半岛彩票:不断转型的煤炭行业要怎么玩转新型智能化？
2024年开年，太原、鄂尔多斯等地都围绕煤炭行业智能化颁布了新的促进政策和预期目标。在大模型产业化落地的背景下，煤炭行业智能化也被新工具、新技术推进到了一个全新的层面。
2023年12月召开的2024年全国能源工作会议，进一步明确了坚定推动能源高质量发展的基本思路。扎实推进煤矿智能化建设，有序核准一批安全智能绿色大型现代化煤矿，确保煤炭产能接续平稳、煤炭产能产量保持在较高水平，成为中国煤炭行业持续稳步有序发展的阶段性目标。
在产煤大省山西，对推进煤炭行业智能化进行了更细致的规划。2024年，山西省的煤矿智能化建设重点将由目前的以采掘工作面为主，转向全矿井智能化建设阶段，全省年产能120万吨以上和灾害严重生产煤矿智能化建设将全部开工，全年将新建成150座智能化煤矿。
其中，太原市已经在近日出台了《太原市全面推进煤矿智能化和煤炭工业互联网平台建设工作方案》。《方案》提出，2024年，全市120万吨/年及以上和灾害严重生产煤矿智能化改造将全部开工，建成4座智能化矿井。2025年，其他各类生产煤矿智能化改造全部开工，大型和灾害严重煤矿及其他具备条件煤矿基本实现智能化，再建成5座智能化矿井。到2027年，各类煤矿基本实现智能化。
鄂尔多斯也在开年针对煤炭行业智能化提出了新的目标。鄂尔多斯市委、市长杜汇良表示，到2025年，我们的生产煤矿要全部建成智能化煤矿，全部达到二级以上现代化煤矿标准，重点产业工业互联网平台覆盖率100%，带动数字经济核心产业增长值达到200亿元。
从当前的现状来看，这些目标与政策被提出的重要背景是，中国煤炭行业智能化已经进入到了承上启下的关键阶段。一方面，从综合自动化到局部智能化阶段的升级已经实现了明确的成果，实现了危险岗位的机械替代、采掘工作的少人化和固定岗位的无人值守，智能化产能占比已经达到59.5%。
在一些智能化煤矿，调度指挥中心的大屏幕上能够清晰呈现实时的生产运行情况；采煤机可以实现自动割煤，在工作中不断修正记忆截割模板的误差；智能AI摄像头会紧盯工作面上各种机械设备的运行状态；智能通风管控系统提升了测风、反风、调风的效率和精度。
另一方面，中国煤炭行业持续发展还需要进一步提升自身的智能化水平。中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰指出，全国4300余座煤矿中只有700余座开展了智能化建设，已经通过验收的全国首批智能化示范矿都处于中级水平，煤矿智能化建设依旧处在初级示范引领阶段，与系统完备、运行可靠的高级智能化煤矿要求仍存在不少差距。
在技术装备和工艺水平、智能化建设管理和运维、专业队伍和人才建设等方面，中国煤炭行业的智能化进程都有待进一步提速。刘峰分析认为，推动煤炭行业智能化建设从单点突破到体系化发展、常态化运行，已成为当前煤炭行业转型升级的主要任务和迫切需求。
在中国的能源消费结构中，煤炭依然占据的重要地位。《中国矿产资源报告（2023）》显示，2022年煤炭产量为45.6亿吨，比上年增长10.5%，创历史新高，消费量约44.4亿吨，增长4.3%，煤炭消费占一次能源消费总量的比重为56.2%。这让持续推进煤炭行业智能化建设迈向更高水平成为一种必然要求。
民生证券在研报中总结认为，中国煤炭行业经历了机械化、自动化、智能化的发展阶段。自20世纪80年代以来，实现综合机械化在很长一段时间内是中国煤炭行业发展的主线年代，中国煤炭行业进入到单机自动化阶段，实现了可编程控制、远程集控运行、报警与闭锁。
到21世纪初煤炭“黄金十年”期间，高端设备国产化、自动化实现了巨大跨越，推动煤炭行业进入综合自动化阶段。在这个阶段，综合集成平台与3D GIS数字平台得到应用、高速网络通道形成，实现了初级数据处理、初级系统联动、信息综合发布，为煤炭行业的智能化转型奠定了基础。
到目前为止，中国煤炭行业仍然处于智能化发展的初级阶段，BIM、大数据、云计算技术得到应用，实现了局部闭环运行、 多个系统联动及专业决策。这个阶段，“高端智能装备+现代信息技术+示范煤矿”是推动煤炭行业智能化发展的主要路径。同时，政策层面也在不断加码对煤炭行业智能化升级的引导与扶持。
《能源技术创新行动计划 (2016-2030 年)》指出，将于2030年实现智能化开采，重点煤矿区基本实现工作面无人化、顺槽集中控制，全国煤矿采煤机械化程度达到95%以上，掘进机械化程度达到80%以上。
2020年，2020年2月国家发展改革委、国家能源局等八部门又联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》。其中明确提出，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化，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，构建起多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，实现煤矿体系的智能感知、智能决策、自动执行。
2023年6月，国家能源局又组织遴选并发布了《全国煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》，从信息基础设施、智能掘进、智能采煤、智能露天、智能运输、智能防灾、智能洗选等7个方向筛选出80项智能化煤矿生产建设典型案例，并希望通过这些案例积极引导煤矿智能化建设迈向更高水平。
