基石與穩(wěn)定力量,其相關(guān)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的培育對(duì)于維護(hù)國家能源安全具有舉足輕重的戰(zhàn)略價(jià)值。鑒于上述背景,國家能源局于2024年5月正式頒布了《關(guān)于進(jìn)一步加快煤礦智能化建設(shè)促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》,明確指出,要“加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,推進(jìn)數(shù)智技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)的深度融合應(yīng)用,進(jìn)一步提升煤礦智能化建設(shè)水平,促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展。[3]這一舉措標(biāo)志著煤礦智能化已成為驅(qū)動(dòng)煤炭工業(yè)協(xié)同轉(zhuǎn)型和煤炭領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力培育的關(guān)鍵引擎,加快推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)刻不容緩。本文聚焦我國煤礦智能化建設(shè)的最新趨勢(shì),剖析其在促進(jìn)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級(jí)中的關(guān)鍵作用。同時(shí),針對(duì)當(dāng)前煤礦智能化進(jìn)程中面臨的挑戰(zhàn),提出一系列具有前瞻性和針對(duì)性的政策建議,以推動(dòng)我國煤炭工業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型、確保國家能源安全。
中國煤礦智能化建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀
煤礦機(jī)械化已實(shí)現(xiàn)全面普及,智能化采掘工作面的數(shù)量增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。一方面,煤炭開采行業(yè)的機(jī)械化水平正穩(wěn)步趨近于百分之百全覆蓋,標(biāo)志著煤礦機(jī)械化轉(zhuǎn)型已接近尾聲。截至2023年,中國大型煤炭企業(yè)的采煤機(jī)械化率已高達(dá)99.10%(見圖1),幾乎所有大型煤礦均已完成工業(yè)化轉(zhuǎn)型,并正積極邁向由機(jī)械化、自動(dòng)化向智能化升級(jí)的新階段。另一方面,隨著人工智能技術(shù)取得突破性進(jìn)展,煤礦智能化意味著安全高效生產(chǎn),這被視為推動(dòng)煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略舉措。鑒于此,近年來我國煤礦智能化進(jìn)程被明確列為重點(diǎn)發(fā)展議程,多地紛紛啟動(dòng)并推進(jìn)煤礦智能化的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。煤礦智能化發(fā)展速度逐年加快,截至2024年4月,全國范圍內(nèi)已建成煤礦智能化采掘工作面共計(jì)1922個(gè),顯示出煤礦智能化建設(shè)的蓬勃態(tài)勢(shì)與廣闊前景(見圖2)。據(jù)國家礦山安監(jiān)局等七部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)、促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》,[4]到2026年,全國煤礦智能化產(chǎn)能占比將不低于60%,智能化工作面數(shù)量占比將不低于30%,智能化工作面常態(tài)化運(yùn)行率將不低于80%。未來,煤炭行業(yè)將逐步從機(jī)械化向智能化過渡。
中國煤礦智能化領(lǐng)域正日益成為政策關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來,中央及地方政府對(duì)煤炭行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的重視程度不斷提升,一系列支撐和引導(dǎo)煤礦智能化發(fā)展的政策措施相繼出臺(tái),呈現(xiàn)顯著的政策深化與細(xì)化趨勢(shì)。具體而言,中國煤礦智能化政策的發(fā)展路徑具有兩大鮮明特征:其一,煤礦智能化政策體系正從宏觀指導(dǎo)框架向融合具體實(shí)踐案例和詳盡實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的方向轉(zhuǎn)型,且這一過程仍在不斷深化。以2020年2月25日國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》[5]為起始,該政策文件從總體戰(zhàn)略部署、核心任務(wù)規(guī)劃及保障措施落實(shí)三個(gè)維度進(jìn)行了全面布局。隨著煤礦智能化試點(diǎn)項(xiàng)目的深入實(shí)施與經(jīng)驗(yàn)積累,截至2024年8月,國家能源局已相繼出臺(tái)《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》[6]《全國煤礦智能化建設(shè)典型案例匯編(2023年)》[7]及《煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》[8]等配套細(xì)則(見圖3)。這些文件不僅提供了豐富的實(shí)踐案例參考,而且構(gòu)建了詳盡的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系,為煤礦智能化發(fā)展的具體路徑提供了科學(xué)指導(dǎo)。其二,新一代人工智能技術(shù)在煤礦智能化領(lǐng)域的應(yīng)用前景備受關(guān)注。隨著煤礦基礎(chǔ)勘探、鉆井作業(yè)、物流運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的智能化技術(shù)與政策體系日益成熟,以ChatGPT為代表的新一代人工智能技術(shù)正逐漸成為推動(dòng)煤礦智能化向縱深發(fā)展的新引擎。智能管理系統(tǒng)的優(yōu)化、大數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建以及多產(chǎn)業(yè)鏈間的互聯(lián)互通,正逐步成為煤礦智能化未來發(fā)展的核心議題與戰(zhàn)略重點(diǎn),煤礦行業(yè)將迎來更加高效、智能、協(xié)同的生產(chǎn)與管理模式變革。
