智慧矿山多元-精细-高质量管理模式探索与实践

煤炭作为我国最主要的一次能源，直接关乎国民经济发展和国家能源安全。2022年作为继我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之后，开启全面建设社会主义现代化国家新征程的关键之年，对我国的能源安全保障体系和煤炭经济高质量发展提出了新的要求。随着我国煤矿自动化水平的不断提升和人工智能、5G通信、大数据、物联网等新一代信息技术的推广利用，煤矿的传统开采模式已逐渐落后，智慧矿山、数字矿山的概念愈发清晰，成为煤炭企业高质量发展的必然趋势和主流模式[1]。

但是，我国煤矿的智能化建设仍主要着眼于矿山设备的更新换代、井下可视化平台的搭建等方面，忽略了矿井建设的智能化与当前管理模式人为化之间不平衡、不匹配的问题，导致煤炭企业的管理模式、管理人员的技能水平与智慧矿山的高速建设相脱节，无法形成有机统一、活力高效、高度智能的一体化智慧矿山建设模式，一定程度上限制了煤炭企业整体的积极性与创造性。因此，如何在我国能源结构变革、煤炭供需格局深刻调整的背景下，统筹处理好智慧矿山的建设水平与管理高度之间的关系，是我国“十四五”期间保障国家能源安全和持续推动煤炭产业高质量发展的重要问题。

1 智慧矿山建设和管理现状

我国资源禀赋特征决定了今后较长时期内煤炭仍是我国主体能源。随着我国矿山生产技术、采矿工艺的不断进步和矿山安全管理工作的不断落实，近年来我国矿山安全事故发生的频次逐年递减，但每年仍有部分矿山发生安全事故，造成人员伤亡，给国家和员工家庭带来了难以想象的损失[2]，加之我国煤炭企业的兼并整合，煤矿开采规模的不断加大，与之对应的是安全标准的提升。煤矿生产要想在安全性上寻求突破，传统的煤炭开采模式已无法满足，矿井的智慧化建设不可避免。

1.1 智慧矿山建设现状

国家《能源技术革命创新行动计划》[3]曾指出：到2050年，全面建成安全绿色、高效智能矿山技术体系，实现煤炭安全绿色、高效智能生产。在新经济条件下，智能是核心和关键，是安全和高效生产的基础和前提。当前，矿山的智慧化建设是在传统数字矿山的基础上将人工智能、矿山云、物联网、机器人、BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）、大数据、云计算、自控和移动互联网等高新技术进行融合，改造升级煤矿生产模式，形成集感知、互联、数据分析、自决策、可视化和自动控制为一体的智慧矿山系统，其核心方式为结合远程操控，调度指挥，从而实现工作面“有人巡检，无人值守”[4]。

宋建华等[5]介绍了神华宝日希勒能源有限公司在智慧矿山建设过程中5G技术在煤矿无线数据传输、无人驾驶、目标跟踪、应急管理等领域的运用，并从成本管理等方面对该技术的发展进行展望。程德强等[6]论述了视频AI技术对于智慧矿山建设的重要意义，对用于煤矿安全生产的视频AI识别技术进行顶层设计，提出了符合煤矿井下“人-机-环”条件的“云-边-端”全矿井全高精度智能感知协同计算系统。除此之外，众多企业、高校、科研院所的专家均开展智慧矿山的顶层设计，针对矿山大数据、透明工作面、煤矿机器人、矿山智能设备等开展了广泛研究[4]，极大推动了我国智慧矿山的建设进程[7]。

我国智慧矿山的建设尚处于起步阶段，自2017年首次以“智慧矿山”命名的国家标准发布以来，我国煤矿的智能化步入了规范化建设的快车道，预计2022年我国采掘智能化工作面可以达到1000个以上[4]。煤矿行业提出的“智慧矿山”理念，需要引导并鼓励煤矿企业、科研院所及智能制造企业等相关单位参与煤矿智能化建设的研究和创新工作，运用机器人技术、传感器技术和计算机技术等先进技术，开展智能装备机械换人计划，进而实现煤矿作业环境下“少人则安，无人则安”的目标，努力加快煤矿智慧化建设进程上的技术和功能等方面研究的突破，使煤矿相关企业实现产业化升级和转型。

1.2 智慧矿山管理现状

随着智慧矿山制度的建立和安全科学技术的发展，智慧矿山更需要发展科学、合理、有效的管理模式和体系，这是推动我国能源革命、行业转型和高质量发展的现实需要和必然选择。薛蔚[8]依据ALM模型，从机器参与程度出发提出了智慧矿山建设所需的五种技能型人才，构建了相对应的技能型人才培养体系，并阐述了前期注重基础，中期针对训练，后期综合发展的人才培养路径。崔竟成[9]针对智慧矿山海量数据难以及时有效处理的问题，通过自动化运维、边缘计算等设计了一套煤矿云边协同智能云盒系统，从而实现了智慧矿山建设中多个业务系统之间的数据共享，使得智慧矿山的“大脑”更加灵活和高效。李桂芳[10]将智能化调度技术引入到智慧矿山建设中的运输管理中，通过对煤矿无轨胶轮车的智能调度管理进行研究和实践，在提高调度效率的同时，大幅减少了系统的能源消耗。除此之外，也有部分企业将5G技术[5]、GIS[11]、煤矿机器人[12]、人工智能[6]等用于智慧矿山的应急管理、应急救援、安全生产等多个方面。因此，探索、打造智慧矿山的新管理模式是新时代现代化矿井实现智能化安全高效生产的必由之路。

