矿山智能增安强安：葛世荣院士详述安全科技新突破

[IntelMining] 新疆矿山的安全生产正迎来一场前所未有的智能化变革。在2024年8月“矿山安全科技进新疆”活动中，中国工程院院士、原中国矿业大学（北京）校长葛世荣为我们揭开了矿山智能化转型的神秘面纱，展现了科技赋能矿山安全的无限可能。

智能化矿山：新质生产力的安全赋能

“智能化是对矿山新质生产力加以赋能。”葛世荣院士一开场便掷地有声地指出智能化的核心意义。他强调，矿山安全不仅是矿工生命的保障，更是国家能源安全的重要组成部分。中国作为全球第一的煤炭开发大国，煤炭产量和消费量均居世界前列，但煤炭为主的能源结构也带来了诸多安全问题。

“2023年，我们依然有不少矿工伤亡，以及一些事故的发生。”葛世荣院士的话语中透露出对矿工安全的深切关怀。他指出，矿山智能化的目标并非简单的减人增效，而是要将矿工从危险繁重的岗位上替换出来，实现“换人、增安、提效、降碳”的终极目标。这一理念深刻体现了以人民为中心的发展思想，也是智能化矿山建设的初心和使命。

葛世荣院士进一步阐述了智慧矿山的五大特征：“数据驱动的采矿装备机器人化、生产数据知识化、开采过程透明化、采掘现场无人化和生产决策最优化。”这五化共同构成了智能化矿山的核心支撑体系，使得采矿流程实现了数字的运维管理，从而实现了矿山的高安全和高效益开发。

机器人化：智能化矿山的基石

在葛世荣院士的介绍中，机器人化作为智能化矿山建设的基石和保障，显得尤为重要。他指出，机器人化不仅是机械化、自动化的升级，更是智能化矿山建设的新阶段和新高度。

“掘进、开采、运输等作业，如果没有机器人参与，怎么是智能化？”葛世荣院士的这番话道出了机器人化在智能化矿山建设中的关键作用。他强调，机器人化采掘、机器人化运输、机器人化作业和机器人化巡检是矿山机器人化发展的四个主要方向。

以机器人化采掘为例，葛世荣院士详细介绍了神东煤炭公司的平行掘进模式。这种模式下，掘进面实现了掘支锚运平行作业，工作面人数大幅减少至7人以下，效率却提高了35%。“这是跃进式的提高。”葛世荣院士对此给予了高度评价。他进一步提到，采煤机通过导航截割技术实现了无人驾驶般的自主截割，这一技术将采煤机与地质数字体相结合，使得采煤过程更加精准高效。

在运输方面，葛世荣院士介绍了全永磁智能刮板输送机和全永磁驱动的带式输送机。这些设备的研发成功不仅提高了运输效率，还大大降低了安全隐患。“全永磁驱动的带式输送机已经实现了从工作面直接拉到地面的无人化运输，这在煤炭行业得到了广泛认可。”葛世荣院士自豪地说。

井下无人驾驶：矿山运输的未来

井下无人驾驶技术是葛世荣院士此次介绍的重点之一。他指出，无论是轨道电机车、单轨吊还是齿轨车，都已经实现了无人驾驶。这一技术的应用不仅提高了运输效率，还大大降低了矿工的劳动强度和安全风险。

“前两天报道新疆天池的南露天有303台车准备投入运用。”葛世荣院士以新疆天池露天矿为例，说明了无人驾驶技术在露天矿运输中的广阔应用前景。他强调，无人驾驶技术将成为矿山运输的未来趋势，为矿山的智能化转型提供有力支撑。

此外，葛世荣院士还提到了井下的无轨胶轮车无人驾驶技术。目前，这项技术已经在煤矿开始试用，并有望在未来实现全程无人化的高速运输。他描绘了一幅未来矿山运输的蓝图：“我们正在筹备研发一套包括智能车、智轨、数字孪生和智能运输在内的高速全程无人化车群系统，这一思路已经做了实验场景，相信很快就能实现。”

智能化提升本质安全：新技术新路径

在葛世荣院士看来，智能化不仅是矿山生产效率的提升器，更是矿山本质安全水平的提升器。他提出了通过智能化技术提升矿山本质安全的三大措施：于安思危、防患未然和化险为夷。

在于安思危方面，葛世荣院士介绍了风险的智慧感知技术。他提到了自己在中国矿业大学当校长时组建的智慧矿山物联网研究生中心以及他们研发的感知环境、感知人员、感知装备的智慧监测系统。这些系统通过定点监测、移动巡检、超前隐患探测和风险的分布监测等手段实现了对矿山安全风险的全面感知和实时监控。

“我们要做得更智能、更节能、更紧凑。”葛世荣院士对智慧监测系统的未来发展提出了明确要求。他强调只有不断提升系统的智能化水平才能更好地保障矿山的安全生产。

在防患未然方面，葛世荣院士介绍了算法、模型和预测分析技术在矿山安全风险防控中的应用。他提到了华为研制的盘古矿山大模型和应急部信息研究院研发的矿山安全风险远程监测系统。这些系统通过内置大量的感知数据和检测规则，并结合先进的算法模型实现了对矿山安全风险的远程监测和综合评价。

“我们要防微杜渐从小端倪开始就要预防。”葛世荣院士对渐变型事故的防控提出了明确要求。他强调通过智能化技术实现对矿山安全风险的实时监测和预警是防患未然的重要手段。

在化险为夷方面，葛世荣院士介绍了冲击地压、瓦斯和突水等煤矿灾害的智能防控技术。他提到了中国矿业大学（北京）在冲击地压事故中的智能防控研究以及瓦斯原位降解消除解危和煤矿井下突水体的异位疏导储水增容技术等新思路。这些技术的研发和应用将为煤矿灾害的防控提供新的路径和选择。

“我们找到了一条新的途径。”葛世荣院士对煤矿灾害智能防控技术的未来发展充满了信心。他强调，通过不断的技术创新和应用实践，一定能够找到更多更好的方法来解决煤矿安全问题。

5G与物联网：智能化矿山的加速器

在葛世荣院士的介绍中，5G和物联网技术被视为智能化矿山的加速器。他提到5G技术能够实现井下设备的实时传输和智能控制，使得数据能够更快更准确地传输到地面控制中心。而物联网技术则通过大量的传感器和智能设备实现了对矿山环境的全面感知和实时监控。

“5G和物联网技术的应用使得矿山智能化水平得到了大幅提升。”葛世荣院士说。他介绍了一个基于5.5G技术的通感一体化监测基站项目。这个项目通过微波等实现通讯和感知的一体化，解决了矿山监测中的诸多难题。例如边坡监测、危险区域人员侵入监测、矿工生命体征监测等都可以通过这项技术实现。

“这个项目的成功实施将为矿山监测带来革命性的变化。”葛世荣院士对此充满期待。他强调随着5G和物联网技术的不断发展智能化矿山的建设将越来越快越来越好。

智能化引领矿山安全新未来

葛世荣院士的此次新疆之行不仅为我们展示了矿山智能增安强安技术的最新进展和成果，更为我们描绘了矿山安全科技发展的宏伟蓝图。他强调，智能化是矿山安全生产的必由之路，也是实现矿工全面解放的重要途径。

“智能化减人和‘少人则安、无人则安’的理念就是避免伤亡。”葛世荣院士的话语中充满了对矿工安全的深切关怀和对智能化矿山建设的坚定信心。

我们相信在葛世荣院士等科技工作者的共同努力下矿山智能增安强安技术将不断取得新的突破和进展，为矿山的安全生产保驾护航，为国家的能源安全贡献力量！

来源：IntelMining