院士专家齐聚“江南煤都”把脉问诊 共破薄煤层智能化开采难题
初夏的六盘水,万木葱茏,生机盎然。2026年5月22日下午,一场汇聚国内煤炭科技领域顶尖智慧的“富矿精开.薄煤层智能化建设经验交流座谈会”在六盘水会议中心隆重举行。中国工程院院士王国法、李夕兵,中国矿业大学校长张吉雄,安徽理工大学原党委书记郭永存等院士专家齐聚“江南煤都”,与市委、市政府领导及本地煤炭骨干企业负责人、技术负责人深入交流,共同为六盘水薄煤层及复杂难采煤层智能化建设把脉问诊、献智献策。
成绩亮眼:智能化建设走在全省前列
座谈会上,六盘水市能源局局长李树飞首先汇报了全市煤矿智能化建设推进情况。六盘水因煤而生、因煤而兴,煤炭资源远景储量达844亿吨,保有储量达25亿吨,煤层气资源量在埋深2000米以浅储量约1.42万亿方,占全省总量的50%。全市现有在籍煤矿172处。
李树飞介绍,自2017年启动煤矿智能化探索以来,六盘水认真落实省委省政府“富矿精开”部署要求,以“试点先行、示范引领”为路径,推动技术革新与产业升级深度融合。全市累计建成各类智能煤矿31个,其中国家级智能示范煤矿1个(水城区发耳煤矿)、省高级智能煤矿8个、省中级智能煤矿2个、省初级智能煤矿20个,各类智能煤矿占全省50%。累计建成智能化采煤工作面40个,占全省52%;智能化掘进工作面41个,占全省46%;实施5G下井项目16个;累计获得智能化奖补资金1.3亿元。已建成的智能化煤矿和智能化采掘工作面个数在全省均排名第一。
“历经多年探索实践,全市煤矿智能化建设已形成‘国家级示范引领、省级标杆带动、全域协同推进’的格局,智能煤矿集群初显,煤炭生产正从‘经验驱动’向‘数据驱动’加速转型。”李树飞说。他同时坦言,地质条件复杂导致智能化开采难度大、人才支撑不足导致运行水平较低、资金投入不足导致智能化率仅34%等问题依然突出,下一步将在技术攻关、人才培养、资金争取等方面持续发力。
企业实践:在复杂地质条件下蹚出新路
在交流发言环节,各骨干煤炭企业负责人结合各自矿区实际,分享了在薄煤层与复杂地质条件下推进智能化建设的探索实践与经验思考。
盘江精煤公司代表在发言中介绍,围绕“富矿精开”,公司始终聚焦“减人、提效、增安”核心目标,2018年以来先后引进智能化综采成套设备33套,其中薄煤层智能化综采成套设备12套,智能化综掘成套设备34套。截至目前,累计建成并通过验收的智能化综采工作面24个、智能化综掘工作面20个。
该代表分享了公司在智能化建设中的核心经验:一是强化顶层设计,执行“公司管规划、矿井管建设、区科管维修、队组管使用”四级管理机制,构建“建、管、用”四位一体管理体系。二是突出实际应用,坚持“能利旧不新建”和“有用能用适用好用”原则,推行“一矿一策一方案”与项目建设、队伍建设、人才培训“三同时”,着力推动智能化从“观赏型”向“应用型”转变。三是创新“三步工作法”和“六个看一看”效果检验机制,推动劳动定员从“一人一岗”到“一人多岗”,现场管理从“有人值守”到“无人值守、有人巡视”,设备检修从“计划检修”到“当修则修”,实现减人不减岗、增岗不增人。
贵州水矿控股集团有限责任公司代表介绍,公司拥有14处矿井。2017年启动矿井辅助系统智能化升级改造,截至目前已建成高级智能煤矿1对(大湾煤矿)、初级智能煤矿6对,在建高级智能煤矿1对、初级智能煤矿3对。公司已实现“一张网、一朵云、一个综管平台”建设目标,六盘水辖区内煤矿全面完成5G独立专网建设,集团智能煤矿综合管控平台已初步建成并调试运行。
在组织管理创新方面,水矿控股在大湾煤矿先行先试,成立智能化控制中心作为矿井独立科室,由生产副矿长直接分管,配备主任1名、副主任2名、技术员2名、工作人员42名,全权负责网络、智能化系统、安全监控等系统的使用和维护。在人才培养方面,通过院企联合、委托第三方运维与教培一体相结合的方式,逐步构建自身专业化运维队伍。该代表也坦言,当前仍面临专业人才匮乏、管理模式与智能化发展不对称、采掘系统智能化效果有待提升等突出问题。
贵州邦达能源开发有限公司代表介绍,公司所属盘州市6个生产煤矿已全部通过初级智能化矿井验收,建成了涵盖智能化管控平台、安全生产管控子系统、辅助智能化子系统及智能化生产系统在内的25个子系统。累计建成智能化综采工作面9个,其中薄煤层智能化综采工作面2个。
