目前全國有近400處煤礦正在開展智能化建設(shè)，已建成智能化采掘工作面813個(gè)，其中采煤工作面477個(gè)，掘進(jìn)工作面336個(gè)。經(jīng)過產(chǎn)學(xué)研用的全面探索，取得了一些可復(fù)制、可推廣的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也暴露了許多制約煤礦智能化建設(shè)的突出技術(shù)短板和瓶頸。研究分析指出了煤礦智能化建設(shè)的突出技術(shù)短板，包括：煤炭工程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式和工具不能滿足智能化建設(shè)需求、信息基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范性差、智能地質(zhì)保障軟硬件技術(shù)跟不上智能開采發(fā)展要求、采掘運(yùn)等智能化核心系統(tǒng)技術(shù)裝備保障能力不足、煤礦安全預(yù)測(cè)預(yù)警與智能安控技術(shù)不成熟、智能供電系統(tǒng)“最后一公里”技術(shù)可靠性低等。研究針對(duì)性地給出了創(chuàng)新方向。
在煤礦智能化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與創(chuàng)新能力建設(shè)方面，中國煤科以打破煤礦智能化建設(shè)面臨的突出瓶頸為目標(biāo)，圍繞上述12個(gè)研究方向，開展了關(guān)鍵核心技術(shù)與卡脖子技術(shù)攻關(guān)，系統(tǒng)布局了由高素質(zhì)、多專業(yè)、跨學(xué)科人才組成的46個(gè)煤礦智能化主導(dǎo)專業(yè)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以院士為引領(lǐng)，形成煤礦智能化全陣容最強(qiáng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)群。重點(diǎn)布局煤礦智能化巨系統(tǒng)耦合、智能化設(shè)計(jì)、信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施等攻關(guān)內(nèi)容。
在詳細(xì)介紹煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)進(jìn)展基礎(chǔ)上，研究指出：煤礦智能化建設(shè)示范先行，國家首批70處智能化煤礦計(jì)劃投資約160億元，目前平均投資完成率超70%，從已經(jīng)完成驗(yàn)收的30余處建設(shè)效果看，切實(shí)發(fā)揮了示范引領(lǐng)作用。在首批示范煤礦的帶動(dòng)下，全國煤礦智能化建設(shè)全面提速，為行業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。建議在不斷總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛦栴}短板的同時(shí)，開展第二批智能化示范煤礦建設(shè)，并持續(xù)提高技術(shù)裝備保障能力。
煤礦智能化技術(shù)裝備保障應(yīng)重點(diǎn)從以下9個(gè)方向進(jìn)行突破：
（1）持續(xù)構(gòu)建煤礦智能化支撐技術(shù)體系。研究構(gòu)建未來煤礦智能化建設(shè)范式和支撐技術(shù)體系是對(duì)我國煤礦智能化建設(shè)中長期目標(biāo)的系統(tǒng)呈現(xiàn)和宏偉藍(lán)圖的綜合描繪，對(duì)行業(yè)發(fā)展具有系統(tǒng)引領(lǐng)性。應(yīng)結(jié)合我國煤炭工業(yè)基本現(xiàn)狀和供需關(guān)系，研究構(gòu)建基于6S（安全（Safety）、可靠（Security）、可持續(xù)（Sustainability）、柔性（Sensitivity）、服務(wù)（Service）和智慧（Smartness））特征的未來智能化煤礦建設(shè)范式、未來智能化煤礦運(yùn)行與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、未來煤礦采掘運(yùn)智能柔性生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)體系、未來煤礦安全智能閉環(huán)管控技術(shù)體系、未來煤礦智慧管理體系、未來煤礦綠色低碳生態(tài)、未來煤礦智能洗選與清潔多元化利用、未來煤礦資源循環(huán)園區(qū)與智慧小鎮(zhèn)建設(shè)模式。
