政策解讀┃王國法院士：“人工智能+能源”戰(zhàn)略邁向縱深期煤炭行業(yè)把握創(chuàng)新應用脈搏

2025年09月26日 15:30 智能礦山雜志責編：戚金榮作者：智能礦山雜志

當前，新一輪科技革命與百年能源變局交匯，國家能源局發(fā)布《“人工智能+能源”實施意見》（簡稱《意見》），吹響了能源行業(yè)向智能經(jīng)濟躍遷的號角?！兑庖姟妨⒆阄覈贫葍?yōu)勢與產(chǎn)業(yè)基礎，明確了人工智能與經(jīng)濟社會深度融合的總體路徑。對于煤炭行業(yè)而言，《意見》的出臺為煤炭產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉型提供了方向指引，推動煤炭更好地發(fā)揮我國能源安全“壓艙石”保障作用，為新型能源體系建設注入關鍵動能。

文章來源：《智能礦山》2025年第9期“政策解讀”欄目

作者簡介：王國法，中國工程院院士，研究員，煤炭開發(fā)技術裝備與智慧礦山專家，全國勞動模范，杰出工程師?，F(xiàn)任中國煤炭科工集團有限公司首席科學家、煤礦智能化工作委員會主任、煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟理事長、中國自動化學會智慧礦山專業(yè)委員會主任。創(chuàng)立了煤礦綜合機械化和智能化開采系統(tǒng)的理論、設計方法和技術標準體系，主持設計研發(fā)了系列首套綜采成套技術與裝備，率先提出了煤礦智能化與智慧礦山建設的科學思想，系統(tǒng)地提出了煤礦智能化及分類、分級發(fā)展的理念、發(fā)展目標、技術路徑和標準體系，主持研發(fā)了4種模式的煤礦智能化開采成套技術與裝備，首創(chuàng)了5G+智能化煤礦巨系統(tǒng)頂層架構與應用系統(tǒng)關鍵技術。獲得國家科技進步獎7項、省部級科技獎40多項。

作者單位：中國煤炭科工集團有限公司

引用格式：王國法.“人工智能 + 能源”戰(zhàn)略邁向縱深期煤炭行業(yè)把握創(chuàng)新應用脈搏[J].智能礦山，2025，6(9)：1-7.

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把握機遇推動煤炭行業(yè)智能化綠色化轉型

當前世界能源格局發(fā)生深刻變化，新能源加快發(fā)展，推進能源綠色化和數(shù)智化雙重轉型是大趨勢。能源轉型和新一輪科技革命交匯互動，傳統(tǒng)能源面臨挑戰(zhàn)。我國能源綠色低碳轉型步伐加快，同時煤炭兜底保障需求持續(xù)加大，煤炭是端牢能源飯碗、實現(xiàn)能源安全自主可控的最經(jīng)濟可靠能源和重要原材料。推進AI+煤炭產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，以人工智能賦能煤炭無人化開采技術創(chuàng)新與裝備自動化和智能化迭代發(fā)展，加強煤炭清潔高效利用是能源轉型中確保主體能源安全的必然要求。而要實現(xiàn)這一目標，亟需敏銳洞察數(shù)字紅利，精準把握行業(yè)現(xiàn)狀，積極推動產(chǎn)業(yè)變革，如圖1所示。

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圖1 煤炭行業(yè)數(shù)智化轉型的新發(fā)展模式

1.1 掌握能源雙軌競爭

全球能源競爭的重心正在加速轉移，已經(jīng)不再僅僅是煤炭、石油等的傳統(tǒng)博弈，而是進入了算力、算法、數(shù)據(jù)的新賽道?！兑庖姟诽岢觥巴苿尤斯ぶ悄芘c實體經(jīng)濟深度融合”，這是在全球能源博弈進入“智能化+綠色化”雙賽道的背景下作出的戰(zhàn)略判斷。歐美通過立法和標準設限，企圖固化既有優(yōu)勢，而我國“富煤貧油少氣”的資源格局短期內(nèi)難以改變。目前全球能源博弈進入“智能化+綠色化”雙賽道，煤炭行業(yè)唯有依托人工智能，重構全鏈條技術體系，才能將煤炭的“資源紅利”轉化為“數(shù)據(jù)紅利”和“算力紅利”，在全球博弈中掌握主動。