2 我国智慧矿山管理模式的主要问题

近十年来，尽管我国智慧矿山的建设与发展有目共睹，但从技术设备智能化阶段过渡到管理体系智能化阶段，还存在如下问题亟待解决。

2.1 智慧矿山管理型人才的培养体系还未成熟

随着煤炭行业经济的高质量发展和人工智能、5G通信、大数据、物联网等新一代信息技术的不断进步，智慧矿山建设步入了高速发展期，煤炭产业的劳动力需求正逐步从低专业性、低技能型工人向高学历、高层次、高技能型技术人才转变，并已取得较大发展，基本实现了智慧矿山关键设备的远程操作和运行，但也出现了大量交互性强、对人员知识体系全面性和系统性要求高、需要人机协同决策的半自动化岗位，这表明仅具有单一领域煤矿生产经验和按图索骥式的模式化煤炭开采已无法满足新型智慧矿山建设的需求，需要健全智慧矿山管理型人才的培养体系，培养具备全面丰富的煤矿生产经验、综合交叉的专业知识体系、系统创新的人机协同能力、及时高效的应急管理措施的智慧矿山综合型管理人才。

智慧矿山管理型人才的培养体系建设是一个长期持续的过程，非一朝一夕之功，需要煤炭企业放眼长远，不断引进高水平矿业类大学的技术型和研究型人才，提升企业整体活力和水平，在此基础上，不断积累和丰富煤矿生产经验，加强企业内部员工决策思维和应急管理能力的培养，拓宽智慧矿山综合型管理人才的晋升渠道，完善企业人才的激励制度，从而实现智慧矿山管理型人才的多维培养。

2.2 智慧矿山管理模式人为化决策仍较严重

智慧矿山的管理较传统的煤炭生产管理有较大的不同，在智能矿山装备和智慧平台开始运行后，除了需要相对应的技能型人才，还要建立相应的管理模式和决策机制，要将智慧矿山的具体技术层面和宏观决策层面相耦合，而非相互分割、单一化考虑，应充分利用好智慧矿山的人机协同功能，从而实现高反应力、强准确度、优科学性的人机协同决策，避免人为化决策。这就要求智慧矿山在建设的过程中，还应同步注重管理模式和决策机制的迭代更新，使得该模式和机制下的作业人员更具有灵活性思维、应急情况处理技能以及临机冷静决策能力，从而进一步促使智慧矿山建设走向成熟，加快我国煤炭产业经济高质量发展的进程。

2.3 智慧矿山管理体系还未实现多元化、精细化

智慧矿山的管理体系建设是一个系统性工程，除了涉及到企业规章制度、安全生产条例、事故应急预案等的制订，还包括人才引进、员工培训、企业文化建设[13]、设备维修更新、成本管理、人才晋升等各个方面。在网络经济和数字经济高速发展的当下，智慧矿山的管理体系也应利用、结合现有的信息技术，从智能化设备和仪器的流程管理入手，落脚于企业整体体系的管理布局上，充分考虑智慧矿山背景下，矿山成本管理、企业文化建设、人才绿色通道的创新性运用，不断使智慧矿山管理体系的建设和实施多元化、精细化，通过多种手段使企业员工对智慧矿山的相关管理体系真正做到入脑入心，从而打造安全、经济、活力、人文的智慧矿山管理体系。

3 智慧矿山多元-精细-高质量化管理模式内涵及框架

3.1 智慧矿山多元-精细-高质量管理模式内涵

智慧矿山多元-精细-高质量管理模式的内涵即在现代化智慧矿井的建设基础上，使用科学的方法、多元化的手段、精细化的观点、系统性的观念，实现智慧矿山高质量发展的管理方式，充分体现了思维方式、人才培训、经营观念、企业文化、决策机制、管理模式的现代化和创新性。智能矿山多元-精细-高质量管理的核心理念可以表述为以安全生产、预防事故、高效应对为核心，以科学技术、智能化手段、系统性思维为抓手，以提高管理体系多元化、精细化为切入点，进行有关灵活决策、科学计划、协调组织、宏观把握、智能控制方面的活动，贯穿掘、采、通、机、运等具体业务的技术管理层次，健全完善安全生产、科学可靠、高质量的管理体系，以适应智慧矿山建设的客观要求，解决生产实践中智慧矿山管理型人才的培养体系还未成熟、智慧矿山管理模式人为化决策仍较严重、智慧矿山管理体系还未实现多元化、精细化的问题，从而提升矿井“智力”水平，全力打造新时代煤矿的“最强大脑”。

