机器人挖煤，远没有那么简单！大数据、人工智能目前已应用

6月6日，国家重点研发计划“大型矿井综合掘进机器人”项目启动会暨实施方案评审会在山西焦煤举行，标志着该项目正式落地山西焦煤。 作为 科技 部支持的国家重点研发计划“智能机器人”重点专项2020年度3个煤矿机器人项目之一，该项目拟用3年时间完成研发。项目研发成功后，可切实缓解改善煤矿采掘衔接紧张，实现大数据、人工智能与煤矿掘进、安全高效开采的有机融合，切实将一线掘进工人从最艰苦、安全无绝对保障的作业环境里解放出来，让矿工更加体面地工作和生活，对推动煤炭开采方式变革和山西省转型综改具有重大而深远的意义。

能源在我国国民经济发展过程中仍将继续扮演至关重要的角色。 由于我国尚未完成工业化，城镇化水平还将持续提高、电气化水平还有很大提升空间，尚处于对能源和原材料消费最旺盛的阶段。其中煤炭是我国城镇化建设的重要能源，2020年，全国煤炭消费量约401亿吨、同比增长09%，预计2035年煤炭占我国一次能源消费比例仍在40%以上。因此， 对于煤炭行业，我国一直在致力于推动智能化、化解过剩产能，提高能源利用率。

煤矿智能化是煤炭高质量发展的技术支撑， 我国采煤技术经历了人工炮采、普通机械化开采、综合机械化开采和目前的智能化开采4个主要阶段。煤矿智能化是第4次煤炭行业重大技术变革。

煤矿机器人就是推动煤炭行业智能化的关键一环。《煤矿机器人重点研发目录》将煤矿机器人分为掘进、采煤、运输、安控、救援五大类。在“十三五”期间，我国累计淘汰落后产能约107亿吨，面对煤矿智能化，开展了“大型矿井综合掘进机器人”、“复杂地质条件煤矿辅助运输机器人”、“面向冲击地压矿井防冲钻孔机器人等应用示范类”的专项，取得了一定成果，并对一些指标进行了规范。

在2019年初，《煤矿机器人重点研发目录》公布，提出聚焦关键岗位、危险岗位，重点推进5类、38种煤矿机器人研发。随着国家政策出台，不少科研机构、煤炭企业以及机器人制造企业开始 探索 研发煤矿井下机器人。

在十四五这一新发展时期，我国对于提高能源效率提出了新的发展要求，相关专项方向也进行了一定调整。

2020年3月，国家发展改革委等8部委印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（以下简称“意见”），对于煤矿智能化发展提出了新方向和新条件，并再次强调了将持续深化煤炭行业智能化发展的目标任务。

“意见”指出，煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，需要将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，最终形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，从而能够实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。这种一体化、智能化发展方向对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。

而在2021年4月6日，安标国家矿用产品安全标志中心有限公司（以下简称安标国家中心）发布了《煤矿井下机器人安全标志管理方案》《煤矿井下机器人基本安全要求（试行）》，又对煤矿机器人提出安全要求，相关要求进一步明确、标准不断完善。

目前，我国一些煤矿正在开展智能化建设工作，但存在基础理论研发滞后、技术标准与规范不健全、平台支撑作用不够、技术装备保障不足、高端人才匮乏等问题。

同时，从市场需求、政策需求和技术要求等方面来看，煤矿机器人推广应用的难点也非常大。从需求方面来说，煤矿灾害发生不属于煤矿的常态事件，一些智能机器人的使用频率较低，研发迭代的速度不快，使救援效果受到一定影响。并且，煤矿救灾机器人需要专业团队进行维护和保养，需要培养专业 *** 作人员队伍，而建立起这样一支专业队伍，成本相对较高。同时，安全许可、检测评定以及标准化等方面的政策和法律法规需要更加明确，引导煤矿机器人推广应用得更加高效合理。