在实践成效方面,该代表用一组亮眼数据展示了智能化带来的变化:以苞谷山煤矿1126综采工作面为例,月推进度从传统模式的90米提升至122米,生产效率提升35%;单个智能化综采工作面单班作业人员由14人减至8人,每年可节约人工成本约216万元。在安全管理方面,液压支架初撑力实时监测与自动补液、自动跟机移架与邻架编组移架、工作面全覆盖视频监控等技术应用,有效遏制了安全事故和“三违”行为。该代表同时坦言,地质条件复杂制约精准开采、设备间协同与运维难度大、数据应用深度不足、复合型人才严重短缺等问题依然存在,下一步将联合科研力量攻关大倾角薄煤层自适应截割等关键技术。
贵州发耳煤业有限公司所属发耳煤矿代表在发言中介绍,发耳煤矿是贵州省第一家同时实施综采工作面智能化、生产辅助系统信息化的矿井,2020年被国家能源局评为国家首批智能化示范建设煤矿,并于2024年7月通过验收。矿井智能化建设累计投入约1.8亿元,先后建成12个智能化综采工作面。
发耳煤矿智能化矿山顶层设计以“专家型”智能软件为神经中枢,运用5G、智能AI、机器人、云计算、大数据分析等技术,建成信息基础设施、地质保障系统、掘进系统、采煤系统、安全监控系统、智能化园区与经营管理系统等十大板块。联合中国联通等单位积极探索5G+智能煤矿应用场景,打造了一张全弹性、全感知、全融合的高速网络。井上下原煤运输系统13部胶带机、井下1处水泵房、井上下5个变电所等生产辅助系统均实现地面集中监控、无人值守、有人巡检。AI视频分析系统实现了对人的不安全行为、物的不安全状态的自动捕捉、分析和报警。该代表指出,5G在移动设备上的应用仍存技术瓶颈、智能化设备可靠性需进一步提升、各系统间数据融合共享存在障碍等,是当前面临的主要困难。
六枝特区四新煤矿代表介绍了在极端复杂地质条件下推进智能化建设的艰难探索。四新煤矿设计生产能力45万吨/年,煤层倾角52°—60°,平均55°,属于急倾斜薄及中厚煤层,矿井构造复杂程度为中等。2025年12月进入联合试运转。
该代表坦言,地质条件极端复杂导致智能装备适配性差,非计划停机约70%源于滑移故障,采空区飞矸/窜矸、煤壁片帮严重威胁安全。智能技术与系统面临姿态与定位控制难、数据传输与感知失效、AI算法识别率骤降等“水土不服”问题。加上一线职工年龄偏大、复合型人才匮乏、建设投入压力大等因素,智能化推进困难重重。他恳请各位院士专家在复杂地质条件智能化开采技术优化、采掘装备适配技术攻关、多系统融合优化、灾害智能预警模型等方面给予帮扶指导,同时希望专家在管理体系及人才建设方面提供支持。
专家把脉:高屋建瓴指明方向
院士专家的指导讲话将座谈会推向高潮,为与会者带来了一场思想盛宴。
中国工程院院士王国法在讲话中指出,六盘水煤炭产能过亿吨、产量近亿吨,在全国地级市中举足轻重,但薄煤层、大倾角等极端复杂地质条件导致开采难度远超陕蒙等条件优越矿区。“解决贵州大倾角和薄煤层智能高效开采甚至比陕北10m大采高难度更大。”他直言,六盘水面临的技术攻关更具挑战性。
王国法院士充分肯定六盘水在智能化建设上的政府推进力度和企业实践成效,但也点明全国普遍存在的智能化系统常态化运行率偏低问题,根源在于“系统不好用、用不好、不想用”三重困境。他深刻剖析道,“不想用”和“用不好”与企业主观认识和人才短板密切相关。“一些旷工不愿意学习新的东西,更愿意按照他熟悉的路数去干,对学习新东西本质上是抵触的。”他强调,凡是智能化搞得好的矿井,无一例外都是“一把手工程”——矿长高度重视,从队伍、政策到收入分配全面倾斜,职工干智能化收入比传统岗位高,“很多人都积极地想进到这里头来”,才真正激发出内生动力。
针对“不好用”的症结,王国法院士分析认为,既有技术成熟度不够、设备可靠性不高的因素,也有最低价中标导致采购装备质量堪忧、各系统间“通讯协议各家都不想跟你统一,都想自己搞一套”导致数据壁垒等管理问题。他提出,设备要轻量化、高可靠,系统要精简少故障,让设备“能够不坏、少坏、少出毛病”。
在人才培养上,王国法院士指出,院校教育滞后于工程创新,“工程创新走在了教育的前面”,,智能采矿专业毕业生还很少,大多读研,真正下井的寥寥无几。他建议多路径破解人才荒:一是开发以实操岗位为核心的培训教材,内置“百问百答”解答常见故障;二是由政府组织矿长、分管副矿长层面的高端培训,让关键少数认清趋势、看到标杆,“真正认识解决了,企业的内生动力才能够真正上来”;三是推动校企联合开展定制化、多层次的培训班,聘请有实战经验、掌握前沿技术的人授课,政策上可探索认可相应学历,提高学习积极性。
