在內蒙古呼倫貝爾的華能伊敏露天煤礦,100臺沒有駕駛室的純電動礦卡在采掘區與卸載區之間自如穿梭,裝車、運輸、卸載、換電全流程無人化作業;控制室內,操作員通過屏幕和操縱桿指揮著這支“機器人軍團”……這并非科幻電影場景,而是全球首個百臺級純電動無人礦卡集群運行的真實畫面。
這一幕,正是中國煤礦智能化建設從“初級階段”邁向“智慧礦山”的縮影。截至2025年底,全國已建成智能化煤礦1066處,智能化產能占比突破65%,行業進入快速發展期。
近日,在第二十八屆中國科協年會上,中國工程院院士王國法接受科技日報記者專訪時指出,我國采礦業智能化建設亟須提高智能裝備的可靠性與適應性,打通常態化運行水平低、采掘失衡等堵點。
當前,電動礦卡和智能感知系統深度融合激光雷達、毫米波雷達、北斗定位等多種感知技術,部分礦山已擁有車鏟對位、自主導航、自主卸載等智能處理能力。隨著智能技術在煤礦領域的規模化推廣,全國露天煤礦開采產量占比由“十三五”末期的20%提高到目前的25%。
“但在某些場景下,無人化作業還無法達到人工作業的效率。”王國法以露天煤礦無人駕駛礦卡自主避障為例介紹,無人駕駛車輛在礦山路上運行,偶遇水坑后,需要感知后計算能否過去,算力和速度都是制約因素,礦卡往往“卡”在這里。而人工作業則不需要停頓。
除此之外,采掘失衡的結構性矛盾也是一大挑戰。王國法表示,煤礦地質條件千差萬別,沒有一種掘進設備能適應所有地質條件。即便是在工程建設領域已非常先進的TBM(全斷面隧道掘進機),在煤礦應用中也面臨多種條件適應性和安裝、撤出時間長的挑戰。
面對這些難題,王國法提出應提升智能裝備的可靠性與適應性,并推進“煤炭智能柔性供給體系”建設,即通過需求預測、柔性生產、智能物流和數字化交易,實現產能與市場的精準匹配,促進供應鏈與物流鏈融合,構建礦區立體化開發體系。
《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》明確提出,到2035年各類煤礦基本實現智能化。王國法表示,煤礦智能化是人工智能大規模賦能實體經濟的“超級試驗場”。數據成為第四大生產要素,未來開采的核心場景將實現少人化、無人化,產業工人轉向數據標注與知識積累,企業也要完成從“資源運營商”到“數據運營商”的切換。而這一切,既需要技術迭代的耐心,更呼喚管理理念的同步革新。