未來煤炭工業(yè)智能化市場(chǎng)前景廣闊,發(fā)展?jié)摿薮蟆?022年,中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)56家煤炭信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要企業(yè)業(yè)績(jī)進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果顯示,其營(yíng)收總額同比增長(zhǎng)29.2%,利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng)41.6%。[9]據(jù)中國工程院院士康紅普測(cè)算,2023年我國煤炭工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)總規(guī)模約為7330億元至8270億元,占煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的比重約為14.4%至16.2%。[10]未來,煤炭工業(yè)智能化市場(chǎng)的規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
中國煤礦智能化建設(shè)的重要意義
煤礦智能化轉(zhuǎn)型構(gòu)筑煤礦安全生產(chǎn)新生態(tài)。從機(jī)械化替代人力、自動(dòng)化減少人力依賴,到智能化實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè),煤礦行業(yè)的智能化建設(shè)被視為顯著提升礦山安全標(biāo)準(zhǔn)、促進(jìn)礦山安全管理模式向事前預(yù)防深度轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑。2022年全國智能化煤礦的關(guān)鍵安全性能指標(biāo)較全國煤礦平均水平高出56個(gè)百分點(diǎn),[11]彰顯了煤礦智能化建設(shè)的顯著成效。煤礦智能化建設(shè)的核心價(jià)值在于為這一高危行業(yè)構(gòu)筑起堅(jiān)實(shí)的安全生產(chǎn)防線。其一,智能化技術(shù)依托實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)防性分析與早期預(yù)警機(jī)制,有效遏制了煤礦事故的發(fā)生。以“電子圍欄”系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)在掘進(jìn)工作面、煤倉、密閉墻及帶式輸送機(jī)等井下高危區(qū)域得到廣泛應(yīng)用,通過集成高精度人員定位、紅外傳感與機(jī)器視覺識(shí)別等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)作業(yè)人員違規(guī)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的即時(shí)預(yù)警,顯著增強(qiáng)了作業(yè)安全。其二,智能化技術(shù)正引領(lǐng)煤礦行業(yè)邁向“無人則安”的未來愿景,實(shí)現(xiàn)了從“減人”向“無人”作業(yè)的跨越式發(fā)展。具體而言,巡檢機(jī)器人等智能化設(shè)備,運(yùn)用視覺識(shí)別等前沿技術(shù),對(duì)礦山作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全方位、智能化的巡檢,提升了巡檢效率,更關(guān)鍵的是,它們能夠替代礦工在極端危險(xiǎn)環(huán)境中作業(yè),從而極大降低了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)。以貴州豫能投資有限公司新田煤礦為例,通過智能化建設(shè),該礦成功減少了固定崗位、采煤及機(jī)掘工作面現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員160余名,[12]實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)效率與水平的雙重提升。
煤礦智能化推動(dòng)煤礦生產(chǎn)進(jìn)一步提質(zhì)增效。煤礦智能化轉(zhuǎn)型對(duì)于煤炭生產(chǎn)的質(zhì)量提升與效率增進(jìn)具有深遠(yuǎn)影響,該進(jìn)程正積極助力煤礦企業(yè)邁向更高層次的生產(chǎn)力發(fā)展階段,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的全新質(zhì)變。全國首批71處智能化示范煤礦項(xiàng)目已成功部署363個(gè)智能化采煤工作面和239個(gè)智能掘進(jìn)工作面,單面的平均年產(chǎn)能高達(dá)500萬噸,[13]這一數(shù)字遠(yuǎn)超全國煤礦平均單產(chǎn)水平,實(shí)現(xiàn)了三倍以上的顯著增長(zhǎng)。煤礦智能化的核心優(yōu)勢(shì)之一在于其通過運(yùn)用集成自動(dòng)化采掘裝備、智能機(jī)器人及無人運(yùn)輸系統(tǒng)等前沿技術(shù),實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)的深度自動(dòng)化與人員精簡(jiǎn)。