（2）加快構(gòu)建煤礦智能化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系及建設(shè)效益評(píng)價(jià)體系。搭建涵蓋煤礦智能化通用基礎(chǔ)、支撐與技術(shù)平臺(tái)、煤礦信息互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)保障系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)及關(guān)鍵裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，從標(biāo)準(zhǔn)體系框架搭建、體系所含標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、修訂與起草等全過程統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)同推進(jìn)，消滅“標(biāo)準(zhǔn)孤島”，為煤礦智能化技術(shù)研究與建設(shè)運(yùn)行提供系統(tǒng)性支撐[33-34]。構(gòu)建煤礦智能化建設(shè)效益評(píng)價(jià)體系，確保一把尺子量到底，標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)成效間相互促進(jìn)、迭代升級(jí)和良性循環(huán)。
（3）加快推進(jìn)煤礦智能化“煤智云”研究應(yīng)用。智能化建設(shè)作為我國煤炭工業(yè)的第四次技術(shù)革命，是提升技術(shù)裝備水平、增強(qiáng)安全生產(chǎn)能力、保障職工生命健康等各項(xiàng)事業(yè)的大融合，是煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的“大工程”，需要全行業(yè)人共同推進(jìn)和行業(yè)間“大協(xié)同”，要加強(qiáng)煤炭行業(yè)“煤智云”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，加快構(gòu)建煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，打通信息交互鏈條，與安監(jiān)云、安標(biāo)云、運(yùn)銷云及煤炭企業(yè)聯(lián)合共建煤炭行業(yè)“煤智云”混合云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)政府、協(xié)會(huì)、高校、企業(yè)、從業(yè)者間高效協(xié)同，形成“產(chǎn)、學(xué)、研、用、管”五位一體的煤礦智能化科學(xué)建設(shè)新生態(tài)。
（4）開發(fā)大采高放頂煤智能開采工藝成套裝備。由于煤矸識(shí)別技術(shù)尚未成熟，綜放工作面智能化放煤技術(shù)一直未有效突破，是智能化綜放工作面建設(shè)的短板[36]。要加強(qiáng)大采高放頂煤智能開采工藝及成套技術(shù)裝備研發(fā)，特別是超大采高綜放采-運(yùn)-支-放成套裝備及協(xié)同控制系統(tǒng)開發(fā)，強(qiáng)化智能化放煤理論與控制策略研究，加大煤矸識(shí)別技術(shù)攻關(guān)力度。
（5）加強(qiáng)智能快速掘進(jìn)技術(shù)及裝備研發(fā)。我國煤礦巷道掘進(jìn)裝備主要有懸臂式掘進(jìn)機(jī)、連續(xù)采煤機(jī)、掘錨機(jī)等較多類型和型號(hào)，90%以上巷道采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)。煤礦高效快速掘進(jìn)技術(shù)為我國煤礦采掘的重要技術(shù)難題，提高掘進(jìn)效率與智能化控制水平是掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的主攻方向，應(yīng)加強(qiáng)復(fù)雜巷道條件下快速掘進(jìn)技術(shù)、工藝及成套裝備研發(fā)，重點(diǎn)在定位截割、記憶截割、自動(dòng)截割斷面成型等精準(zhǔn)智能控制關(guān)鍵技術(shù)上取得新突破，促進(jìn)掘進(jìn)工作面減人提效。