1.2 打造產(chǎn)業(yè)升級樣板

黨的二十大報告將“建設現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”列為首要任務，同時《意見》中明確要培育智能原生新模式新業(yè)態(tài)，而煤炭行業(yè)正是檢驗人工智能賦能實體經(jīng)濟的關鍵載體。2021—2024年，全國煤炭總產(chǎn)量181.8億t、占一次能源生產(chǎn)、消費總量的66.6%、55%，煤炭在我國能源供應體系中仍將發(fā)揮基礎保障和系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。2024年，全年全國煤炭產(chǎn)量約47.6億t，智能化產(chǎn)能占煤炭總產(chǎn)能的比例提升至50%以上。煤炭不僅保障了國家能源安全，更是人工智能大規(guī)模賦能實體經(jīng)濟的“超級試驗場”。跑通煤炭智能化轉型的全流程后，所沉淀的技術體系與標準范式方可全面復制，成為中國式傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的示范樣本。

1.3 搶抓融合戰(zhàn)略窗口

《意見》強調(diào)加快科學大模型建設應用，而煤炭行業(yè)擁有海量尚未充分挖掘的數(shù)據(jù)，二者交匯正是變革戰(zhàn)略窗口期。近年來，大模型正從語言智能走向多模態(tài)和具身智能，具備了對復雜物理世界建模的能力，人工智能逐步真正成為行業(yè)從業(yè)人員的伙伴。為此，煤炭行業(yè)必須搶抓2025—2035年關鍵窗口，打造以數(shù)智技術驅動的“資源-能源-生態(tài)”智慧綜合體新業(yè)態(tài)，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)涅槃重生。

1.4 回應安全民生需求

煤炭智能化的核心落腳點就是安全和民生。安全生產(chǎn)層面，我國65%以上煤炭產(chǎn)能來自深部、高瓦斯等災害隱患嚴重的區(qū)域，安全雙重預防始終是首要任務。通過人工智能技術可實現(xiàn)從被動應對轉向主動防控，實現(xiàn)“無人則安”的本質安全；國家安全層面，人工智能+煤炭是打牢國家安全基石的有效路徑。民生層面，人工智能技術能夠為煤礦職工創(chuàng)造更體面、更安全的工作條件，同時實現(xiàn)綠色開采和綠色礦山目標?！兑庖姟芬笤鰪姂萌斯ぶ悄芫S護和塑造國家安全的能力，其布局與煤炭產(chǎn)業(yè)安全、民生訴求高度契合。

1.5 推動模式范式躍遷

從更長遠的視角看，煤炭行業(yè)的發(fā)展邏輯也在發(fā)生深刻變化。過去依賴“資源儲量-資本投入-規(guī)模擴張”的線性路徑，而未來必然要走“數(shù)據(jù)生成-知識沉淀-算法迭代-價值倍增”的指數(shù)模式。未來井下核心場景將實現(xiàn)少人化、無人化，產(chǎn)業(yè)工人轉向數(shù)據(jù)標注與知識積累，數(shù)據(jù)成為第四大生產(chǎn)要素，企業(yè)完成從“資源運營商”到“數(shù)據(jù)運營商”的切換。

立足現(xiàn)實剖析“人工智能+煤炭”發(fā)展態(tài)勢

煤礦智能化轉型并非空中樓閣，而是緊貼產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實的戰(zhàn)略選擇。如圖2所示，無論是技術應用升級、場景滲透深化，還是跨界生態(tài)構建，行業(yè)都需要形成由點到面的系統(tǒng)性突破。

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圖2 “人工智能+煤炭”三大發(fā)展態(tài)勢

2.1 升級技術應用模式

當前煤礦智能化技術應用正處于從培育階段向全面系統(tǒng)突破的技術升級階段，煤炭領域需要從早期單一環(huán)節(jié)的算法輔助，升級為“專業(yè)大模型+多技術協(xié)同”模式。在地質勘探、采掘工藝優(yōu)化等核心場景中構建煤礦專用大模型，融合多源異構數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)-知識”耦合；同時聯(lián)動機器視覺、智能控制等技術與裝備，形成“采集-運算-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)，推動煤炭生產(chǎn)從被動響應向主動預判跨越。