這些高科技設(shè)備能夠全天候連續(xù)作業(yè),極大地增強(qiáng)了生產(chǎn)效能與作業(yè)流程的連貫性。智能化系統(tǒng)依托實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理能力,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù),能夠精準(zhǔn)識(shí)別生產(chǎn)流程中的瓶頸環(huán)節(jié)與潛在問題,為制定生產(chǎn)優(yōu)化策略提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐與科學(xué)依據(jù)。近三年來,隨著煤礦智能化進(jìn)程的推進(jìn),智能化煤礦在單進(jìn)效率、單產(chǎn)水平及全員工效等方面均有卓越表現(xiàn),分別達(dá)到全國平均水平的2倍、3.5倍及5倍,彰顯了智能化轉(zhuǎn)型的顯著成效。智能化不僅是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵路徑,更是推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。煤炭企業(yè)能夠通過智能化建設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的智能化、精細(xì)化管理,進(jìn)而提升產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外,智能化技術(shù)的應(yīng)用還促進(jìn)了煤炭產(chǎn)業(yè)與新能源、信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的深度融合,為能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)注入了新的活力與動(dòng)能。
中國煤礦智能化建設(shè)面臨的問題
煤礦智能化建設(shè)進(jìn)度不一、持續(xù)運(yùn)行能力較弱、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通受阻。首先,煤礦智能化的區(qū)域與企業(yè)間發(fā)展不平衡現(xiàn)象顯著。從地域維度看,據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù),超過九成的煤礦智能化建設(shè)重心集中在內(nèi)蒙古、陜西、山西等煤炭資源富集省份,體現(xiàn)了明顯的地域集中性。而貴州、四川等西南省份,由于中小煤礦密集分布與地質(zhì)條件復(fù)雜的雙重制約,其智能化轉(zhuǎn)型步伐相對(duì)滯后。進(jìn)一步而言,從企業(yè)層面看,目前國有企業(yè)與中央企業(yè)是煤礦智能化建設(shè)的主要引領(lǐng)者,但因智能化改造成本較高,加之技術(shù)、人才等多種因素制約,民營(yíng)企業(yè)的煤礦智能化進(jìn)程相對(duì)緩慢,整體呈現(xiàn)顯著的非均衡分布特征。此外,煤礦智能化進(jìn)程中的經(jīng)濟(jì)可行性問題不容忽視,它構(gòu)成了決策制定的重要考量維度。安永咨詢公司發(fā)布的最新研究報(bào)告指出,針對(duì)已投產(chǎn)的生產(chǎn)型礦井,其單礦智能化改造與升級(jí)的預(yù)估費(fèi)用巨大,介于1.49億元至2.63億元之間。對(duì)于新建型礦井,單礦的智能化改造費(fèi)用則更為高昂,預(yù)計(jì)位于1.95億元至3.85億元范圍內(nèi)。[14]鑒于這些高昂的成本投入,煤礦企業(yè)在推進(jìn)智能化改造時(shí),必須采取審慎態(tài)度,深入評(píng)估哪些煤礦具備實(shí)施智能化改造的經(jīng)濟(jì)合理性與技術(shù)可行性,審慎考慮哪些煤礦因資源枯竭、技術(shù)落后或經(jīng)濟(jì)效率低下而須納入淘汰或轉(zhuǎn)型的范疇。這一過程不僅關(guān)乎企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化,也涉及行業(yè)整體的可持續(xù)發(fā)展與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其次,已部署的智能化煤礦普遍面臨常態(tài)化運(yùn)行時(shí)間短、運(yùn)行效率低的困境。這主要由于智能化系統(tǒng)建設(shè)尚處于初級(jí)階段,成熟度不足;加之針對(duì)智能系統(tǒng)的考核機(jī)制尚不明晰,運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)化體系尚未健全,導(dǎo)致智能采掘、智能運(yùn)輸、智能管控平臺(tái)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)在日常運(yùn)行中的穩(wěn)定性與效率有待提升。特別是煤礦井下復(fù)雜多變的環(huán)境,對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的耐候性、穩(wěn)定性和可靠性提出了嚴(yán)苛要求,而當(dāng)前設(shè)備性能尚難以全面滿足井下作業(yè)需求。最后,煤礦行業(yè)的數(shù)字化平臺(tái)應(yīng)用普及率較低,成為制約智能化深化的另一瓶頸。行業(yè)內(nèi)及跨行業(yè)間的信息共享機(jī)制不健全,不僅阻礙了煤礦生產(chǎn)全鏈條的智能化感知與數(shù)據(jù)深度挖掘,還可能對(duì)構(gòu)建未來產(chǎn)業(yè)智能化融合生態(tài)造成阻礙,不利于實(shí)現(xiàn)煤礦行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與可持續(xù)發(fā)展。