破解深部開采難題的核心路徑，是以智能化裝備將人員撤出高危區(qū)域，人工智能是關鍵技術支撐。

安全生產(chǎn)科技的目標，是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)快速感知、實時監(jiān)測、超前預警。

深部開采必須摒棄碎片化治理，建立風險預控、系統(tǒng)韌性的主動治理模式。

——李全明

當前，我國煤炭開發(fā)加速進入深部開采階段，面臨高地壓、高地溫、高巖溶水壓等挑戰(zhàn)。隨著對地質(zhì)環(huán)境的擾動增大，深部開采給礦山安全生產(chǎn)與高質(zhì)量發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

今年全國兩會期間，就煤炭深部開采安全治理、AI（人工智能）應用等問題，全國政協(xié)委員、北方工業(yè)大學副校長李全明接受了本報記者專訪。

深部開采面臨新風險

“調(diào)研顯示，國內(nèi)井工煤礦的平均開采深度接近500米。隨著淺部資源的減少，煤礦開采正加速向深部發(fā)展，已有一批開采深度超過800米甚至1000米的礦井?！崩钊鞲嬖V記者。

結合其研究領域，李全明認為，當前煤炭深部開采面臨以下新風險。

一是高地應力與強采動疊加，沖擊地壓風險劇增。深部巖體處于“三高一擾動”環(huán)境，開采擾動誘發(fā)能量積聚，動力災害危險性顯著提升。

二是高滲透壓與瓦斯耦合，誘發(fā)復合動力災害。深部高瓦斯壓力與高滲透壓疊加，易導致煤與瓦斯突出、突水等災害耦合發(fā)生，治理難度極大。

三是巷道圍巖大變形機理復雜，支護控制成為難題。深部巖體呈現(xiàn)非線性大變形特征，傳統(tǒng)支護技術難以應對，圍巖控制成本高昂。

四是高地溫與高濕環(huán)境惡化，引發(fā)嚴重熱害及次生災害。地溫梯度增加導致工作面溫度超標，不僅危害健康，還可能誘發(fā)瓦斯異常涌出等次生災害。

李全明認為，破解深部開采難題的核心路徑，是以智能化裝備將人員撤出高危區(qū)域，人工智能是關鍵技術支撐

從被動應對到主動防控

李全明長期致力于推動礦山安全治理從被動應對向主動防控轉(zhuǎn)型，他表示，近年來，人工智能正推動礦山深部開采安全管理從“人防”轉(zhuǎn)向“技防”。

李全明指出，近年來，我國礦山災害智能預警精度顯著提升。比如，西安科技大學融合DeepSeek大模型構建沖擊地壓智能預報方法，實現(xiàn)多源監(jiān)測數(shù)據(jù)實時分析與超前預警。

智能裝備替代人工作業(yè)成效顯著。例如，中國安全生產(chǎn)科學研究院研發(fā)的智能瓦斯巡檢系統(tǒng)替代人工巡檢，減員增效顯著；國家能源集團寧夏煤業(yè)公司棗泉煤礦選矸機器人采用多機械臂協(xié)同與AI視覺識別方式，替代人工手選；清淤、巡檢等機器人替代井下高危人工作業(yè)，降低從業(yè)人員安全風險，等等。

“安全生產(chǎn)科技的目標，是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)快速感知、實時監(jiān)測、超前預警?！崩钊髡f。

必須摒棄碎片化治理

李全明強調(diào)，深部開采必須摒棄碎片化治理，建立風險預控、系統(tǒng)韌性的主動治理模式，重點抓好四方面工作。

一是強化深部地質(zhì)保障與超前治理。建立全生命周期地質(zhì)動態(tài)補勘機制，查清地應力、巖體結構、水文條件，構建高精度三維地質(zhì)模型，落實“一礦一策、一面一策”，先治災、后開采。

二是全面推進智能化與裝備升級。推進采掘遠程操控，推廣耐高溫、抗高壓智能裝備與機器人，構建“人—機—環(huán)”智能物聯(lián)網(wǎng)絡，以數(shù)字孿生實現(xiàn)全礦井可視化、自主化管控。

三是提升全生命周期系統(tǒng)韌性。強化巷道高強度支護，保障長期穩(wěn)定；建立關鍵設備預測性維護機制，防范因單點故障引發(fā)系統(tǒng)性風險。

四是培育本質(zhì)安全人才與文化。聚焦深部災害辨識與處置，常態(tài)化培訓“五職”礦長與專業(yè)技術人員；完善隱患報告激勵機制，提升班組安全能力；深化校企合作，培養(yǎng)智能采礦復合型人才。

“只有在技術升級、管控變革、人才支撐等方面持續(xù)、協(xié)同發(fā)力，才能實現(xiàn)‘少人則安、無人則安’，在千米井下走出安全、高效、可持續(xù)的深部開采新路。”李全明說。

作者：豐碩 版面編輯：張翔

來源：中國煤炭報

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