2.2 深化全鏈場景滲透

《意見》提出要推進工業(yè)全要素智能化發(fā)展，其中重點強調(diào)加快人工智能在設計、中試、生產(chǎn)、服務、運營全環(huán)節(jié)落地應用，這為煤礦智能化的發(fā)展擘畫了路徑。結合近年來煤礦智能化建設進展，井工開采仍需加強多模態(tài)感知與大小模型融合，逐步實現(xiàn)少人化、無人化的常態(tài)作業(yè)；露天開采需加強人工智能優(yōu)化工藝參數(shù)和采運調(diào)度，提升大型化和智能化自主運行水平；智能洗選環(huán)節(jié)則需加強煤質數(shù)據(jù)庫與工業(yè)數(shù)字孿生體，提高煤質檢測的精度與效率；設備運維方面，需要融合大模型技術將故障預警與預防性檢修等場景走深走實。未來，仍需要進一步擴大應用覆蓋范圍、提升技術適應性和可靠性，推動人工智能與煤炭開發(fā)利用全鏈條的深度融合。

2.3 培育跨界融合生態(tài)

煤礦智能化的發(fā)展不僅是行業(yè)內(nèi)部的自我革新，更是跨領域協(xié)同創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。結合《意見》提出的“形成跨界融合的智能經(jīng)濟形態(tài)”要求，煤炭行業(yè)必須注入新的發(fā)展動力。一方面，這將催生以“智能礦山”為代表的新業(yè)態(tài)，推動開采、運輸、洗選、運維等環(huán)節(jié)的全鏈條協(xié)同；另一方面，將帶動跨界創(chuàng)新，形成“煤礦企業(yè)提出需求-科研團隊突破共性技術瓶頸-科技企業(yè)提供應用技術產(chǎn)品”的良性協(xié)同生態(tài)，既為煤炭行業(yè)解決技術痛點，也為人工智能技術落地提供場景支撐，有助于我國在全球煤炭智能化競爭中占據(jù)先機。同時，要探索通過煤炭開發(fā)、煤轉電、精細煤化工、煤炭與新能源優(yōu)化組合等上中下游全面發(fā)展，形成以煤炭為基礎的煤炭聯(lián)營、能源和化工結合的產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展格局，因地制宜打造煤-煤電、煤-煤化工、煤-新能源、煤-煤電-新能源、煤-煤化工-新能源、煤-電-化-新等多鏈條協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，推動煤炭從燃料向燃料、原料及材料并重轉變。

聚焦落地破解“人工智能+煤炭”建設難題

煤炭行業(yè)的應用場景復雜多變，制約智能化落地的瓶頸不容忽視。如圖3所示，煤礦智能化需要突破“數(shù)據(jù)難共用、裝備不智能、系統(tǒng)卡點多、運行難常態(tài)”四大痛點，才能把技術創(chuàng)新和政策紅利真正轉化為實際生產(chǎn)力。

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圖3 破解智能化建設難題的四大核心環(huán)節(jié)

3.1 重構感知認知體系

煤礦智能化建設要破解“數(shù)據(jù)難共用”的頑疾，關鍵在于建立全局性認知體系和統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準。井下粉塵和弱光環(huán)境常常導致單一感知手段失效，而地質、設備、環(huán)境等多模態(tài)數(shù)據(jù)分散存儲，又讓整體分析困難?！兑庖姟窂娬{(diào)要加強數(shù)據(jù)供給創(chuàng)新，為此需構建一體化多模態(tài)感知網(wǎng)絡，全面覆蓋地質、設備、環(huán)境等全場景數(shù)據(jù)，同時納入行業(yè)標準規(guī)程、手冊臺賬等文本數(shù)據(jù)，按照行業(yè)通識與專識數(shù)據(jù)進行分級融合理解，并通過人工智能算法，將原始數(shù)據(jù)轉化為對生產(chǎn)規(guī)律和風險趨勢的深度認知，為智能決策提供統(tǒng)一、可信的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 攻堅智能裝備可靠性