具體而言,煤礦生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理環(huán)節(jié)匯聚了大量多源異構(gòu)數(shù)據(jù),涵蓋了從設(shè)備狀態(tài)信息、控制指令等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),到視頻、圖片、語音等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的廣泛范疇。然而,這些數(shù)據(jù)之間缺乏有效的兼容性與互通性,形成了嚴(yán)重的“信息孤島”現(xiàn)象,阻礙了數(shù)據(jù)的整合利用與價(jià)值挖掘。此外,煤礦企業(yè)間和不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)格式、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,進(jìn)一步加劇了數(shù)據(jù)流動(dòng)與共享的困難。盡管諸如山西煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、華為礦鴻平臺(tái)等項(xiàng)目的推出旨在打破這一壁壘,促進(jìn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,但當(dāng)前仍處于初步推廣與持續(xù)優(yōu)化階段,尚需更多努力以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋與高效運(yùn)作。因此,加強(qiáng)煤礦行業(yè)數(shù)字化平臺(tái)的建設(shè)與普及,建立健全信息共享機(jī)制,推動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與互認(rèn),成為破解當(dāng)前瓶頸、推動(dòng)煤礦智能化深化發(fā)展的關(guān)鍵所在。
煤礦智能化產(chǎn)業(yè)架構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜,建設(shè)范疇廣泛,其關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域尚待重大創(chuàng)新與突破。依據(jù)國家能源局2024年3月頒布的《煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,煤礦智能化建設(shè)體系被細(xì)化為涵蓋基礎(chǔ)通用、信息基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)與軟件技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)與裝備智能化、運(yùn)維保障與管理等五大核心領(lǐng)域及二十余個(gè)細(xì)分模塊,這一體系要求煤礦企業(yè)必須與各類人工智能科技企業(yè)建立緊密且深入的合作伙伴關(guān)系。然而,鑒于合作歷程尚淺、技術(shù)壁壘較高和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的高度復(fù)雜性,當(dāng)前煤礦與人工智能企業(yè)間的協(xié)同合作仍面臨諸多挑戰(zhàn),這阻礙著煤礦智能化技術(shù)的深入發(fā)展與廣泛應(yīng)用。一方面,由于缺乏統(tǒng)一的煤礦智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)供應(yīng)商眾多,數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)不一,進(jìn)而引發(fā)煤礦智能化進(jìn)程中管控復(fù)雜度激增、管理系統(tǒng)冗余低效等問題。另一方面,煤礦智能化領(lǐng)域的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)仍處在攻堅(jiān)克難階段,亟待加快技術(shù)創(chuàng)新。當(dāng)前,煤礦智能化建設(shè)以信息化為基石,通過部署自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了部分固定崗位的無人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控,有效降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提升了生產(chǎn)自動(dòng)化與信息化水平。但面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能等前沿技術(shù)在煤礦智能化領(lǐng)域的深度融合需求,仍需在智能化一體平臺(tái)構(gòu)建、復(fù)雜地質(zhì)條件下的高效通信和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破,以全面推動(dòng)煤礦智能化向更高層次邁進(jìn)。
人工智能與煤礦管理雙端人才支撐不足。智能采礦領(lǐng)域的專業(yè)人才對(duì)于國內(nèi)大型煤礦企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程發(fā)揮著重要支撐作用。然而,在大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的深度融合與應(yīng)用層面,煤礦智能化人才短缺問題依然凸顯,形成了一種獨(dú)特的供需矛盾。一方面,具備大數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)科學(xué)技能的人才往往對(duì)煤炭行業(yè)缺乏深入了解;另一方面,煤炭行業(yè)內(nèi)部人員則普遍在大數(shù)據(jù)分析和人工智能應(yīng)用上存在知識(shí)匱乏、經(jīng)驗(yàn)不足的短板。這一人才需求的結(jié)構(gòu)性矛盾,已成為煤礦行業(yè)智能化進(jìn)程中不容忽視的障礙。現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系與模式,未能充分契合煤礦智能化對(duì)于既精通人工智能又熟悉煤礦管理實(shí)踐的復(fù)合型人才的迫切需求。若此現(xiàn)狀持續(xù),必將對(duì)煤礦智能化建設(shè)的深入推進(jìn)構(gòu)成長(zhǎng)期制約,影響整個(gè)行業(yè)的技術(shù)革新與可持續(xù)發(fā)展。因此,應(yīng)構(gòu)建或優(yōu)化適應(yīng)煤礦智能化發(fā)展需求的人才培養(yǎng)機(jī)制,以促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)融合,為煤礦行業(yè)培養(yǎng)更多高素質(zhì)、專業(yè)化的復(fù)合型人才。