3.2 智慧矿山多元-精细-高质量管理模式框架

智慧矿山多元-精细-高质量管理模式的总体思路为立足于智慧矿山建设的实际需求和存在问题，采取多元化手段、精细化观点和高质量发展战略，构建集人才政策、企业文化、安全生产制度、应急管理预案、设备维护更新、数字积分考核、成本管理于一体的现代化智慧矿山管理模式，从而在智慧矿山安全高效生产的同时，实现矿井作业时的灵活决策、科学计划、协调组织、宏观把握和智能控制，打造智慧矿山多元-精细-高质量管理模式，如图1所示。

4 智慧矿山多元-精细-高质量管理模式的实践应用

随着我国能源结构调整和煤炭企业的兼并整合，大型煤矿集中开采逐渐成为煤炭产业高质量发展的主要趋势，智慧矿山的建设势在必行，而煤矿开采规模的不断加大对矿井的安全标准和管理模式提出了新的挑战。本文以陕西小保当矿业公司的智慧矿山建设经验和管理模式探索为例，阐述智慧矿山多元-精细-高质量管理模式的优越性和实践方式。

4.1 实现智慧矿山的多元化高质量建设

小保当矿业公司正在全力推进智慧矿山建设，目前已基本实现矿井范围内的5G信号覆盖，完成了5G+电动防爆无人驾驶人车地面及井下调试，实现了煤矿高度智能化超长工作面的工业试采，发布实施了《煤矿巷道掘进机器人系统》团体标准，并已成功建设陕西省工信厅“小保当5G+智慧矿区”建设示范项目，打造出“智慧小保当”的亮丽名片。

4.2 制定员工职业化发展体系

一直以来，小保当矿业公司积极响应国家号召，建设形成开采智能化、现场作业自动化、固定设施无人化、运营管理信息化的智能矿井、智慧矿区、一流企业，为此，公司全面推广应用巡检、选矸等技术已成熟的机器人，持续推进自动化减人、智能化换人。减人、换人带来的必然结果就是煤矿专业技能和技术人才优胜劣汰，队伍整体专业水平提高。公司主动查摆煤矿智能化建设存在的人才缺乏问题，在分析研究后，制定了员工职业化发展体系，加强企业内部员工决策思维和应急管理能力的培养，从人才激励机制、待遇水平、绿色晋升渠道等多方面入手，提升员工幸福感，引导和激发青年员工和高水平员工的难题主动攻关精神，并吸引和培养一批煤矿生产经验丰富、整体专业知识扎实、临机决策能力突出的管理型、技术型、技能型人才，从而形成公司智慧矿山建设的良性循环发展机制。

4.3 践行榜样化卓越企业文化

卓越的企业文化是小保当公司从优秀走向卓越的灵魂。小保当公司在陕煤集团奋进者文化的指引下，以文化塑魂为目标，用文化提升员工素质，优化员工素质行为，加强青年员工思想教育，不断创新人才培养模式，树立塑造出一批批公司先进榜样，从而弘扬爱矿创业、爱岗敬业、吃苦耐劳、勤奋好学、勤学苦练的精神。同时，细化企业文化手册、编制员工行为规范手册，淬炼小保当矿业特色文化体系，打造学习型、创新型、智慧型、安全型、实干型的卓越员工队伍，实现从优秀到卓越的跨越。

4.4 打造智慧矿山的精细化安全管理体系

小保当矿业公司在智慧矿山的建设过程中实现精细化管理。首先将每个“安全管理单元”进行清晰的界定，即将安全管理目标分解成可以采取直观措施的要素，实现安全责任明确，达到有专人负责或尽可能小的班组负责的程度，这些细化工作能保证安全管理工作的改革。其次是实现安全管理工作的责任、权利、利益的高度统一，将企业的分配机制、绩效考核标准与安全管理指标的完成程度挂钩，使全体员工都能按照自身的安全生产的责任、工作成果获得相应的报酬。在贯彻“安全第一、预防为主、综合治理、持续改进”的安全方针下，以精细化管理为指导思想，堵塞管理漏洞，制订和完善生产工艺标准、岗位操作标准、工艺档案标准，实现矿山的安全生产状况进一步改观，创建管控一体的现代化矿山，提高本质安全水平，实现长期安全生产，将安全生产标准化、精细化管理、NOSA五星安健环体系建设紧密融合，夯实精细化管理基础，确保精细化管理做出特色，取得成效，精准助理智慧矿区建设，使公司智慧矿山安全管理工作再上新台阶。

5 结语

随着我国智慧矿山的建设进程不断加速，煤炭企业的管理模式、管理人员的技能水平与智慧矿山的高速建设出现脱节的现象，现有的管理体系相对滞后，无法完全形成有机统一、活力高效、高度智能的一体化智慧矿山建设模式，一定程度上限制了煤炭企业整体的积极性与创造性。本文在综述了我国煤矿智能化建设和管理的现状后，分析了我国智慧矿山管理模式的主要问题，以小保当矿业公司为例，结合公司实际生产过程中智慧矿山建设和管理模式探索的经验，提出了智慧矿山多元-精细-高质量管理模式，一定程度上解决了矿井建设的智能化与当前管理模式人为化之间不平衡、不匹配的问题，推动了我国煤炭产业经济高质量发展的进程。