导论

     煤炭企业“双碳”战略的实施面临新的挑战和要求。企业必须正确认识新质生产力的内涵和核心要素，加快煤矿智能化建设，推动煤炭新质生产力的发展。在该背景下，研究新质生产力如何驱动煤炭企业实现“双碳”战略具有重要意义。此研究不仅有助于丰富和深化新质生产力的理论内涵和应用范畴，推动生产力理论的发展，还将为煤炭企业的绿色转型和可持续发展提供科学的路径和方法指导，帮助企业在减排压力下实现经济效益和环境效益的双赢。此外，该研究还将为政府制定更加精准的产业政策和激励措施提供科学依据和参考。

     摘要：“十四五”以来，我国大力推进煤矿智能化建设，以实现煤炭产业的高质量发展。然而，煤矿智能化发展过程中仍面临诸多问题，如技术创新不足、安全隐患突出、人才短缺等。针对这些问题，基于大数据视角对我国煤矿智能化发展现状及趋势进行深入研究。首先，通过对国内外煤矿智能化发展现状的分析，揭示了我国煤矿智能化发展的优势与不足。在此基础上从技术创新、安全管理、人才培养等方面入手，提出一系列针对性的解决措施。在技术创新方面强调了大数据、云计算、物联网等先进技术在煤矿智能化发展中的重要作用；在安全管理方面提出基于大数据的风险预警与应急响应机制；在人才培养方面，探讨了如何构建煤矿智能化人才培养体系。其次， 通过对大量数据的分析，认为我国煤矿智能化发展将呈现以下趋势：①技术创新将成为煤矿智能化发展的核心竞争力；②安全管理将更加精细化、智能化；③人才培养将更加注重实践与创新能力的培养。最后得出以下结论：在国家政策支持下，我国煤矿智能化发展将迎来新的机遇与挑战；通过加强技术创新、优化安全管理、培养高素质人才等方面的工作，我国煤矿智能化发展将取得更加显著的成效；同时，研究对于指导我国煤矿智能化发展具有重要的理论与实践意义。

     关键词：煤矿；智能化；发展趋势；技术创新；安全管理；人才培养

     1）技术创新趋势

     在煤矿智能化的发展过程中，技术创新是推动其进步的关键因素。从已有的研究文献中，可以观察到以下几个明显的技术创新趋势。首先，人工智能技术的应用将更加广泛。通过应用人工智能技术，可以实现煤矿设备的智能管理、安全监控、智能化决策支持和智能化培训和指导等服务，提高煤矿的生产效率和安全性。从生产、管理、安全、环保等多个方面为煤矿企业提供全面的智能化支持。其次，5G技术的应用将成为煤矿智能化的重要支撑。5G技术为煤矿智能化提供了大带宽、高速率、低时延、低功耗的特性，使得井下海量数据的传输得以实现，为煤矿的智能化赋能。再次，机器人技术的应用将更加深入。通过机器人技术，可以实现矿井下危险环境中的巡检、采样、检测等工作，提高矿井安全水平。最后，大数据技术的应用将更加重要。在未来，随着大数据技术的不断发展和完善，其在煤矿智能化中的应用将更加深入和广泛。综上所述，从技术创新的角度来看，我国煤矿智能化的发展趋势将是人工智能技术、5G技术、机器人技术和大数据技术的广泛应用和发展。这些技术的发展将为我国煤矿智能化提供强大的技术支持，推动其向更高水平迈进。
     2）管理模式与生态建设趋势
     我国煤矿智能化建设中的管理模式趋向信息化管理和智能化人才培养，强调绿色低碳转型和数字化与绿色化融合的生态建设，旨在实现煤炭产业的高质量发展和生态文明建设的协调发展，开展智能化煤矿管理模式重塑、业务流程再造，实现煤矿全系统、全流程、全链条智能化的整体推进。在煤矿生产调度的现代化管理模式中，明确信息化管理目标，通过全面的信息化使用方式，加强煤矿企业部门之间的合作和协调，不断实现信息化管理目标。煤矿智能化正向智能系统化、数字平台化、设备集群化方向发展，并向包括勘察、设计、建设、开采、洗选、运输、利用等环节的全产业链延伸。今后智能化不仅限于采煤环节，而是贯穿于整个煤炭产业链。在国家政策的支持下，矿山生态修复工程正在积极推进。例如，陕北矿业公司通过构建智慧矿区新生态，实现了张家峁全矿井智能化运行。山东能源新矿集团也在积极推进采煤塌陷地治理，将塌陷地变身为美丽生态园，体现了“生态优先、绿色发展” 的理念。

     从宏观层面来看，我国煤矿智能化已取得显著的进步。在过去的几十年里，我国煤矿产量和开采技术均有大幅度的提升，尤其是在千万吨以上煤矿智能化建设方面，其生产能力强、开采成本低、安全条件好等优势使其成为我国煤炭能源安全稳定供应的“压舱石”。同时，我国煤矿智能化也经历了起步阶段、快速发展阶段、综合发展阶段和智能化初级发展阶段4个时期的发展，取得了丰富的经验和成就。
     从微观层面来看，我国煤矿智能化在各个子领域都取得了以下突破：①设备智能化：我国煤矿企业积极引进和自主研发先进的智能化采掘设备，如智能挖掘机、智能掘进机等，这些设备能够实现自主导航、精准定位和远程控制，提高了采掘效率。②安全生产监控：通过安装各种传感器和监控系统，实现对矿井内环境参数、设备状态等的实时监测，及时发现安全隐患，提高矿井安全生产的水平。③信息化管理：利用信息技术建立生产管理、物资管理、人员管理等信息平台，实现数据的实时传输和处理，提高了管理效率。④环保与资源循环利用：在煤矿生产过程中，注重环境保护和资源循环利用，采用绿色开采技术，减少对环境的影响，同时实现资源的最大化利用。⑤物联网与大数据应用：通过物联网技术和大数据分析，实现对煤矿生产全过程的实时监控和优化，提高生产效率和降低成本。⑥智能化决策支持：基于大数据和人工智能技术，建立智能化决策支持系统，为管理层提供科学、准确的决策依据。⑦矿区智能化服务：在矿区范围内，提供智能化服务，如智能物流、智能运输等，提高矿区整体运营效率。然而，尽管我国煤矿智能化取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。例如，煤矿井下机器人的研发和应用仍处于初级阶段，存在设备体积大、转场不灵活、动力及续航能力差、稳定性差、功能单一等问题。此外，煤矿主运输系统和辅助运输系统的智能化技术也存在一定的问题，如底层装备和系统智能化技术现状不佳、智能化关键技术有待深化研究等。

图1 我国煤矿智能化发展优势及不足

图2 基于云边端的智能化开采控制技术

作者简介

引用来源