推動(dòng)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉(zhuǎn)型的具體路徑
在加快工業(yè)低碳清潔轉(zhuǎn)型與培育新質(zhì)生產(chǎn)力的雙重戰(zhàn)略框架下,煤炭產(chǎn)業(yè)近年來正步入關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)型升級(jí)機(jī)遇期。對(duì)于中國煤炭生產(chǎn)體系而言,煤礦智能化不僅是驅(qū)動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵引擎,也是促進(jìn)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)的核心路徑。為順利推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化方向平穩(wěn)轉(zhuǎn)型,政府與煤炭生產(chǎn)企業(yè)需協(xié)同努力,精準(zhǔn)施策,著重解決三大核心議題:一是如何促進(jìn)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合,實(shí)現(xiàn)上下游協(xié)同優(yōu)化;二是如何加速智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,加強(qiáng)跨領(lǐng)域技術(shù)合作與共享;三是如何構(gòu)建高效的高技術(shù)人才培育體系,為產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的人才支撐。
政府部門需綜合施策,聚焦煤礦智能化的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、民營(yíng)企業(yè)轉(zhuǎn)型、系統(tǒng)運(yùn)行效能提升和數(shù)字化平臺(tái)普及。針對(duì)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展與民營(yíng)企業(yè)煤礦智能化轉(zhuǎn)型的迫切需求,政府應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用,構(gòu)建跨區(qū)域煤礦智能化合作網(wǎng)絡(luò),依托區(qū)域聯(lián)盟與聯(lián)合技術(shù)研發(fā)中心等平臺(tái),強(qiáng)化區(qū)域間的經(jīng)驗(yàn)交流、資源共享與協(xié)同創(chuàng)新。同時(shí),設(shè)立專項(xiàng)基金支持民營(yíng)煤礦企業(yè)的智能化改造,輔以財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免等激勵(lì)措施,有效降低其轉(zhuǎn)型成本與風(fēng)險(xiǎn),加速其智能化進(jìn)程。此外,政府在推動(dòng)煤礦智能化進(jìn)程中,必須深刻認(rèn)識(shí)到國有企業(yè)與民營(yíng)企業(yè)間以及不同煤礦之間的顯著差異。因此,智能化改造的標(biāo)準(zhǔn)與路徑不應(yīng)一概而論。具體而言,在制定煤礦智能化建設(shè)政策時(shí),應(yīng)避免采用“一刀切”的改造標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)充分考慮各企業(yè)的實(shí)際經(jīng)營(yíng)狀況、技術(shù)基礎(chǔ)與財(cái)務(wù)能力,實(shí)施差異化、定制化的智能化升級(jí)策略。針對(duì)煤礦間的多樣性特征,政府應(yīng)組織系統(tǒng)性的評(píng)估機(jī)制,深入分析各煤礦的資源條件、開采難度、技術(shù)需求和改造成本效益比,確保智能化改造方案的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)合理性。在此過程中,應(yīng)特別重視智能化改造的經(jīng)濟(jì)性問題,通過精準(zhǔn)評(píng)估與規(guī)劃,引導(dǎo)資源向高效益、低能耗、環(huán)境友好的煤礦集中,同時(shí)適時(shí)推動(dòng)并妥善安置落后產(chǎn)能的退出與轉(zhuǎn)型,以實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)的整體優(yōu)化升級(jí)與可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)當(dāng)前煤礦智能化系統(tǒng)面臨的常態(tài)化運(yùn)行時(shí)間短、效率低等問題,政府應(yīng)積極推動(dòng)制定并實(shí)施煤礦智能化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維管理體系與考核評(píng)價(jià)機(jī)制,確保智能系統(tǒng)在復(fù)雜多變的井下環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行與高效發(fā)揮。