從人工開采到“無人開采”
從人工開采到“無人開采”
——中國礦業(yè)大學以科技創(chuàng)新助力礦山智能化建設紀略
◎? 李同歡 劉堯
煤炭是我國當前的主體能源,，是保障國家能源安全的壓艙石和穩(wěn)定器,，在強國建設中具有重要地位,。近年來,，中國礦業(yè)大學聚焦礦山智能化建設，持續(xù)破解智能采礦核心技術裝備研發(fā),、高端人才培養(yǎng)等難題,，助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,。
從近乎“不能采”到實現(xiàn)智能化開采
復雜條件難開采煤炭資源如何實現(xiàn)智能化開采，一直以來是困擾行業(yè)發(fā)展的難題,。面對這一難題,，中國礦業(yè)大學通過科技創(chuàng)新給出了答案。
2019年12月,，淮北礦業(yè)集團朱莊煤礦在650米長,、170米寬、1.3米高的薄煤層工作面實施智能化開采技術,，取得了良好收益,。據(jù)統(tǒng)計，該技術的實施,，僅一個采區(qū)就可盤活100萬噸薄煤層資源,，預計可為國家“撿回”5億元。這是由中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學院教授屠世浩擔任首席專家的國家863計劃項目——薄煤層智能化開采技術項目取得突破后推廣應用的一項成果,。目前,，該項技術已經(jīng)在河北冀中能源邯礦集團、中煤集團等多家煤炭企業(yè)推廣應用,。
隨著煤炭資源的不斷開發(fā)利用,，煤炭開采向深部發(fā)展，致使煤礦沖擊地壓,、瓦斯等生產(chǎn)災害增加,，針對沖擊地壓煤層如何實現(xiàn)安全高效智能開采這一產(chǎn)業(yè)技術難題,，中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學院教授竇林名領銜的沖擊地壓團隊研制了沖擊地壓智能化防治架構體系,，并構建成了能夠服務全國沖擊地壓礦井的綜合預警云平臺。在2024年的第49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上,，團隊最新研究成果“沖擊地壓多參量綜合預警云平臺”獲金獎,，這標志著中國礦業(yè)大學在沖擊地壓災害的風險智能判識與預警技術方面已達國際領先水平。
讓更多煤礦從人工開采到“無人開采”
近期,，中國礦業(yè)大學智能采礦裝備技術全國重點實驗室副主任,、智能礦山裝備團隊負責人朱真才教授主持的國家重點研發(fā)項目“復雜地質(zhì)條件煤礦輔助運輸機器人”在貴州盤江精煤股份有限公司成功應用，并通過綜合績效評價,。這項技術解決了復雜地質(zhì)條件下煤礦物料標準化裝載,、智能化配送、自動化轉(zhuǎn)運,、無人化運輸?shù)纫幌盗屑夹g難題,，為全國復雜地質(zhì)條件下煤礦輔助運輸智能化建設提供了較好的應用示范經(jīng)驗，為全國煤炭行業(yè)智能化運輸裝備全面升級提供了裝備保障,。
朱真才帶領團隊先后研發(fā)了薄煤層采煤機,、大采高智能化采煤機,、重型刮板輸送機等礦山重型裝備的關鍵技術，相關成果極大提高了煤礦采煤,、運輸,、全性與智能化水平，在中煤能源集團等推廣應用后,，取得了顯著經(jīng)濟效益,。
如果說智能化開采裝備是建設智慧礦山無人化、少人化作業(yè)的基礎,，那么更加智能,、精準的監(jiān)測預警技術以及基于物聯(lián)網(wǎng)、5G,、人工智能,、大數(shù)據(jù)的智能決策控制技術就是實現(xiàn)智慧礦山的核心。
中國礦業(yè)大學早在2010年就成立了中國礦業(yè)大學物聯(lián)網(wǎng)（感知礦山）研究中心（以下簡稱“研究中心”）,，并獲批了礦山互聯(lián)網(wǎng)應用技術國家地方聯(lián)合工程實驗室,。
研究中心丁恩杰團隊承擔的國家重點研發(fā)計劃項目“礦山安全生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與裝備研發(fā)”，已申請發(fā)明專利106項,，獲軟件著作權30項,，多項成果已在山西霍爾辛赫煤礦、兗礦集團興隆莊煤礦等煤礦企業(yè)中推廣應用,；程德強團隊開展的基于AI視頻的礦井安全風險感知與智能防控關鍵技術研究,，有效提升了礦井實時監(jiān)測預警裝備智能化水平，減少了人員投入,，為礦山開采無人化提供了技術保障和裝備保障,。
為行業(yè)培養(yǎng)復合型智能采礦人才
隨著越來越多的煤礦邁入“智慧礦山”時代，智能采礦人才培養(yǎng)也面臨著新的挑戰(zhàn),。截至2024年6月,，我國累計建成智能化采煤工作面2201個、智能化掘進工作面2269個,；建成國家級示范煤礦近60處,、省級（央企級）示范煤礦200余處，但智能采礦工程專業(yè)人才缺口較大,。
國家和行業(yè)的需求就是學校人才培養(yǎng)的方向,。中國礦業(yè)大學積極探索面向“智慧礦山”需求的拔尖人才培養(yǎng)，是國內(nèi)最早進行智能采礦方向本科生培養(yǎng)的高校,。據(jù)了解,，目前學校四屆智能采礦工程特色班已培養(yǎng)128人，其中101人繼續(xù)升學深造，27人就職于中煤集團,、陜煤集團,、淮河能源等大型國企。
2023年,，智能采礦班畢業(yè)生郭世龍選擇到淮河能源控股集團有限責任公司張集礦工作,。“現(xiàn)在很多煤礦都建設成了智能化開采工作面,，智能化控制,、自動化開采對井下人員提出了更高的要求，我學的是智能采礦方向,，在校期間通過專業(yè)學習,、參加科創(chuàng)訓練、產(chǎn)業(yè)實習等方式了解了行業(yè)發(fā)展需求,?！惫例堈f。
精準引進高層次人才,、自主設置礦山物聯(lián)網(wǎng)工程,、人工智能等交叉學科博士點，新增智能采礦工程專業(yè),，成立智能化開采研究中心,、露天礦山高新技術研究中心……中國礦業(yè)大學正在新征程上不斷前行！
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