面对科研投入不足的难题,王国法院士建议,省市政府联手,利用中央转移支付和向国家发改委、国家能源局申请专项,围绕贵州薄煤层、大倾角智能化开采设立国家级重点攻关项目,争取国家政策和资金支持。“六盘水这样资源型和财政校困难的地方政府,想拿出大规模的科技攻关资金非常难,应争取国家层面的项目定向支持。”他同时建议将智能化推进纳入企业考核导向,多措并举推动煤炭产业高质量发展。
中国工程院院士、中南大学教授李夕兵结合自身20余年在贵州从事非煤矿山开采的经验,为薄煤层智能化建设带来了“跨界”启示。他分享了团队在贵州开磷集团的成功实践:将磷矿原有的空场法崩落法改为充填法,利用磷石膏作为充填材料,实现绿色无废害开采的同时,产能从两三百万吨跃升至800万吨,该方法已在全国推广应用。同时,针对有色金属薄矿脉多,开采效率低等难题,团队多年来主攻有色金属薄矿脉开釆并取得了一些成绩。“薄矿脉的采矿,不管是在煤炭,还是在金属矿、非金属矿,都是特别特别难但意义重大。”
李夕兵院士提出了三点体会和建议:第一,要实现薄矿脉开采的智能化,必须针对具体矿山的条件——厚度不同、倾角不同、地质情况不同——来研发相适应的开采方法和装备。他提到金属矿山的开采方法课程“要上100多节课”,强调因矿制宜的重要性。第二,政府应在推进科技创新中起决定性作用,“政府重视了,市长重视了,科技局重视了,给了政策等方面的支持,很多问题就好解决了”。他建议六盘水市针对薄煤层智能化开采设立专项,吸引全国科研力量协同攻关,薄矿脉开采,结构应力变化大,空间狭窄且环境差,应加强“透明地质”等方面的研究,精准掌握矿体几何特征与岩层分布,为智能化提供坚实地质保障。第三,他代表中南大学团队表示,愿在顶板失稳监测预警、冲击地压监测、岩体异常结构成像等领域与六盘水深化合作,“在贵州干了几十年了,很愿意借这次学习的机会,在王院士带领下,为六盘水薄煤层的富矿精开和智能化做一些工作”。
在院士们高屋建瓴的指导之后,北京天玛智控科技股份有限公司党委副书记、总经理李明忠结合企业深耕复杂难采煤层的实践经验,作了系统深入的技术交流。他指出,六盘水矿区普遍存在“倾角大、瓦斯高、围岩软、水害重、构造密”的典型特征,智能化开采面临六大突出问题:大倾角/急倾斜工况设备失稳下滑、三软煤层围岩管控困难、高瓦斯与智能开采联动不足、薄煤层空间受限装备配套不完善、多系统协同难存在数据孤岛、专业人才匮乏。当前复杂煤层智能化开采普遍面临“家底不清晰、装备不适应、工艺不最优、控制不稳定”四大瓶颈。
针对这些难题,李明忠介绍了天玛智控推出的“采前精准治理—采中智能装备—工艺自适应控制—全流程灾害监测—远程运维”一体化解决方案。在技术层面,他重点介绍了三大突破:一是研发新一代智能控制系统,通过精准时间戳和反馈机制解决数据丢包与控制指令错乱问题,让网络通信从“堵车”变“有序通行”。二是为薄煤层研发90mm紧凑型液压阀组与低功耗无线传感网络,大幅减少线缆敷设,为狭小空间留出作业空间。三是攻克大倾角围岩稳定控制技术,发明“自撑、邻拉、底推、顶挤”刚柔并济支护技术,将工作面分区采用分组锚定、灵活编组、顺序调架的移架策略,打破全工作面统一拉架的局限。
在解决“不会用”难题方面,李明忠介绍,天玛智控将原本需编程才能修改的采煤工艺转化为可视化“拖拉拽”模板式调整,“普通工人只要会用Excel就能编辑工艺参数”;控制器支持接口后定义,接错即改、即插即用,大幅降低操作门槛。同时提供远程专家运维服务,协助矿井进行常态化诊断与运行保障。
李明忠还展示了多个典型示范工程成果:贵州马依矿工作面平均自动化率达85%,单班仅需3人巡视;川煤太平急倾斜薄煤层工作面(平均倾角52°)传感器完好率保持99%以上,支架跟机率稳定超90%;长城六矿大倾角工作面跟机自动化率81%,单班由10人减至5人。他表示,天玛智控将坚持“一矿一策、一面一案”定制化方案,先满足基本智能化控制要求,再分步升级高端应用,全力助推六盘水打造全国复杂难采煤层智能化开采示范高地。
会议在热烈而务实的氛围中圆满结束。与会企业代表纷纷表示,此次座谈会内容丰富、信息量大、含金量高,既有前沿技术介绍,又有实践经验分享,更有院士专家的精准指导,回去后将认真消化吸收,把学习成果转化为推动矿井智能化建设的具体行动,努力在“富矿精开”的实践中交出一份合格答卷。
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