为持续推进智能矿山建设和技术创新，发挥创新链与产业链间的桥梁和纽带作用，《智能矿山》编辑部策划了“智能矿山零距离”系列品牌活动。

第3期“智能矿山零距离”神东煤炭集团补连塔煤矿智能化建设成果论坛，由国能神东煤炭集团补连塔煤矿机电副总工程师赵亚东主持，特邀国能神东煤炭集团补连塔煤矿机电副矿长马伊科、综采二队队长杜跃、智能运维队项目主管刘宁，以及补连塔煤矿研发合作单位天地（常州）自动化股份有限公司副总经理陈晓晶研究员、西安煤科透明地质科技有限公司产品开发部主任刘文明副研究员，参与此次补连塔煤矿“智能矿山零距离”成果讲座与对话！

赵亚东：关于薄煤层综采工作面无人开采方面智能化煤矿需要建设基础应用平台、掘进系统、开采系统等近百个子系统，是一个复杂的巨系统，不同系统之间的数据兼容、网络兼容、业务兼容和控制兼容效果较差，难以实现系统间智能协同作业，您认为针对上述存在的问题有什么解决办法？

马伊科：薄煤层综采工作面无人开采方面，按照2步走的战略完成薄煤层综采工作面智能化建设。

第一步：引进等高式采煤成套装备，实现1人工作面巡视，1人远程干预的生产模式；12上403薄煤层等高综采工作面于2022年2月回采结束，工作面引进等高式采煤机、S-850N输送机、PPZ-850型转载机等设备组成的等高式薄煤层开采成套装备，使用工作面根据视频系统、电缆退拽系统、工作面巡检机器人、巷道集控中心，采用倾斜长壁后退式一次采全高工艺，机头、机尾采用垂直进刀的方法，使工作面开采效率提升30%。实现了“1+1”的生产模式（即1人工作面巡视，1人远程干预）。

第二步：在总结国际先进智能化薄煤层开采设备使用经验的基础上，利用全国产设备，建设成12425综采工作面，工作面使用远程供电、供液技术，建设有跟机视频系统、人员接近防护系统、顺槽集控中心、集中润滑系统，同时搭配建设地面太空舱式综采分控中心，打造另一种“1+1”生产模式（即1人工作面巡视，1人地面远程干预），将煤炭开采由地下变革至地上，将人们眼中的“煤黑子”，变成穿着西服、打着领带就能完成煤炭开采的高薪金领。

想要实现系统间的智能协同作业，我们需要建立基于微服务架构设计思想，开发应用统一技术架构的智能化煤矿综合管控平台，实现各业务系统的监测实时化、控制自动化、管理信息化、业务流转自动化、知识模型化、决策智能化的目标，实现煤矿井下各系统的数据融合共享与统一协调管控。

赵亚东：补连塔煤矿智能化起步较早，直至目前，全国各地都在建设智能化矿山，您认为煤矿智能矿山建设的现状和重点是什么？

杜跃：随着信息化、智能化技术的快速发展，煤矿智能矿山建设已成为行业发展的重要趋势。当前，煤矿智能矿山建设已经取得了一定的进展，但整体而言，仍处于起步和逐步推进的阶段，我国目前智能矿山建设的现状主要有以下3个方面：

智能化技术应用逐渐增多

在煤矿智能矿山建设中，越来越多的智能化技术得到了应用。例如，通过应用物联网技术，实现对矿井环境、设备运行状态的实时监测；通过应用大数据技术，对矿井生产数据进行深度分析和挖掘，为生产决策提供数据支持；通过应用机器人技术，实现井下无人值守、自动巡检等。这些技术的应用，大幅提高了煤矿生产的安全性和效率。

信息化水平逐步提升

煤矿智能矿山建设离不开信息化的支持。当前，许多煤矿企业已经建立了完善的信息化系统，包括生产管理系统、安全监控系统、设备管理系统等。这些系统的建立，实现了对矿井生产、安全、设备等方面的信息化管理，提高了管理效率。

智能化建设仍需深化

尽管煤矿智能矿山建设已经取得了一定的进展，但仍然存在一些问题。例如，智能化技术的应用范围还不够广泛，部分煤矿企业的智能化水平仍然较低；信息化系统的集成度和协同性还需要提高；智能化设备的质量和性能还需进一步提升等。这些问题都制约了煤矿智能矿山建设的进一步深化。

针对当前我国煤矿智能矿山建设的现状，未来的建设重点我认为应放在以下4个方面：

加快智能化技术的研发和应用

煤矿智能矿山建设需要更多的智能化技术支持。因此，应加快对物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的研发和应用，推动这些技术在煤矿生产、安全、设备等方面的广泛应用。同时，还应加强智能化设备的研发和生产，提高设备的智能化水平和性能。

深化信息化系统的建设

信息化系统是煤矿智能矿山建设的基础。因此，应进一步深化信息化系统的建设，提高系统的集成度和协同性。通过建立统一的数据标准和接口规范，实现各系统之间的数据共享和互联互通。同时，还应加强对信息化系统的维护和管理，确保系统的稳定运行。