此外，技术提升也是推进煤矿救灾机器人发展的一个重要方面，尤其在防爆设计、防爆材料、轻量化结构、电子设备集成化、人工智能以及测试手段等方面。这些是煤矿救灾机器人走向实用化过程中要解决的问题。有人提出，可借鉴其他领域的人工智能技术，应用到煤矿机器人中来，如语音识别和分析、图像增强和障碍物识别、危险气体组分分析和识别、基于图像特征的位置导航等技术。

为推动煤炭行业高质量发展，促进煤炭产业转型升级，《意见》分了三部分的详细规划目标：

——到2021年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿，初步形成煤矿开拓设计、地质保障、生产、安全等主要环节的信息化传输、自动化运行技术体系，基本实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人或无人 *** 作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控。

——到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化，形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系，实现开拓设计、地质保障、采掘（剥）、运输、通风、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行，井下重点岗位机器人作业，露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。

——到2035年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

从目标及路径明确了三点：

1）煤炭智能化发展的愿景是：实现煤矿全时空多源信息实时感知，风险闭环管控本质安全；全流程人－机－环－管数字互联高效协同运行，生产现场全自动化作业，煤矿职工有更多幸福获得，煤炭企业有更多价值创造。

2）煤矿智能化建设应坚持分类建设，因矿施策；培育典型，示范引领；全面推进，分级达标；安全高效，质量第一的原则。

3）煤矿智能化的主要路径是“智能化生产决策控制+机器人作业”

与此同时，2020年12月，国家能源局、国家矿山安全监察局印发关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知，确定71处煤矿作为国家首批智能化示范建设煤矿，其中井工矿66处，露天矿5处。智能化升级改造煤矿63处，新（改扩）建智能化煤矿8处。制定了《智能化煤矿分类、分级技术条件与评价》和《智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价》等煤矿智能化技术标准，研发了4种模式的智能化开采成套技术和装备，形成较为成熟的智能化煤矿建设推广模式。

从我国的能源结构上可以预见，在未来相当长时期内，煤炭难以被大规模替代，同时，未来在国际政治局势动荡、国际贸易保护措施盛行的大背景下， 在相当长时期内，煤炭仍是能源安全稳定供应的“压舱石”，支撑能源结构调整和转型发展的“稳定器”。

但在碳达峰碳中和这一总体要求下，也需要煤炭生产和利用方式转型，以第四次煤炭技术革命为契机，向数字化、智能化新产业和新业态转型。面对碳达峰碳中和目标，“十四五”时期能源发展需要全面贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略，坚定走智能、绿色、可持续发展道路，煤炭作为我国基础能源，其高质量发展意义重大。

作为煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，煤矿智能化是煤矿综合机械化、信息化发展的新阶段，是煤炭生产力和生产方式革命的新方向，是“第四次重要技术变革”。加快推进煤矿智能化建设，构建智能+绿色煤矿工业新体系，实现煤炭资源的智能化安全高效的开采与清洁利用是我国煤炭工业新时期高质量发展的战略任务跟必由之路。推动煤炭开发利用方式变革，也是实现煤炭碳减排，构建清洁低碳安全高效的能源体系提高能源供给质量，努力实现2030年碳达峰、2060年碳中和远景目标的重要措施。