裝備智能化是煤礦轉型的核心瓶頸之一，煤礦智能化建設要突破“裝備不智能”的關鍵在于推動人工智能從“外掛改造”轉向“原生融合”?！兑庖姟诽岢觥巴苿庸I(yè)全要素智能化發(fā)展”，為裝備升級指明了方向。針對井下防爆、低功耗、抗干擾的特殊要求，研發(fā)煤炭行業(yè)智能硬件體系，將算法深度嵌入采掘機、液壓支架等核心裝備，通過構建“硬件載體+算法內(nèi)核”的一體化智能裝備制造生態(tài)，賦予裝備邊緣計算與自主決策能力，實現(xiàn)從“功能執(zhí)行”向“智能運行”的跨越。

3.3 打通系統(tǒng)協(xié)同鏈路

煤礦智能化要打破“系統(tǒng)卡點多”壁壘需依托群體智能重塑生產(chǎn)協(xié)同邏輯，讓系統(tǒng)涌現(xiàn)出單設備不具備的協(xié)同智能。《意見》明確要求深化人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用，煤炭行業(yè)需要通過群體智能重塑協(xié)作邏輯。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通全流程的數(shù)據(jù)鏈路與控制權限，可以讓原本獨立作業(yè)的設備形成集群化協(xié)同，并基于實時數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整作業(yè)節(jié)奏和參數(shù)，從而實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)、聯(lián)動避險和系統(tǒng)自恢復。這樣的整體協(xié)同智能，將顯著提升煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的效率與韌性。

3.4 創(chuàng)新應用落地范式

煤礦智能化建設要破解“運行難常態(tài)”問題需在落地范式上摒棄“場景-項目-算法”的模式，遵循《意見》提出的“培育智能原生新模式新業(yè)態(tài)”目標，通過標準化封裝將行業(yè)算法整合為能力模塊，行業(yè)知識轉化為可插拔組件，靈活組合快速適配新場景；在推廣路徑上優(yōu)先選擇基礎條件好的礦井實現(xiàn)高價值單場景突破，再逐步擴展場景適用范圍，并向復雜協(xié)同場景延伸，形成分級分類可復制的體系化方案；在生態(tài)構建上，推動煤礦企業(yè)從“技術應用方”向“技術共創(chuàng)方”轉型，采用“場景牽引”的聯(lián)合創(chuàng)新模式，構建協(xié)同創(chuàng)新平臺，形成新質產(chǎn)業(yè)生態(tài)，如圖4所示。

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圖4 應用落地的新范式

統(tǒng)籌全局健全保障與長效發(fā)展機制

煤礦智能化發(fā)展不僅依賴技術和場景突破，更需要系統(tǒng)保障。因此只有在協(xié)同創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、安全倫理與長效機制上形成合力，煤炭行業(yè)的“人工智能+”行動才能行穩(wěn)致遠，持續(xù)釋放發(fā)展動能。

4.1 培育協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)

煤炭行業(yè)的智能化不是單一環(huán)節(jié)的改造，而是全鏈條的系統(tǒng)升級。要實現(xiàn)這種跨越，必須依托“政-產(chǎn)-學-研-用”的一體化生態(tài)?！兑庖姟窂娬{(diào)要推動人工智能與經(jīng)濟社會各行業(yè)各領域廣泛深度融合，這對煤炭行業(yè)尤為適用。行業(yè)發(fā)展不能僅靠煤礦企業(yè)的數(shù)據(jù)和場景，還需要專業(yè)科研團隊持續(xù)攻關、產(chǎn)業(yè)資本加大投入、政策法規(guī)提供保障，以及國家部委層面的統(tǒng)籌引領。通過協(xié)同創(chuàng)新平臺，把需求牽引、技術供給與應用落地高效結合，才能形成跨界融合、共創(chuàng)分享的產(chǎn)業(yè)格局，推動行業(yè)從“單點突破”走向“系統(tǒng)躍遷”。

4.2 強化復合人才培養(yǎng)

