煤炭行业系列深度观察：智能化赋能下的安全、效率与绿色转型

2024年7月，一场突如其来的暴雨威胁着华北某大型煤矿。然而，与过去可能引发的慌乱不同，调度中心内一片沉稳：智能化水文监测系统早已提前发出预警，精准圈定了高风险区域；人员精准定位系统瞬间锁定所有受威胁人员位置；智能应急广播系统立即启动，清晰指引撤离路线。仅仅30分钟后，受威胁区域人员全部安全升井。这一幕，正是煤矿智能化在保障矿工生命安全方面发挥决定性作用的生动缩影。

近年来，煤矿智能化建设已经从理念倡导步入大规模落地应用阶段，其核心价值首先体现在对安全生产的革命性提升。国家矿山安全监察局最新数据显示，2024年上半年，全国煤矿事故起数和死亡人数同比分别下降18.3%和21.6%，百万吨死亡率历史性地降至0.05以下。这一显著成果，智能化功不可没。

智能化装备：构建井下安全“天罗地网”

• 风险感知与预警前置化：

  • 智能地质保障系统： 山东能源集团在冲击地压矿井应用的高精度微震监测系统，配合三维地质建模与AI分析，成功预警多次潜在冲击风险，为采取卸压措施赢得宝贵时间窗口。国家能源集团神东煤炭公司利用智能探水系统，结合地质雷达与钻孔成像技术，提前探明隐伏水体，有效避免了突水事故。

  • 环境参数智能监控： 瓦斯、一氧化碳、粉尘、温度、风速等关键参数实现7×24小时全覆盖、高精度、实时监测。晋能控股集团塔山煤矿应用的智能通风系统，能够根据瓦斯涌出量、工作面推进速度等动态数据，AI算法自动优化调节风门风窗，精准控制风流，杜绝瓦斯超限死角。

• 人员本质安全强化：

  • 精准定位与紧急避险： UWB、ZigBee等技术的应用，将人员定位精度提升至厘米级。井下人员位置、行动轨迹实时可见。一旦发生险情（如瓦斯突出、火灾），系统能秒级触发报警，自动规划最优避灾路线，并通过广播、矿灯闪烁、逃生指示牌联动精准引导撤离。中煤集团大屯煤电公司姚桥煤矿的实践表明，该系统使应急响应效率提升40%以上。

  • 行为识别与违章预警： 基于机器视觉的AI视频监控系统，能自动识别未戴安全帽、违章跨越皮带、进入危险区域等不安全行为，并实时发出语音警告或推送信息至管理人员。河南能源化工集团永煤公司陈四楼煤矿应用后，井下“三违”现象显著减少。

• 设备运行安全可靠保障：

  • 大型关键设备状态在线监测与预测性维护： 采煤机、掘进机、主通风机、提升机等关键装备部署大量传感器，实时监测振动、温度、油液、电流等状态参数。AI算法对海量数据进行分析，精准预测设备故障点及剩余寿命，变被动抢修为主动维护。陕煤集团黄陵矿业一号煤矿对主运输皮带机实施预测性维护后，意外停机时间减少60%，避免了多起因设备故障可能引发的次生事故。

  • 智能巡检替代人工高危作业： 防爆巡检机器人、无人机替代人工进入瓦斯聚集区、采空区边缘、高温区域等危险场所进行例行巡检和探测，彻底将人从高风险环境中解放出来。国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿应用无人机进行边坡稳定性监测，效率与精度远超人工。

安全管理模式：从“人防”到“技防”“智防”的跃升

智能化不仅提供了先进装备，更深刻改变了安全管理模式：

• 风险管控更精准： 基于大数据平台，整合地质、生产、环境、设备、人员等多源数据，AI智能分析生成动态风险图谱，精准定位高风险区域、时段和环节，使安全管理资源投入有的放矢。

• 隐患治理更闭环： 隐患智能识别（如AI视频识别、传感器报警）→ 自动推送 → 在线派单 → 整改过程跟踪 → 验收闭环。所有流程线上化、可追溯，大幅提升隐患治理效率和执行力。中国平煤神马集团搭建的隐患闭环管理系统，使隐患平均整改周期缩短35%。

• 应急指挥更高效： 灾变时，系统自动启动应急预案，融合井下实时环境数据、人员位置、设备状态、视频画面，构建“一张图”指挥平台。指挥人员可直观掌握全局态势，优化救援方案，调度救援资源。陕煤彬长矿业公司的一次模拟火灾演练中，智能化系统使应急响应决策时间缩短50%。

挑战与展望：迈向“零死亡”的坚实之路

尽管成效显著，煤矿智能化安全应用仍面临挑战：老旧矿井改造难度大、成本高；不同厂商系统间存在“信息孤岛”，数据融合深度不足；缺乏既懂采矿又精通AI、大数据的复合型人才；部分复杂灾害机理模型仍需突破。

未来，智能化安全发展将聚焦：深化灾害机理模型与AI融合，提升预测准确性；推进设备全面感知与系统深度互联互通（OPC UA、5G）；研发更小型化、低功耗、高可靠的矿用智能传感器；培养和引进高端复合人才；探索数字孪生技术在安全模拟演练、事故推演中的应用。

结语：

智能化不是冰冷的机器替代，而是赋予煤炭行业守护生命的强大科技铠甲。从被动防御到主动预控，从模糊管理到精准治理，智能化正以前所未有的力量重塑煤矿安全格局。当每一个矿工都能在更安全的环境下工作，当“零死亡”的愿景因科技而日益清晰，这不仅是行业的进步，更是对生命至高无上的尊重。持续投入、突破瓶颈、深化应用，煤矿智能化必将为筑牢安全生产防线，实现煤炭工业高质量发展提供最坚实、最可靠的保障。