《煤炭工业发展“十五五”规划》提出，到2030年，智能化煤矿产能比例提升至75%。围绕这一目标，应统筹优化煤炭开发空间布局，加快产业结构优化升级，加强产供储销体系建设，推动煤矿智能化迭代升级，加快绿色低碳转型和清洁高效利用，增强科技创新能力，强化煤炭安全生产智能管理，提升行业治理现代化水平。
煤炭产业是我国能源强国建设的重要基础。“十五五”时期，煤炭产业既要筑牢能源安全根基，也要加快转型升级。全面推进煤矿智能化建设迭代升级，是实现煤矿安全生产和产业提质增效的根本举措。
“十四五”时期煤矿智能化建设进展
“十四五”时期，煤矿智能化建设与技术创新相互推进，高可靠融合通信、工业互联网、智能化综合管控平台加快推广，供配电、主煤流运输、供排水等系统逐步实现无人值守，智能采掘、辅助运输、煤矿机器人、露天矿卡无人驾驶等取得积极进展。煤矿智能化技术装备国产化、成套化水平明显提升，初步形成了适用于不同煤层赋存条件的智能化煤矿建设模式，减人、增安、提效成果显著。
建立煤炭无人化开采数智技术基础体系，形成深地时空智能学科学体系。构建井下跨系统全时空感知体系和多源异构数据处理方法，开展井下5G射频引燃安全阈值实验，支撑防爆大功率井下5G基站研发，提升场景覆盖和边缘速率；在统一时空基准构建、多源信息感知数据配准交叉验证、采掘工程智能调控与闭环反馈等方面取得重要成果，推动深地开采从静态离散向全域协同的时空智能升级；构建AI（人工智能）“云—边—端”一体化协同网络、地面+井下高可靠无线通信、地面+井下精确定位、井下车联网及自动驾驶、智能人机安全作业、智能单兵作业与运维装备、掘进工作面设备位姿测量控制等场景应用，取得良好效果。
研发煤炭无人化开采关键技术与装备。研发煤矿无人化高效开采成套装备，提出基于“工艺—工序—参量”的分层主从调度和复杂条件工作面多系统耦合控制方法，构建复杂沉积条件下“地质—水文—开采”耦合模型与动态更新方法，研发三维立体高精度测绘装备，形成复杂场景三维空间重构方法和地质工程数据融合的资源底图；建设地面一体化决策控制平台，推动生产决策由井下就地操控向井上调度决策转变，实现采煤期间“面内无人作业”，效率提高15%以上。
薄煤层无人化和超长、超大采高工作面智能化开采创新纪录。陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿、国家能源集团神东煤炭分公司榆家梁煤矿等实现薄煤层无人化常态运行；陕西小保当矿业有限公司、山东能源集团兖矿鄂尔多斯市转龙湾煤炭有限公司等实现400米至450米超长工作面智能开采，创效率新纪录；陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿、陕西陕煤曹家滩矿业有限公司8米至10米超大采高智能化综采突破采高极限，持续提升复杂条件下智能开采能力。
露天煤矿大型化、智能化取得重要进展，露天开采产量占比达到25%。电动矿卡和激光雷达、毫米波雷达、北斗定位等多源感知技术应用，突破高精定位、决策指挥和智能控制等关键技术，实现自主导航、主动避障、自动卸载等无人化作业功能；数千台纯电动无人驾驶矿卡高效运行；研发智能穿爆关键技术与装备、露天矿钻机无人值守系统与直径250毫米无人值守钻机，攻克平盘安全检测、高精度定位、钻孔阻力与深度实时监测等技术难题，实现钻机全流程无人化自主精准作业。
深部煤炭采选充一体化智能技术推广应用。研发井下分选、全采全充、连采连充及靶向注充和双能X射线煤矸成像高精度智能识别分离等技术装备，构建采选充一体化技术智能装备体系，形成采选充绿色智能开采方法；形成“煤炭开采—井下分选—矸石充填”绿色高效模式。
推进煤矿机器人集群研发与应用。七大类56种煤矿机器人持续研发应用，以巡检机器人为代表的安控类机器人已进入综采工作面、主煤流、固定场所、巷道等场景，各类辅助作业机器人加快替代危险、高强度体力劳动。