此外,鼓勵(lì)煤礦企業(yè)與設(shè)備制造商深化合作,加大技術(shù)研發(fā)與設(shè)備改良力度,提升設(shè)備對(duì)井下作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性與可靠性。針對(duì)煤炭智能化建設(shè)中存在的“信息孤島”現(xiàn)象,政府需主導(dǎo)制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等行業(yè)規(guī)范,打破數(shù)據(jù)交流壁壘,促進(jìn)跨企業(yè)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。同時(shí),積極推動(dòng)煤炭行業(yè)數(shù)字化平臺(tái)的建立與普及,鼓勵(lì)煤礦企業(yè)將數(shù)據(jù)資源上傳至云平臺(tái),并加入行業(yè)數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟,通過優(yōu)化數(shù)據(jù)共享機(jī)制,增強(qiáng)煤炭生產(chǎn)全鏈條的智能化感知能力與數(shù)據(jù)深度挖掘水平,為煤炭行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
煤炭產(chǎn)業(yè)需要抓住煤礦智能化的轉(zhuǎn)型機(jī)遇,提前布局全產(chǎn)業(yè)鏈智能化協(xié)同,推動(dòng)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。煤礦智能化的全面推進(jìn),不僅標(biāo)志著煤炭開采環(huán)節(jié)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型,更為整個(gè)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的智能化升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)于煤化工企業(yè)而言,煤礦智能化浪潮為其帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。通過積極參與煤礦智能化建設(shè),煤化工產(chǎn)業(yè)能夠構(gòu)建起覆蓋原材料供應(yīng)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化和產(chǎn)品全生命周期管理的智能化協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。具體而言,一方面,煤化工企業(yè)可依托智能化煤礦提供的精準(zhǔn)開采數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)掌握煤炭質(zhì)量與產(chǎn)量信息,從而優(yōu)化原料采購策略與庫存管理,有效緩解因供應(yīng)鏈不確定性導(dǎo)致的生產(chǎn)波動(dòng);另一方面,智能化煤礦產(chǎn)出的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)直接對(duì)接煤化工生產(chǎn)系統(tǒng),助力企業(yè)根據(jù)原料特性精準(zhǔn)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的躍升與生產(chǎn)效率的提高。此外,煤化工產(chǎn)業(yè)還需優(yōu)化自身智能檢測(cè)與質(zhì)量控制體系,利用智能化檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)流程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題,確保產(chǎn)品輸出的高標(biāo)準(zhǔn)與一致性。對(duì)于煤電企業(yè)而言,面對(duì)新能源在電力體系中占比日益提升的現(xiàn)狀,其角色正逐步向保障性電力供給轉(zhuǎn)變。因此,推動(dòng)煤電企業(yè)與煤礦企業(yè)間智能化的深度融合,構(gòu)建礦-電智能化協(xié)同能源保障機(jī)制,對(duì)于確保能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要。智能化煤礦可根據(jù)煤電企業(yè)的實(shí)際需求,提供如按需配煤、精準(zhǔn)配送等定制化煤炭供應(yīng)服務(wù),保障煤電機(jī)組在保障性發(fā)電過程中的穩(wěn)定運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),煤電企業(yè)應(yīng)將設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)與智能化煤礦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相聯(lián)結(jié),利用大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)設(shè)備故障,減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間,提升設(shè)備運(yùn)營(yíng)效率與可靠性。此外,煤炭產(chǎn)業(yè)內(nèi)部應(yīng)自發(fā)加強(qiáng)智能化互聯(lián)互通的力度,共同打造煤炭產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化平臺(tái)。該平臺(tái)需能夠整合煤礦、煤化工及煤電等各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游間的信息共享與協(xié)同管理,大幅提升整體運(yùn)營(yíng)效率。