希望未来也能有更多人能够参与到煤矿机器人的建设中，让人工智能、云计算、互联网和大数据等技术为煤矿行业保驾护航。

第一条　为了发挥数据生产要素的作用，培育壮大新兴产业，推动经济社会各领域的数字化、网络化、智能化发展，促进高质量转型发展，根据有关法律、行政法规，结合本省实际，制定本条例。第二条　本省行政区域内大数据发展应用及其相关活动，适用本条例。
本条例所称大数据，是指以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，以及对其开发利用形成的新技术和新业态。第三条　大数据发展应用坚持政府引导、市场主导，应用驱动、创新引领，互联互通、共享开放，综合防范、保障安全的原则。第四条　县级以上人民政府负责本行政区域内大数据发展应用工作，将大数据发展应用纳入国民经济和社会发展规划，确定大数据发展应用重点领域，建立大数据统筹协调机制，研究解决大数据发展应用中的重大问题。第五条　省人民政府工业和信息化主管部门负责全省大数据发展应用的统筹推进、指导协调和监督管理工作；设区的市、县（市、区）人民政府确定的主管部门，负责本行政区域内大数据发展应用的具体工作。
县级以上人民政府其他部门按照各自职责做好大数据发展应用相关工作。第六条　省人民政府工业和信息化主管部门应当编制本省大数据发展应用总体规划，报省人民政府批准后实施。
设区的市、县（市、区）人民政府大数据发展应用主管部门应当根据省大数据发展应用总体规划，编制本行政区域大数据发展应用规划，经本级人民政府批准，并报上一级人民政府工业和信息化主管部门备案。第七条　省人民政府政务信息管理部门负责全省政务信息化建设的顶层设计、统筹协调、指导监督等工作，负责省级政务信息化项目的监督管理工作。
县级以上人民政府政务信息管理部门负责编制并定期更新政务数据资产登记目录清单，建设本级政务数据资产登记信息管理系统，汇总登记本级政务数据资产。第八条　政务服务实施机构形成的政务数据应当通过共享交换平台予以共享，法律、法规另有规定的除外。
因履行职责需要，共享数据的使用部门应当提出明确的共享需求和数据使用用途，共享数据的提供部门应当通过政务数据共享交换平台及时响应并无偿提供共享服务。
政务数据资源开放实行负面清单管理。政务服务实施机构应当通过统一开放平台主动向社会开放经过脱敏和标准化处理、可机器读取的数据，法律、法规另有规定的除外。
通过数据共享交换平台和数据统一开放平台获取的文书类、证照类、合同类政务数据，与纸质文书具有同等法律效力。第九条　鼓励行业协会商会、联合会、学会等社会组织，医疗、教育、养老等社会服务机构，供水、供电、供气、通信、民航、铁路、道路客运等公共服务企业以及大数据生产经营单位将依法收集、存储的相关数据，按照本省有关规定向政务数据共享交换平台和统一开放平台提供。第十条　在保障安全的前提下，省人民政府政务信息管理部门可以通过政府采购、服务外包、合作开发等方式，开展政务信息资源市场化应用。
鼓励自然人、法人和非法人组织参与政务数据的开发利用，对自身采集的数据开展挖掘和增值利用，提升数据应用水平，发挥数据资源的经济价值和社会效益。第十一条　支持培育大数据交易市场，鼓励数据交易主体在依法设立的大数据交易平台进行数据交易。数据交易应当遵循自愿、公平和诚信原则，遵守法律法规，尊重社会公德，不得损害国家利益、公共利益和他人合法权益。
依法获取的各类数据经过处理无法识别特定个人且不能复原的，或者经过特定数据提供者明确授权的，可以交易、交换或者以其他方式开发利用。第十二条　县级以上人民政府应当开展宏观调控、经济监测、商事服务、市场监管等政府管理和公共治理领域的大数据应用，推动“放管服效”改革，优化营商环境。第十三条　县级以上人民政府应当推动大数据在公共安全、应急管理、劳动就业、社会保障、城乡建设与管理、人口资源与环境、生态保护、卫生健康、养老服务、社会救助、科技教育、文化旅游等领域的应用，优化公共资源配置，提升社会治理能力和服务民生水平。第十四条　县级以上人民政府应当推动大数据技术与制造业、煤炭及其他能源领域、建筑业、服务业的融合，结合人工智能、移动互联网、物联网等技术进行数字化升级改造，支持工业企业提升基于大数据分析的生产线智能控制、生产现场优化等能力，深化数据驱动的全流程应用，加速企业生产制造向生产智造转变。

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