发展多灾种信息融合智能超前预测预警。围绕瓦斯、顶板（冲击地压）、水、火、粉尘五大灾害开展实时监测与区域融合分析，并与双重预防机制协同，提升煤矿安全态势动态评估、预测和预警能力。
煤矿智能化的高质量发展路径
实现煤矿产业高质量发展，就要持续推进煤矿智能化建设，应围绕思想认识、分类评价、标准数据、智能采掘、安全管控、产业协同、机器人应用、运维管理和人才培养等方面持续发力。
走出认识误区和宣传“炫区”。充分认识煤矿智能化发展的必然性和艰巨性，避免重宣传、轻实效，激发企业内生动力，把煤矿智能化建设作为“一把手工程”，锚定方向、求真务实、提质升级。
明确分级发展目标。针对煤矿建设基础和生产技术条件差异，分类开展智能化建设，坚持“一矿一策”、因矿施策，科学制定升级改造方案和投资效益、建设质量评价标准。
加快标准体系建设，统一数据标准。规范专业术语、体系架构、评价验收和数据等关键共性标准，推动信息纵向贯通、横向共享，为数据共享、系统集成、信息联动和大数据分析奠定基础。
加快智能高效掘进技术攻关，解决采掘失衡问题。围绕复杂地质破岩、隧道掘进机（TBM）快速安装转场、小半径连续转弯、拱形巷道一次成巷、随掘充填等开展研究，研发全系列全断面岩巷掘进装备，提高掘进效率、经济性和可靠性。
研发推广6S（安全、可靠、可持续、柔性、智能服务、智慧决策）高阶智能开采技术装备。加强6S高阶智能开采技术装备和先进工艺、关键材料等关键技术的研发，重点突破精准地质探测、精确定位、数据连续传输、复杂条件智能综采适应性和无人化开采等技术，提高智能系统常态化运行水平；探索行业可信大模型，推动时序数据解读与端到端闭环控制。
研发推广新一代智能安控系统。完善煤矿多源智能感知体系，融合气体、温度、应力、微震、图像、声音等多维信息，提高对环境、设备和人员状态的综合感知能力；加强灾害大数据分析和演化规律研究，利用人工智能挖掘灾害发生前的关联特征和趋势变化，推动从参数超限报警向风险趋势预测转变，从单灾种监测向多灾种耦合研判转变；打通风险预警与生产控制之间的链路，形成“感知—分析—决策—控制”闭环；系统发现风险后，应能够根据风险等级联动生产、通风、供电和人员管控系统，及时采取减产、停机、断电或撤人等措施；构建“云—边—端”协同智能安控体系和综合监测灾害防治平台，强化多种灾害风险复合监测预警、智能分析模拟、应急救援辅助指挥、事故分析和灾变条件下避灾路线智能规划。
推进全产业链智能化建设。突破采掘机运通各场景智能感知、自主决策、智能控制装备可靠性关键技术，推动多模态大模型在勘探设计、建设生产、运营维护、安全管理等场景应用，攻关数字孪生矿山、具身智能机器人以及深部、薄煤层复杂条件智能开采关键技术瓶颈。
强化煤矿机器人高效协同，推动生产环节无缝联动。以机器人替代人工高危作业，突破复杂环境定位导航和多机器人协同调度技术，推动采掘、运输、支护等机器人协同作业，提升生产连续性、安全性和效率。
推进露天矿连续、半连续智能开采。研发轮斗挖掘机、自移式破碎机等装备，推进矿卡无人驾驶和运输无人化，强化智能控制、远程操控、故障诊断与健康管理，实现工艺系统协同运行。
建立智能运维标准和管理体系。制定智能化煤矿运维管理标准，形成以流程为导向、服务为核心、技术为支点的运维管理思路，建设智能化服务平台、规范化流程制度、专业化运维队伍、精细化物资管理和运维知识库，形成安全高效运维体系。
深化教育科技人才一体化，培养煤矿智能化复合型人才。针对行业人才短板，培育多层次、高技能、复合型、实战型人才，提高智能化复杂系统建设、运行和管控能力。
（作者：中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家、煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室主任 王国法）
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