此舉不僅有助于煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同升級(jí),更為煤炭行業(yè)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作、加快關(guān)鍵技術(shù)突破,全面提升煤礦智能化技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用水平,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向更高層次發(fā)展。具體而言,政府應(yīng)當(dāng)發(fā)揮引領(lǐng)作用,積極搭建產(chǎn)學(xué)研深度融合平臺(tái),促進(jìn)煤礦企業(yè)、人工智能領(lǐng)軍企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)之間的緊密合作。通過資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和聯(lián)合研發(fā)機(jī)制,共同致力于煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與突破,加快科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,政府可攜手科研機(jī)構(gòu),共同規(guī)劃并實(shí)施專項(xiàng)研究計(jì)劃,聚焦煤礦井下復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下高效通信與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)群诵募夹g(shù)難題,集中優(yōu)勢(shì)資源和技術(shù)力量進(jìn)行攻關(guān),以期取得突破性進(jìn)展并加速相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。此舉不僅有助于解決煤礦智能化進(jìn)程中面臨的技術(shù)瓶頸,還能為煤礦安全高效生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。此外,政府應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)資金,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)在煤礦智能化領(lǐng)域的應(yīng)用與創(chuàng)新給予重點(diǎn)支持。實(shí)施項(xiàng)目資助、稅收減免、創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)等多種激勵(lì)措施,激發(fā)企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化的投入熱情,形成政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、市場(chǎng)導(dǎo)向的煤礦智能化技術(shù)創(chuàng)新體系,共同推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)向智能化、高端化、綠色化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。
構(gòu)建適應(yīng)煤礦智能化發(fā)展的專業(yè)人才隊(duì)伍,建立健全助力煤礦智能化的教育體系,培養(yǎng)具備前沿技能與知識(shí)的新型煤礦智能化專業(yè)人才。政府應(yīng)切實(shí)履行責(zé)任,積極優(yōu)化校企協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制,搭建并維護(hù)區(qū)域內(nèi)高校與煤炭行業(yè)部門之間的合作平臺(tái),促進(jìn)知識(shí)交流與技術(shù)對(duì)接。同時(shí)應(yīng)發(fā)揮政策導(dǎo)向作用,系統(tǒng)性規(guī)劃并出臺(tái)一系列涵蓋稅收減免、信貸支持等在內(nèi)的優(yōu)惠政策,以激勵(lì)煤礦智能化人才校企聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目的深入實(shí)施。實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制與長(zhǎng)效激勵(lì)措施相結(jié)合的策略,確保參與校企協(xié)同育人的各方主體利益得到合理保障,進(jìn)而激發(fā)各方參與的積極性與創(chuàng)造力。對(duì)于企業(yè)與高校而言,煤礦企業(yè)應(yīng)主動(dòng)融入人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)與高校的深度交流與合作,通過共享煤礦智能化領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)資源,為高校學(xué)生提供寶貴的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。此外,煤炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視對(duì)既有員工技能的持續(xù)提升與再培養(yǎng),致力于通過系統(tǒng)化的智能化相關(guān)課程學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作技能培訓(xùn),構(gòu)建一支既具備深厚專業(yè)知識(shí)又精通智能化技術(shù)的人才隊(duì)伍。而高校則需緊密對(duì)接企業(yè)需求,持續(xù)優(yōu)化煤礦智能化相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置與人才培養(yǎng)方案,增設(shè)前沿技術(shù)課程與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),確保培養(yǎng)的專業(yè)人才能夠精準(zhǔn)對(duì)接煤礦智能化發(fā)展的實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)的深度融合。