提升煤矿智能化水平

煤矿智能化水平是衡量煤矿智能矿山建设成效的重要指标。因此，应加强对煤矿智能化水平的评估和提升工作。通过引入先进的智能化技术和设备，优化矿井生产流程和管理方式，提高煤矿生产的智能化水平。同时，还应加强对智能化设备的维护和管理，确保设备的正常运行。

加强人才培养和引进

煤矿智能矿山建设需要一支高素质的人才队伍来支持。因此，应加强对相关人才的培养和引进工作。通过建立完善的培训体系和教育机制，提高相关人员的专业技能和素质水平。同时，还应积极引进外部优秀人才和团队，为煤矿智能矿山建设提供强有力的人才保障。

综上所述，总体来说，煤矿智能矿山建设是一个长期而复杂的过程，需要不断探索和实践。未来，应继续加大投入力度，加快智能化技术的研发和应用步伐，深化信息化系统的建设，提升煤矿智能化水平，并加强人才培养和引进工作，推动煤矿智能矿山建设的不断深入发展。

赵亚东：杜跃队长讲得很好，从基础出发，用智能化技术让员工受益，取得安全实效，好用的智能化才能激发员工热情。您也认为煤矿智能化仍处于起步和初级阶段，您认为智能化发展过程中，应着重解决哪些问题？

杜跃：我认为当下的目前智能化发展中应着重解决以下6个方面问题：

技术创新与应用方面

加强物联网、大数据、云计算、人工智能等核心技术的研发和应用，尤其是在煤矿生产、安全监控、设备管理等方面的深入应用；推广无人驾驶技术，提高煤矿开采作业的自动化和智能化水平，降低人员安全风险；进一步发展智能安全监测系统，通过安装更多传感器、摄像头等设备，实时监测煤矿中的安全状况，及时发现并预警安全隐患。

信息化系统建设方面

提升信息化系统的集成度和协同性，确保各系统之间能够顺畅地进行数据交换和共享；建立统一的数据标准和接口规范，促进不同系统间的数据互联互通，提升信息化管理的效率；加强对信息化系统的维护和管理，确保系统的稳定运行，并持续优化用户体验。

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智能化水平提升方面

通过对矿井生产流程和管理方式的优化，提高煤矿生产的智能化水平，降低生产成本，提高生产效率；加强智能化设备的研发和生产，提高设备的智能化水平和性能，减少设备故障率，降低维护成本；鼓励企业引入更多先进的智能化技术和设备，推动煤矿智能化建设的整体提升。

标准体系建设方面

完善煤矿智能化标准化体系建设，包括基础通用、信息基础、平台与软件等方面的标准，为煤矿智能化建设提供标准化指导；加强煤矿智能化标准的制定和推广工作，提高行业对标准的认知度和执行力。

人才培养与引进方面

加强煤矿智能化相关人才的培养和引进工作，建立完善的培训体系和教育机制，提高相关人员的专业技能和素质水平；吸引更多外部优秀人才和团队加入煤矿智能化建设，为行业发展注入新的活力和创新力。

