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作為當前創(chuàng)新最密集、增長最活躍的領(lǐng)域，5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合正在催生前所未有的新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式?！?G+智能礦山”已成為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”最典型的應用場景之一，5G賦能智能煤礦，將解決哪些問題？
支撐礦井轉(zhuǎn)型
近百年來，礦山安全問題始終是全球性的巨大挑戰(zhàn)。中國礦業(yè)聯(lián)合會會長彭齊鳴認為，“智能化將從根本上解決礦山安全問題，是全球礦業(yè)發(fā)展的必由之路。”
“截至目前，全國已建設(shè)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目已超過800個，預計年底有望突破1500個。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新、互促共進、疊加倍增的發(fā)展態(tài)勢初步形成?！惫ば挪客ㄐ殴芾砭指本珠L邵道新在近日舉行的“5G+智能礦山”論壇上介紹，今年以來，山西陽煤集團、焦煤集團等領(lǐng)先企業(yè)與基礎(chǔ)電信企業(yè)深入合作，已經(jīng)在多個礦區(qū)開展5G技術(shù)應用，支撐礦山轉(zhuǎn)型升級。
原國家發(fā)改委經(jīng)濟體制與管理研究所主任史煒認為，5G+智能礦山是新生產(chǎn)力的標志。5G與以往4G通訊傳輸最大的不同在于，海量帶寬和低時延背后對工業(yè)行為的解析，對智能礦山行為的解析。
“實現(xiàn)礦卡無人駕駛，提高礦車作業(yè)效率，減少現(xiàn)場人員數(shù)量，提升礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的安全性；建設(shè)井下的5G專網(wǎng)，實現(xiàn)井下高清視頻回傳，瓦斯?jié)舛取h(huán)境、溫度及機電設(shè)備的運行實時遠程監(jiān)控和管理，不僅助力企業(yè)自身提質(zhì)提質(zhì)降本增效，也產(chǎn)生了良好的示范效應。”邵道新指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G正迎來前所未有的創(chuàng)新活躍期、戰(zhàn)略窗口期和關(guān)鍵發(fā)展期。
盡管智能技術(shù)正在成為未來礦山建設(shè)的支撐，我國礦業(yè)科技創(chuàng)新也取得一定成效，但依然存在不少問題。彭齊鳴指出，一方面，在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵元部件制造方面還存在短板，制約了行業(yè)發(fā)展步伐；同時，新技術(shù)研發(fā)應用還需要機制創(chuàng)新，需要政策引導與激勵。當前，包括大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等在內(nèi)的關(guān)鍵新興技術(shù)，正在或即將顛覆包括礦業(yè)在內(nèi)的所有行業(yè)的發(fā)展模式。
簡化采煤系統(tǒng)
“傳統(tǒng)煤炭系統(tǒng)實在是太復雜了，而最簡化的系統(tǒng)智能化以后才是最可靠的。因此，要將采煤系統(tǒng)進行簡化，再和5G通信技術(shù)對接?！敝袊茖W院院士、中國礦業(yè)大學（北京）何滿潮指出，作為主體、戰(zhàn)略性能源，煤礦的很多問題有待解決。
據(jù)介紹，煤礦井工開采的傳統(tǒng)121工法源于1706年的英國，這種開采方法雖然帶來很多財富，但也存在不少問題。
“用這種工法，平均煤礦采出率不到50%，基本上是采一半、扔一半，資源損失巨大?！焙螡M潮進一步分析，以我國每年近40億噸的產(chǎn)量計算，意味著扔掉的煤柱也有約40億噸，按目前港口煤炭價格計算，造成的經(jīng)濟損失約2萬多億元。同時，這種工法由于巷道掘進量特別大，也導致成本居高不下。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如果萬噸掘進率平均34米，按照目前生產(chǎn)規(guī)模計算，年煤巷掘進約13000千米?！斑@個長度相當于在地球直徑方向?qū)⒌厍虼虼蜻M及相關(guān)成本超過千億元。”
傳統(tǒng)工法需要打巷道，由此帶來很大的安全問題，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，91.25%的事故發(fā)生在巷道里。此外，還造成生態(tài)破壞，據(jù)不完全統(tǒng)計，121工法造成的全國生態(tài)破壞面積已達2200萬畝，并以每年105畝的速度增加。
“因此，改變這種現(xiàn)狀尤為迫切，需要科學技術(shù)提供支持?！焙螡M潮介紹，他所在團隊提出了解決思路，用110和N00工法，自成巷、無煤柱，這樣可以省去掘進系統(tǒng)，只剩下采煤系統(tǒng)及其相關(guān)系統(tǒng)，系統(tǒng)簡化后，再實現(xiàn)通訊、智能化就方便了。
搶救資源和生命
記者進一步了解到，采礦工法將不斷優(yōu)化。110工法取消了工作面煤柱和充填柱，少打一半巷道，多采一個煤柱；1G N00工法在采煤過程中帶出一個巷道，礦井回收率達90%以上；2G N00工法不再需要打巷道，取消掘巷和煤柱，采留一體化，為智能化N00礦井奠定基礎(chǔ)；3G N00工法取消了井底大巷、井底車場，不再需要維持井下強大的物流運輸系統(tǒng)；4G N00工法將實現(xiàn)井下自動化、無人化，解決瓦斯災害問題，實現(xiàn)煤與瓦斯共采；到5G N00工法，將與雙5G通信結(jié)合構(gòu)建智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)全礦井智能控制、自動采煤、智能決策。
據(jù)悉，從110工法到N00工法覆蓋主要煤炭產(chǎn)區(qū)，已影響產(chǎn)能約23.6億噸，涉及63%的礦區(qū)。
“N00工法與雙5G通信對接將分5步走，初步對接是一個礦山，把單體礦上的井上控制系統(tǒng)和井下控制系統(tǒng)對接；第二步在一個礦區(qū)內(nèi)進行多礦井融合；第三步，進行區(qū)域融合，一個指揮中心指揮若干礦區(qū)；第四步是多區(qū)域的高度的融合；最后一步，進行國際化的煤炭行業(yè)融合?！焙螡M潮表示，“想得好，更要從腳下做起。目前建立2G和3G N00工法工業(yè)化實驗基地，還將進一步推進，規(guī)劃在2021-2025年將5G N00工法落地，搶救資源、搶救生命、生態(tài)保護?！?/p>
另外，邵道新表示，下一步工信部通信管理局將加快5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新探索，完善5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，深化5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開放合作交流。 （中國能源報武曉娟）
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