（6）開發(fā)高可靠高穩(wěn)定的礦用智能傳感器。智能化煤礦實(shí)現(xiàn)安全可靠穩(wěn)定的常態(tài)化運(yùn)行，需要以準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)為支撐，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠依托傳感器的精準(zhǔn)可靠、安全穩(wěn)定。因此，智能化建設(shè)要不斷研究探索礦用智能傳感器高帶寬、低延時(shí)、大容量、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)與智能化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高速交互。加快開發(fā)具備邊緣計(jì)算、數(shù)據(jù)智能分析、數(shù)據(jù)自甄別自過濾、精度自動(dòng)校準(zhǔn)、故障自診斷、無線自組網(wǎng)等功能的低功耗礦用智能傳感器，為智能化的實(shí)現(xiàn)和常態(tài)化運(yùn)行提供基礎(chǔ)裝備保障。
（7）加快煤礦機(jī)器人集群關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。通過煤礦機(jī)器人替代井下繁重危險(xiǎn)崗位人員作業(yè)是煤礦智能化建設(shè)的重要組成部分。煤礦機(jī)器人產(chǎn)品“巡檢為主、作業(yè)為輔”是當(dāng)前現(xiàn)狀，面對(duì)煤礦井下復(fù)雜條件，加快機(jī)器人續(xù)航能力管理、防爆材料、防爆設(shè)計(jì)理論、評(píng)價(jià)體系等關(guān)鍵共性技術(shù)研究，研發(fā)高適應(yīng)性機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)、重載執(zhí)行機(jī)構(gòu)、防爆動(dòng)力和輕量化技術(shù)，加快研發(fā)井下探水、防突、防沖等鉆孔機(jī)器人，研發(fā)巷道清理、煤倉清理、水倉清理、巷道修復(fù)、設(shè)備安裝等作業(yè)類機(jī)器人，開發(fā)煤礦機(jī)器人集群管控和協(xié)同作業(yè)技術(shù)。
（8）加快構(gòu)建智能洗選成套裝備及工藝包開發(fā)。① 在洗選裝備開發(fā)上，加快研發(fā)原煤浮沉試驗(yàn)數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)；研發(fā)重介、浮選等系統(tǒng)的閉環(huán)控制技術(shù)；研發(fā)高精度高準(zhǔn)確性倉位、液位、灰分等智能監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，不斷提高傳感器的可靠性；加快推進(jìn)具備智能管理分析、智能決策功能的選煤廠智能一體化管控平臺(tái)技術(shù)迭代升級(jí)。② 在智能洗選工藝上，研發(fā)適用于不同類型選煤廠的工藝包：構(gòu)建適用于煉焦煤選煤廠、動(dòng)力煤選煤廠等的針對(duì)不同原煤性質(zhì)和用途的智能洗選工藝包，適用于礦井型選煤廠、群礦型選煤廠、礦區(qū)型選煤廠等不同區(qū)位選煤廠的智能洗選工藝包，以及適用于小型、中型、大型、特大型等不同規(guī)模選煤廠的智能洗選工藝包。③ 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)能力上，根據(jù)冶金焦炭用煤、化工用煤、高爐噴吹用煤、電廠用煤及碳素制品用煤等不同用途，研究構(gòu)建不同產(chǎn)品定向和定位的智能柔性洗選技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)洗選工藝可根據(jù)客戶變化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品檔次的動(dòng)態(tài)變化“一鍵智能調(diào)整”，滿足當(dāng)前煤炭產(chǎn)品需求的多樣性和市場(chǎng)的多變性。
（9）強(qiáng)化露天煤礦智能化工藝先進(jìn)成熟與核心裝備穩(wěn)定高可靠。持續(xù)優(yōu)化露天煤礦經(jīng)營管理模式和開采工藝，形成適用于露天煤礦智能化升級(jí)建設(shè)的經(jīng)營模式和管理機(jī)制體制。突破連續(xù)和半連續(xù)開采工藝“卡脖子”難題，重點(diǎn)加快大切割力緊湊型輪斗挖掘機(jī)、復(fù)雜路況卡車自動(dòng)駕駛與智能調(diào)度技術(shù)、自移大運(yùn)量大傾角帶式輸送機(jī)研發(fā)，提高大斗容液壓鏟、大噸位礦卡等露天煤礦智能化建設(shè)核心裝備國產(chǎn)化設(shè)計(jì)制造能力，提高裝備性能，加快實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議統(tǒng)一。
來源：煤炭行業(yè)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)