环保与安全方面

加强环保意识和措施，推动煤矿绿色开采和清洁生产，降低对环境的破坏和污染；加强安全生产管理，通过智能化手段提高安全监控和预警能力，降低安全事故发生率。

赵亚东：目前智能通风的在补连塔矿的建设已取得一定的成效，但您认为还面临着哪些瓶颈？

刘宁：关于智能通风综合管控系统瓶颈主要有以下5个方面：

环境复杂性

煤矿通风系统受矿井地质条件、工作面形势、煤尘浓度等因素的影响，环境复杂多变。

数据可靠性

智能通风系统需要依赖大量传感器和数据采集设备来获取矿井内部环境数据，而这些数据的准确性和可靠性对系统的控制效果至关重要。

自动化程度

虽然智能通风系统可以实现部分自动化控制，但在实际应用中，由于煤矿环境的复杂性，系统的自动化程度和智能化水平还有待提高。

成本问题

智能通风系统的建设和维护成本相对较高，包括传感器设备、数据采集系统、智能控制算法等方面的投入。

技术标准和规范

目前行业内缺乏智能通风系统的统一技术标准和规范，导致不同厂家生产的设备和系统难以互联互通，也限制了系统的互操作性和整合能力。

赵亚东：随着人们对安全和环保的需求不断提升，在这个背景下，煤矿井下智能通风技术的发展备受瞩目，请您简要地谈谈智能通风在未来的发展前景？

刘宁：

提升煤矿安全性

智能通风系统能够实现实时监测、智能控制和远程管理，可以更精准、高效地调整通风参数，最大限度地减少事故风险，提升煤矿的安全性。

降低能耗和成本

智能通风系统可以根据实际需求智能调整通风参数，有效减少通风系统的能耗，降低运行成本。通过智能化管理，可实现资源的合理利用，提高通风系统的效率。

提高生产效率

智能通风系统可以根据矿井内部环境的实时数据进行智能优化调整，为生产提供更优质的通风环境，提高矿工的工作效率和生产产量。

智能化发展趋势

随着人工智能、物联网和大数据技术的不断发展，智能通风系统将会更加智能化、自动化，实现更高程度的智能化决策和管理，为煤矿安全生产提供更全面的保障。

完善行业标准和规范

随着智能通风系统的广泛应用，相应的行业标准和规范将会逐步完善，促进智能通风技术的标准化和规范化发展，降低系统集成难度，促进产业的健康发展。

赵亚东：谢谢刘宁，智能化技术不是一蹴而就，是一个需要广大员工积极参与、群策群力的系统功能，我们正处于智能化技术的快速发展期，一定要充分考虑员工的感受，集众人之所长，用智能化的眼光去研究解决现场问题。智能矿山建设离不开各大院所以及长期从事此项工作的知名厂家配合，下面请问中煤科工集团常州研究院有限公司陈晓晶副总经理，矿鸿操作系统对提高煤矿生产效率和安全管理起着至关重要的作用。那么，矿鸿操作系统背景、出发点及落脚点是什么？矿鸿操作系统生态建设、开发及应用中遇到了哪些问题？

陈晓晶：矿鸿操作系统源于开源鸿蒙操作系统，是华为公司为智能矿山建设开发的专用操作系统，旨在提升矿用设备智能感知、智能交互、智能协同、智能运维等能力。

操作系统于2021年9月发布，经历多个版本迭代。按适配硬件能力分L0、L1及L2级，可用于分站、控制器、显控一体屏等多种矿用设备。矿鸿操作系统血缘上继承鸿蒙操作系统，力图通过软总线等分布式技术解决矿用产品互联、互通问题。

赵亚东：矿鸿操作系统作为智能化管理的重要工具，正逐渐发挥着关键作用。在这一过程中，矿鸿操作系统生态建设、开发及应用中究竟遇到了哪些问题？

陈晓晶：天地（常州）自动化股份有限公司自2021年7月开始跟踪调研、适配矿鸿操作系统，到目前为止已完成2大类（L0及L1）、10余款产品适配。从应用反馈情况来看主要挑战包括3个方面：

（1）操作系统硬件资源要求较高（即便L0级，RAM>32 MB），无法在长距离、低功耗传感类设备上应用。

（2）实时性缺乏保障。

（3）软总线匹配消费电子应用场景，未能结合工业场景进行落地，现阶段互联互通愿景未能达成。

赵亚东：矿鸿操作系统在发展过程中面临着硬件资源要求高、实时性不足以及软总线匹配问题等挑战，需要我们的研究者进一步解决这些问题以发挥其关键作用。感谢陈总的分享，下面请中煤科工集团西安研究院有限公司副研究员刘文明为我们介绍三维可视化系统如何赋能煤矿智能化？

刘文明：

三维综合集成可视化平台建立了统一时空的多源异构数据中心、基于隐式迭代插值和空间拓扑算法的矿井综合三维信息模型。

（1）研发了顶板来压预测分析算法和灾害模拟逃生算法，实现了基于三维模型的灾害在线预警和模拟分析。

（2）采用数字孪生技术对井下生产要素和场景进行三维仿真，通过数据驱动实时反映井下人员分布、安全状态和生产进度，首次形成了煤矿数据、模型、系统三级联动的全息可视化平台。

（3）解决了矿井数据孤岛问题、提高了多专业协同工作效率、提升了煤矿安全生产保障和应急管理能力，打造了煤矿智能化数字化底座。

赵亚东：三维综合集成与可视化平台的核心工作是建模，那三维建模的主要方法是什么呢？

刘文明：

（1）主要采用倾斜摄像、隐式迭代插值及BIM建模等技术，构建煤矿地表工业广场、地表、地层、断层、积水区、巷道、设备等三维模型。

（2）特别是地质建模属于隐式迭代，需要从数据融合出发，提高地质数据的质量和精度，对沉积地层进行分层划分，建立标准地层层序，通过克里金插值或离散光滑插值算法实现地层的内插与外推。

赵亚东：好的，非常感谢刘博士的分享，本次智能矿山零距离成果论坛内容包括煤矿智能化建设的最新成果和趋势，介绍了各种智能化技术在煤矿生产中的应用和效益，以及未来发展方向。

参与讲座的以上5位嘉宾分享并回答了煤矿智能化建设领域的研究成果和实践经验存在的普遍性问题，为读者提供了宝贵的信息经验和见解。相信在未来，国能神东煤炭补连塔煤矿与各方会有更加深入的合作。通过“智能矿山零距离”这场论坛成果讲座与对话，相信也会有新的技术单位与神东煤炭集团补连塔煤矿建立联系，为煤矿智能化建设添砖加瓦，共同助力煤矿智能化发展。

策划：赵瑞 编辑：李雅楠