采礦作為古老的產(chǎn)業(yè)，其傳統生產(chǎn)方式是礦難等安全問(wèn)題頻發(fā)、人工成本居高不下、礦工作業(yè)艱苦危險的重要原因。隨著(zhù)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的深度融合，智能礦山成為采礦行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢，“5G+智能礦山”時(shí)代漸行漸近。

智能化作為引領(lǐng)礦業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的重要力量，正成為各方投資搶占的“風(fēng)口”。然而，機遇來(lái)臨的同時(shí)，也面臨著(zhù)智能礦山建設規范、行業(yè)標準制定、避免過(guò)度概念炒作和行業(yè)無(wú)序發(fā)展的挑戰，這需要政府、行業(yè)、企業(yè)等勠力同心，共修“內功”。 

近日，工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心、中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì )智能礦山工作委員會(huì )共同主辦了“5G+智能礦山”論壇。工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心總編輯王保平指出，5G在智能礦山的應用仍是一個(gè)新課題，還需要更多專(zhuān)家學(xué)者和企業(yè)的探索實(shí)踐。 

傳統模式被詬病 倒逼產(chǎn)業(yè)變革 

煤炭是我國戰略支柱能源。在我國一次能源結構中，2019年煤炭占比57.7%，2030年預計占比50.0%。傳統的煤炭開(kāi)采模式在帶來(lái)財富的同時(shí)，也產(chǎn)生了沉重的代價(jià)。

中國科學(xué)院院士何滿(mǎn)潮介紹道，傳統的煤炭開(kāi)采方式為“121工法”，由英國人于1706年提出，距今已有300多年。但是，“121工法”的弊端廣受詬病。

首先，“121工法”易造成資源損失，采區回采率為75%~85%，礦井采出率不到50%，煤柱損失約38.5億噸，價(jià)值約2萬(wàn)億元；其次，“121工法”巷道掘進(jìn)量大，致使成本居高不下。據統計，萬(wàn)噸掘進(jìn)率平均34米，以目前生產(chǎn)規模來(lái)看，年煤巷掘進(jìn)約13000千米，掘進(jìn)及相關(guān)成本超過(guò)千億元。此外，“121工法”還造成了生態(tài)破壞，據統計，全國生態(tài)破壞面積達2200萬(wàn)畝，每年生態(tài)破壞增量以105萬(wàn)畝遞增。 

不僅如此，“獨頭掘進(jìn)，局部通風(fēng)，空頂作業(yè)”導致絕大多數安全事故發(fā)生在回采巷道。據統計，91.5%的安全事故都發(fā)生在巷道。 

對此，何滿(mǎn)潮表示，隨著(zhù)第三次采礦技術(shù)革命的到來(lái)，要開(kāi)展5G與智能礦業(yè)的對接融合，借助5G等新技術(shù)改進(jìn)傳統工法，實(shí)現全礦井智能化控制、自動(dòng)采煤、智能決策。 

“‘智能礦山’是將人工智能、云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息技術(shù)、智能機器人、虛擬現實(shí)等高新技術(shù)，應用于礦山生產(chǎn)的各作業(yè)環(huán)節，實(shí)現礦山全流程、全生命周期的數字化與智能化，其終極目標是實(shí)現‘無(wú)人礦山’?！北钡V智能科技有限公司總經(jīng)理張元生解釋道。 

實(shí)際上，礦業(yè)智能化發(fā)展由來(lái)已久。上世紀90年代，加拿大、瑞典、芬蘭等國先后制定了“智能化礦山”和“無(wú)人化礦山”的發(fā)展規劃，美國也開(kāi)展了對地下煤礦的自動(dòng)定位與導航技術(shù)研究，并獲得了商業(yè)化的研究成果。礦業(yè)正從人力礦山、機械礦山、數字礦山、感知礦山等不同業(yè)態(tài)，向自動(dòng)化、智能化和無(wú)人化挺進(jìn)。 

為順應智能礦山發(fā)展大勢，2016年我國發(fā)布了《全國礦產(chǎn)資源規劃（2016—2020年）》，提出未來(lái)5年要大力推進(jìn)礦業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng )新，加快建設數字化、智能化、信息化、自動(dòng)化礦山。 

對此，中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì )會(huì )長(cháng)彭齊鳴表示：“采用高度工程化的技術(shù)，并結合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和大數據等新興關(guān)鍵技術(shù)的應用，實(shí)現數字化連接和各方面的運營(yíng)優(yōu)化，是礦業(yè)科技創(chuàng )新發(fā)展的新趨勢?！?nbsp;

沒(méi)有標桿參考 燈塔在自己手中 

當前國際競爭日益激烈，全球生產(chǎn)貿易鏈條分化重組，世界經(jīng)濟出現逆全球化趨勢，中國經(jīng)濟向“內外雙循環(huán)”格局轉變，“5G+智能礦山”在大變局時(shí)代下提速迫在眉睫。 