煤礦智能化建設要求變革礦業(yè)生產(chǎn)組織模式與管理方式，打破以物理世界為中心的組織模式和管理模式，圍繞數(shù)字世界重塑煤炭企業(yè)的戰(zhàn)略愿景、業(yè)務流程、組織架構、管理文化等。煤礦智能化建設的核心在人才，需要大批礦業(yè)工程+人工智能的復合型技術人才，既要有懂采礦+人工智能算法的專家、能有效治理數(shù)據(jù)的團隊、熟練掌握智能裝備運維的工程師，還要有精于智能化煤礦管理和市場運營的人才。結合《意見》“加大高層次人才培養(yǎng)力度”要求，行業(yè)要建立分層次的人才梯隊，既培養(yǎng)高端科研領軍人才，也要打造覆蓋面廣的技能型隊伍，推動產(chǎn)教融合和跨學科交叉。通過校企合作、實訓平臺和標準化人才評價機制，逐步形成一支兼具煤炭行業(yè)經(jīng)驗與人工智能技術素養(yǎng)的復合型團隊，為“人工智能+煤炭”提供堅實的人才保障。

4.3 健全安全倫理規(guī)范

為深化落實《意見》中“推動人工智能應用合規(guī)、透明、可信賴”要求，一方面，要強化人工智能系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的風險評估與測試，確保從感知、決策到執(zhí)行環(huán)節(jié)的可信與可控；另一方面，要重視倫理與意識形態(tài)風險防范，確保人工智能在煤炭場景中的應用符合國家安全和社會穩(wěn)定要求。通過建立分級分類的安全評估機制和倫理規(guī)范，推動形成“技術可信、應用可控、制度健全”的安全發(fā)展格局，使煤炭行業(yè)的智能化在保障安全的前提下穩(wěn)步推進。

4.4 建立長效發(fā)展機制

行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不僅取決于技術突破，更取決于制度完善。《意見》明確提出要完善適配人工智能發(fā)展的數(shù)據(jù)產(chǎn)權和版權制度，煤炭行業(yè)需要建立從價值創(chuàng)造到利益分配的良性循環(huán)機制，確保數(shù)據(jù)權益、知識產(chǎn)權和創(chuàng)新成果的合理歸屬。通過建立行業(yè)標準體系、應用推廣路徑和成果評估機制，推動煤礦企業(yè)從單純的“應用方”轉向“共創(chuàng)方”，形成多方共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。同時，要構建行業(yè)自我迭代的反饋機制，實現(xiàn)技術、人才、資本和政策的動態(tài)優(yōu)化，確保煤炭智能化不止于階段性突破，而能進入可持續(xù)發(fā)展的長周期軌道。

《意見》的發(fā)布，標志著我國在新一輪科技革命和能源變局中率先進入“人工智能+”的戰(zhàn)略縱深期。煤炭行業(yè)作為我國能源安全的“壓艙石”，既是人工智能賦能的關鍵領域，也是檢驗政策落地成效的重要陣地。縱觀行業(yè)發(fā)展，全鏈條的技術重構、全場景的應用滲透、全系統(tǒng)的協(xié)同創(chuàng)新，已從戰(zhàn)略愿景轉化為實踐路徑。未來十年，將是煤炭智能化轉型的關鍵窗口期。唯有以人工智能為牽引，推動產(chǎn)業(yè)模式躍遷，培育復合型人才，健全安全與倫理規(guī)范，構建長效發(fā)展機制，方能夯實煤炭行業(yè)高質量發(fā)展的內(nèi)生動能與制度根基，塑造人工智能與煤炭開發(fā)技術全面融合的新時代煤炭產(chǎn)業(yè)體系，逐步形成“AI+資源+能源+生態(tài)”的智慧綜合體，為我國新型能源體系建設和智能經(jīng)濟加速躍遷提供持續(xù)可靠支撐。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術交流陣地，也是行業(yè)最大最權威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團有限公司主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領域產(chǎn)學研用新進展的綜合性技術刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團隊/人物專訪、政策解讀、視角·觀點、智能示范礦井、對話、革新·改造、學術園地、專題報道等。

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團智能化建設成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進展發(fā)布會”“煤炭清潔高效利用先進成果發(fā)布會”“《智能礦山》理事、特約編輯年會暨智能化建設論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設運維與技術創(chuàng)新高新研修班”等活動20余次。組建了理事會、特約編輯團隊、卓越人物等千余人產(chǎn)學研用高端協(xié)同辦刊團隊，打造了“刊-網(wǎng)-號-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺，全方位發(fā)布礦山智能化領域新技術、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗。

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