人工智能的融入将是未来中国煤炭行业智能化建设的核心诉求。中国煤矿机械装备有限责任公司总工程师袁智认为，目前，智能化开采工艺适应性差、系统深度融合能力不足、设备和传感装置可靠性、稳定性欠佳等问题制约着智能化的进一步发展。产业大模型的落地在一定程度上为解决上述问题，为煤炭行业走向智能透明、全面协同的全面智能化阶段带来了新的解法。
太原市的《方案》中就明确指出，要全面推动煤矿智能化由采掘工作面向智能化煤矿转变，推进市级煤炭工业互联网平台建设，打造煤矿智能化信息产业集群，构建全市煤炭工业智能化生态体系，促进人工智能应用发展，推动煤炭产业高质量发展，在全省能源领域数字化转型中彰显省会担当。
大模型在煤炭行业的应用可以有效实现提质增效，提升解决方案的泛化性和移植性，降低复制和推广的门槛。原有的单场景小模型方案往往针对某一单位的某个场景独立进行开发，缺乏通用知识的积累，开发周期长、效率低，且难以被快速横向复用到单位的相似场景中。
山东能源集团与华为共同发布的《矿山智能化暨矿山大模型最佳实践》认为，大模型可以让矿山人工智能开发模式从“作坊式”向“工业化”升级迭代，率先实现煤炭行业“模”力蜕变。例如，大模型可以结合采集到的原煤检验、精煤检验和生产过程数据，优化模型选择和预测方案，得到最优参数后下发给生产自控系统，有效保证筛选质量。
同时，大模型在出厂前已经经过海量行业数据的预训练，具备更高的模型泛化性和精度，让长尾场景模式的开发从case by case的“作坊式”生产，跨越到柔性的“工业化”生产阶段，提升了解决方案的复用度。同时，基于大模型开发的场景模型，能够更快适应行业应用的需求变化，及时调整，满足实际生产的最新要求。
目前，山东能源集团已经以公有云测试、混合云部署的方式，建设更安全的企业本地大模型，并在兴隆庄煤矿、李楼煤业、济二煤矿、鑫泰能源等26个单位开发和实施了首批人工智能应用。这些应用包括钻孔施工监测、重介分选工艺优化、人工智能配煤系统等。
作为受冲击地压影响最严重的国家之一，钻孔卸压是影响中国煤炭行业安全生产的重要环节。整个施工过程是通过在采掘工作面等应力集中区施工钻孔降低冲击地压风险。大模型的应用实现了对钻孔施工情况的实时监测，以及对钻孔深度的自动核验，降低人工核验工作量的同时，还能实时发现和整改问题，提升了现场施工安全度。
在对煤炭进行焦化加工时，需要将不同变质程度的炼焦用煤，按适当比例配合，满足炼焦生产要求，因此原料配煤影响了焦化环节80%的成本输出。通过大模型构建的人工智能配煤系统，能够收集和分析生产数据，提供焦炭质量预测、配煤比例优化等服务，平均每消耗1吨原料煤炼焦便可为炼焦厂节约几块钱的成本。
此外，鄂尔多斯也在依托大模型建设工业互联网平台。在官方介绍中，鄂尔多斯工业互联网平台的AI模块包含了先进的工业大模型，支持低门槛、高效率的AI工业化开发。数量庞大的中小矿山可通过鄂尔多斯工业互联网平台的中心平台训练以及“边学边用”模式来持续提高模型精度和可靠性，减轻智能化建设负担。
有效降低智能化方案的开发、应用门槛，是中国煤炭行业从局部智能化阶段过渡到全面智能化阶段的基本要求。从目前来看，虽然大模型已经在从模型构建走向产业应用，但是更为重要的是从示范案例到全面应用的拓展。大模型为拓展奠定了技术基础，但仍需要企业做出相应的调整与支持。
智能化技术的落地在很大程度上受限于企业自身的技术能力和升级意愿。一方面，一些企业对智能化升级仍然存在认知不足，虽然能够了解到智能化带来的生产效率提升、安全风险降低等优势，但是缺乏技术选择、引进、应用的经验，需要有人为其提供更全面的技术咨询服务。
另一方面，仍然有很大一部分煤矿没有完成初级的智能化改造。在山西，已建成智能化采掘工作面的煤矿共281座，年产能总计74750万吨，占全省生产煤矿总产能的61.91%，仍然有近40%的煤矿没有完成智能化改造。同时，一些完成智能化改造的煤矿，也依然存在传感器精度低、装备可靠性不高、协议接口不统一等问题。
整体上，从技术研发到技术应用的过程中，也依然存在断点。刘峰表示，很多引入的新技术在落地应用中仍面临 “两张皮”的现象，现场融合度不高，先进技术与煤炭开采的适配程度还有待进一步提升。推动煤炭行业智能化建设从单点突破到体系化发展、常态化运行，已成为当前煤炭行业转型升级的主要任务和迫切需求。
解决这些问题，人才培养是关键。煤炭行业需要培养更多懂原理、懂技术、懂现场、懂运维智能化运维人员，并给予这些人才更高的重视程度，完善人才培养体系，增强煤炭企业对人才的吸引力。只有建设好层次分明的人才梯队，才能更好完成智能化的意识打通和新技术方案的落地应用。
在媒体报道中，一些煤炭企业正在尝试解决人才的问题。潞安集团高河煤矿就成立了5G大学生创新工作室，吸收一线技师参加，培养智能化应用人才；新元煤矿和天地王坡煤矿也联合华为、中煤科工等科技企业共同打造5G+智能化创新孵化器，为智能化矿井建设提供技术积累和人才储备。
在大模型的加持下，中国煤炭行业已经来到了又一个智能化的关键过渡时期，积极拥抱新技术、应用新技术将进一步提升整个行业的发展水平。这个过程中，需要煤炭企业自身的努力，需要科技企业的解决方案研发，甚至需要有第三方企业提供更仔细的转型指导，共同形成合力，实现跨越。