而國內智能礦山的研究與開(kāi)發(fā)起步較晚，一些技術(shù)水平和裝備制造水平較低的礦企開(kāi)展智能化建設難度較大。 

“我國的‘5G+智慧礦山’建設，沒(méi)有標桿可以參考，燈塔在自己手中。這需要從需求導入，建立行標，繁榮生態(tài)?！比A為中國區5G創(chuàng )新部部長(cháng)王法認為，“抓住機遇，做大做強5G產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是全產(chǎn)業(yè)鏈的共同責任?！?/p>

今年4月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、自然資源部三部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《有色金屬行業(yè)智能工廠(chǎng)（礦山）建設指南（試行）》，針對基礎設施的數字化改造與建設、基于業(yè)務(wù)驅動(dòng)的智能生產(chǎn)系統建設、基礎服務(wù)型制造的智能服務(wù)應用建設和基于工業(yè)大數據的協(xié)同創(chuàng )新平臺建設四個(gè)方面提供了指導。 

在指南的引領(lǐng)下，焦煤集團、內蒙古包鋼集團、山西陽(yáng)煤集團等與基礎電信企業(yè)強強聯(lián)合，在山西龐龐塔礦井、內蒙古白云鄂博礦區等地開(kāi)展應用5G技術(shù)支撐礦山轉型升級的積極探索，實(shí)現了礦卡無(wú)人駕駛，提升礦區生產(chǎn)安全性，降低勞動(dòng)力成本。 

“‘5G+智能礦山’是新生產(chǎn)力的標志?！痹瓏野l(fā)展改革委經(jīng)濟體制與管理研究所主任史煒認為，“‘5G+智能礦山’具體是指5G與智慧勘測、智能開(kāi)采、智能生產(chǎn)、生產(chǎn)標準化、大數據+人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的新MES模式，智慧礦山下的新盈利模式等的結合?！?nbsp;

因此，史煒指出，打造“5G+智能礦山”的頂層設計，必須打通生產(chǎn)流程、數據采集和識別節點(diǎn)的流程、智能設備與生產(chǎn)流程的對接通道、網(wǎng)絡(luò )覆蓋與生產(chǎn)流程的對接關(guān)系、政府扶持與企業(yè)自主建設的關(guān)系、開(kāi)放云與閉環(huán)云之間的數據資產(chǎn)交易和流通方式、國家經(jīng)濟政策與技術(shù)政策協(xié)同推進(jìn)的壁壘、“5G+智能礦山”與資本市場(chǎng)的路障。 

避免過(guò)度炒作 嚴把安全關(guān)

隨著(zhù)“5G+智能礦山”的熱度飆升，各個(gè)市場(chǎng)主體紛紛追逐“風(fēng)口”，但實(shí)際效果令人深思。進(jìn)口的智能采礦設備不具備真正的生產(chǎn)能力，數據孤島導致生產(chǎn)管控平臺束之高閣，大量資金和運維成本投入卻“打水漂”，“5G+智能礦山”似乎成了空中樓閣…… 

對此，兗礦集團信息化總工程師劉坤提醒道：“雖然‘5G+煤礦’的理念很熱，運營(yíng)商和各大礦企的積極性很高，但實(shí)際過(guò)程中卻存在過(guò)度炒作、虛假宣傳的情況?！?/p>

“與其他產(chǎn)業(yè)不同，煤礦有潛在的極端風(fēng)險，而安全的合規性極其重要。關(guān)于5G在煤礦的應用一方面要積極開(kāi)展試驗，另一方面要認真思考5G在高度危險和對安全性有極高要求的環(huán)境中，應該如何改造，而不僅僅是簡(jiǎn)單地加個(gè)標準?！?nbsp;

對此，洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團股份有限公司副總經(jīng)理顧美鳳指出，“5G+智能礦山”要建設全流程智能管控系統，包括安全有效成產(chǎn)、數據同源共享、全程智能管控、成本動(dòng)態(tài)可控、預防預測管理、實(shí)時(shí)預警分析?！白罱K要實(shí)現資源報國，讓天下沒(méi)有難采的礦，讓礦工更有尊嚴，讓礦業(yè)安全環(huán)保、高質(zhì)量發(fā)展?！?nbsp;

此外，東方測控技術(shù)有限公司技術(shù)總監呂濤認為：“保持產(chǎn)業(yè)穩定性、增強產(chǎn)業(yè)韌性是礦業(yè)企業(yè)在大變局時(shí)代必須要思考的問(wèn)題，‘5G+智能礦山’為大變局時(shí)代中國礦業(yè)發(fā)展提供了有力的支持，提高了資本、勞動(dòng)、資源、能源、環(huán)境、大數據的效率，提高了投資回報、企業(yè)利潤、員工收入、政府稅收等效益。

 當前我國在無(wú)人機、互聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算等方面打造了“技術(shù)支點(diǎn)”。而“5G+智能礦山”的使命就是將“技術(shù)支點(diǎn)”連成“線(xiàn)”，堆成“面”，實(shí)現集成化應用，讓技術(shù)帶動(dòng)效益為“國內國際雙循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展”提供產(chǎn)業(yè)支撐，把技術(shù)轉化為自身發(fā)展的強“內力”。

 來(lái)源：《中國科學(xué)報》