鑒于煤礦智能化技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與煤炭產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的迫切需求,高技能、高水平專業(yè)人才的供給將成為推動(dòng)這一進(jìn)程的關(guān)鍵因素。因此,政府、企業(yè)與高校三方需凝聚共識(shí)、共同努力,積極探索并構(gòu)建適應(yīng)煤礦智能化發(fā)展的協(xié)同人才培育新模式,不斷拓展技術(shù)研究的深度與廣度,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研深度融合的育人格局。釋放協(xié)同育人的“乘數(shù)效應(yīng)”,不僅將促進(jìn)煤礦智能化技術(shù)的快速發(fā)展,更將實(shí)現(xiàn)政府、企業(yè)與高校三方在人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面的共贏。
(本文系教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項(xiàng)目 “‘雙碳’目標(biāo)對(duì)生產(chǎn)率的中長(zhǎng)期影響測(cè)度與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究”的階段性成果,項(xiàng)目編號(hào):22JZD008)
注釋
[1]《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革 推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》,《人民日?qǐng)?bào)》,2024年7月22日,第1版。
[2]《政府工作報(bào)告》,2024年3月12日,https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202403/content_6939153.htm。
[3]《關(guān)于進(jìn)一步加快煤礦智能化建設(shè)促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》,2024年5月21日,https://zfxxgk.nea.gov.cn/2024-05/21/c_1310776187.htm。
[4]《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》,2024年4月28日,https://www.chinamine-safety.gov.cn/zfxxgk/fdzdgknr/tzgg/202404/t20240428_486312.shtml。
[5]《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,2020年2月25日,https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-03/05/content_5487081.htm。
[6]《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》,2021年6月5日,https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-06/19/content_5619502.htm。
[7]《全國煤礦智能化建設(shè)典型案例匯編(2023年)》,2023年6月25日,https://zfxxgk.nea.gov.cn/2023-06/25/c_1310729539.htm。
[8]《煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,2024年3月13日,https://zfxxgk.nea.gov.cn/2024-03/13/c_1310768359.htm。
[9]《煤炭信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2023)》,2023年10月8日,https://www.cpnn.com.cn/news/mt/202310/t20231008_1639592_wap.html。
[10]《康紅普院士:我國煤炭工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)總規(guī)模占煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的約15%》,2023年10月8日,https://www.coalchina.org.cn/index.php?m=contentamp;c=indexamp;a=showamp;catid=10amp;id=150105。
[11]《便利、安全、高效 煤礦智能化場(chǎng)景在神東不斷“上新”》,2023年5月9日,https://news.cctv.com/2023/05/09/ARTIqxq82Sdjq97XGyZGhpU0230509.shtml。
[12]《貴州新田煤礦智能化建設(shè)探索新路徑》,2022年10月20日,https://www.guizhou.gov.cn/zwgk/zdlygk/jjgzlfz/nyzy/mtgl/202210/t20221020_76781427.html。
[13]《任立新:全國累計(jì)建成1043個(gè)智能化采煤工作面、1277個(gè)智能化掘進(jìn)工作面》,2023年4月27日,https://www.nea.gov.cn/2023-04/27/c_1310714594.htm。
[14]《智慧賦能煤炭產(chǎn)業(yè)新萬億市場(chǎng)》,2020年12月8日,https://baijiahao.baidu.com/s?id=1685490748945848329。
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責(zé) 編∕楊" 柳" 美 編∕周群英