破解深部開采難題的核心路徑，是以智能化裝備將人員撤出高危區(qū)域，人工智能是關(guān)鍵技術(shù)支撐。

安全生產(chǎn)科技的目標(biāo)，是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超前預(yù)警。

深部開采必須摒棄碎片化治理，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、系統(tǒng)韌性的主動(dòng)治理模式。

——李全明

當(dāng)前，我國(guó)煤炭開發(fā)加速進(jìn)入深部開采階段，面臨高地壓、高地溫、高巖溶水壓等挑戰(zhàn)。隨著對(duì)地質(zhì)環(huán)境的擾動(dòng)增大，深部開采給礦山安全生產(chǎn)與高質(zhì)量發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

今年全國(guó)兩會(huì)期間，就煤炭深部開采安全治理、AI（人工智能）應(yīng)用等問題，全國(guó)政協(xié)委員、北方工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)李全明接受了本報(bào)記者專訪。

深部開采面臨新風(fēng)險(xiǎn)

“調(diào)研顯示，國(guó)內(nèi)井工煤礦的平均開采深度接近500米。隨著淺部資源的減少，煤礦開采正加速向深部發(fā)展，已有一批開采深度超過800米甚至1000米的礦井?！崩钊鞲嬖V記者。

結(jié)合其研究領(lǐng)域，李全明認(rèn)為，當(dāng)前煤炭深部開采面臨以下新風(fēng)險(xiǎn)。

一是高地應(yīng)力與強(qiáng)采動(dòng)疊加，沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)劇增。深部巖體處于“三高一擾動(dòng)”環(huán)境，開采擾動(dòng)誘發(fā)能量積聚，動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)性顯著提升。

二是高滲透壓與瓦斯耦合，誘發(fā)復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害。深部高瓦斯壓力與高滲透壓疊加，易導(dǎo)致煤與瓦斯突出、突水等災(zāi)害耦合發(fā)生，治理難度極大。

三是巷道圍巖大變形機(jī)理復(fù)雜，支護(hù)控制成為難題。深部巖體呈現(xiàn)非線性大變形特征，傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)難以應(yīng)對(duì)，圍巖控制成本高昂。

四是高地溫與高濕環(huán)境惡化，引發(fā)嚴(yán)重?zé)岷按紊鸀?zāi)害。地溫梯度增加導(dǎo)致工作面溫度超標(biāo)，不僅危害健康，還可能誘發(fā)瓦斯異常涌出等次生災(zāi)害。

李全明認(rèn)為，破解深部開采難題的核心路徑，是以智能化裝備將人員撤出高危區(qū)域，人工智能是關(guān)鍵技術(shù)支撐

從被動(dòng)應(yīng)對(duì)到主動(dòng)防控

李全明長(zhǎng)期致力于推動(dòng)礦山安全治理從被動(dòng)應(yīng)對(duì)向主動(dòng)防控轉(zhuǎn)型，他表示，近年來，人工智能正推動(dòng)礦山深部開采安全管理從“人防”轉(zhuǎn)向“技防”。

李全明指出，近年來，我國(guó)礦山災(zāi)害智能預(yù)警精度顯著提升。比如，西安科技大學(xué)融合DeepSeek大模型構(gòu)建沖擊地壓智能預(yù)報(bào)方法，實(shí)現(xiàn)多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析與超前預(yù)警。

智能裝備替代人工作業(yè)成效顯著。例如，中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院研發(fā)的智能瓦斯巡檢系統(tǒng)替代人工巡檢，減員增效顯著；國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司棗泉煤礦選矸機(jī)器人采用多機(jī)械臂協(xié)同與AI視覺識(shí)別方式，替代人工手選；清淤、巡檢等機(jī)器人替代井下高危人工作業(yè)，降低從業(yè)人員安全風(fēng)險(xiǎn)，等等。

“安全生產(chǎn)科技的目標(biāo)，是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超前預(yù)警?！崩钊髡f。

必須摒棄碎片化治理

李全明強(qiáng)調(diào)，深部開采必須摒棄碎片化治理，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、系統(tǒng)韌性的主動(dòng)治理模式，重點(diǎn)抓好四方面工作。

一是強(qiáng)化深部地質(zhì)保障與超前治理。建立全生命周期地質(zhì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)勘機(jī)制，查清地應(yīng)力、巖體結(jié)構(gòu)、水文條件，構(gòu)建高精度三維地質(zhì)模型，落實(shí)“一礦一策、一面一策”，先治災(zāi)、后開采。

二是全面推進(jìn)智能化與裝備升級(jí)。推進(jìn)采掘遠(yuǎn)程操控，推廣耐高溫、抗高壓智能裝備與機(jī)器人，構(gòu)建“人—機(jī)—環(huán)”智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)全礦井可視化、自主化管控。

三是提升全生命周期系統(tǒng)韌性。強(qiáng)化巷道高強(qiáng)度支護(hù)，保障長(zhǎng)期穩(wěn)定；建立關(guān)鍵設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)機(jī)制，防范因單點(diǎn)故障引發(fā)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。

四是培育本質(zhì)安全人才與文化。聚焦深部災(zāi)害辨識(shí)與處置，常態(tài)化培訓(xùn)“五職”礦長(zhǎng)與專業(yè)技術(shù)人員；完善隱患報(bào)告激勵(lì)機(jī)制，提升班組安全能力；深化校企合作，培養(yǎng)智能采礦復(fù)合型人才。

“只有在技術(shù)升級(jí)、管控變革、人才支撐等方面持續(xù)、協(xié)同發(fā)力，才能實(shí)現(xiàn)‘少人則安、無人則安’，在千米井下走出安全、高效、可持續(xù)的深部開采新路?！崩钊髡f。

作者：豐碩 版面編輯：張翔

來源：中國(guó)煤炭報(bào)

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請(qǐng)讀者僅作參考，并自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若對(duì)該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請(qǐng)立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。