在以5G為(wèi)代表的信息技术的加持下，智慧矿山(shān)从理(lǐ)念走向落地，為(wèi)我國(guó)矿山(shān)行业逐步实现少人无人化作业提供了有(yǒu)力支撑。

2022世界5G大会即将在哈尔滨召开，中國(guó)工程院院士、中國(guó)矿业大學(xué)（北京）校長(cháng)葛世荣书面回复了科(kē)技日报记者的采访，并表示，期待越来越多(duō)的科(kē)研院所、高科(kē)技公司、行业企业投身到智慧矿山(shān)5G生态圈的构建，以进一步丰富5G在智慧矿山(shān)的应用(yòng)。

记者：矿业的安全化、无人化作业被视為(wèi)5G等新(xīn)兴技术最适合切入的环节，但矿业环境对设备及操作要求严苛，如何借助5G及其他(tā)ICT技术更好更快地解决这一问题？

葛世荣：矿山(shān)无人化作业是一项系统工程，也是矿山(shān)智能(néng)化的发展目标。然而，矿山(shān)作业环境十分(fēn)恶劣，对设备的要求也异常严苛，智能(néng)化开采还存在感知能(néng)力不够强、装备可(kě)靠性不够高、终端计算速度不够快、信息互通性不够强、人机交互性不够好等诸多(duō)问题亟待解决。

矿山(shān)智能(néng)化应借助于5G、工业互联网、人工智能(néng)、大数据、数字孪生等新(xīn)一代ICT技术，更好地实现数据泛在高速接入、装备实时控制、图像视频智能(néng)分(fēn)析、灾害监测预警、机電(diàn)装备故障诊断等功能(néng)，最终构建矿山(shān)产运销储用(yòng)全流程透明化系统。新(xīn)一代ICT技术作為(wèi)矿山(shān)智能(néng)化的核心支撑技术，须以科(kē)技创新(xīn)為(wèi)驱动，促进ICT技术与矿业的深度融合与产业落地，实现矿山(shān)的安全化、无人化作业，最终推进矿业高质量发展。

记者：目前中國(guó)比较知名的煤矿企业生产过程智能(néng)化大致处于什么水平，5G已经或将扮演什么角色？

葛世荣：截至2022年4月，我國(guó)有(yǒu)近400座煤矿开展了智能(néng)化建设，已建成煤矿智能(néng)化采掘工作面813个，其中采煤工作面477个，掘进工作面336个，智能(néng)化技术在煤矿减人增安提效方面作出了重要贡献。目前的初级智能(néng)化采煤工作面基于5G通信和边缘计算技术，实现了工作面全景高清视频监控、基于视频AI分(fēn)析的液压支架状态识别以及人员“三违”行為(wèi)识别等智能(néng)化应用(yòng)，已达到“一键启停、无人操作、有(yǒu)人巡视、遠(yuǎn)程干预”的智能(néng)化建设目标。 

在露天矿无人驾驶方面，國(guó)家能(néng)源集团联合中國(guó)矿业大學(xué)（北京）、航天重工、中科(kē)院自动化研究所等國(guó)内矿山(shān)无人驾驶领域主要科(kē)研院所和企业，共同研发露天矿机器人化自主运输装卸系统，将在露天矿无人驾驶、装卸协同、群體(tǐ)调度、安全保障技术等方面持续突破，推动无人驾驶技术在露天矿更深更广的应用(yòng)。

当前，煤矿行业正在广泛开展“5G下矿井”工程应用(yòng)，神东上湾煤矿、山(shān)西新(xīn)元煤矿、陕煤小(xiǎo)保当和曹家滩煤矿等数十个煤矿已率先建成基于5G的矿山(shān)移动通信专网，國(guó)家能(néng)源集团、中煤集团等大型煤矿企业所属的数十处矿山(shān)也正在开展5G网络建设。基于5G网络构建的煤矿工业互联网是煤矿智能(néng)化系统的神经网络，将会使得数据接入更便捷、数据传输更高速、决策控制更加及时可(kě)靠，有(yǒu)力促进煤矿智能(néng)化水平的整體(tǐ)提升。

记者：您曾提出“利用(yòng)数字孪生搭建智能(néng)化新(xīn)平台”，模拟实际采煤。这样的平台建设有(yǒu)哪些障碍？哪些环节会用(yòng)到5G/6G技术？

葛世荣：数字孪生是近年来快速发展的工业数字化技术，2020年我们率先提出了煤矿数字孪生概念，系统阐述了数字孪生的内涵，提出了融合5G通信技术、物(wù)联网技术和仿生智能(néng)技术的数字孪生智采工作面10项关键技术。

目前煤矿数字孪生系统还停留在顶层规划和系统架构设计层面，还存在众多(duō)理(lǐ)论和技术问题需要突破，例如煤矿地质精细化模型与多(duō)物(wù)理(lǐ)场仿真引擎等问题。5G/6G技术也将会在煤矿数字孪生系统中发挥作用(yòng)，例如在孪生體(tǐ)与实體(tǐ)系统的虚实交互方面，数字孪生系统会产生大量的双向交互数据，对数据传输的带宽和时延有(yǒu)很(hěn)高的要求，这正是5G/6G通信技术的优势。

记者：我國(guó)煤炭绿色开采的最大难题是什么？机器人能(néng)在多(duō)大程度上发挥作用(yòng)？

葛世荣：我國(guó)煤炭绿色开采的重要难题是如何实现煤炭开采的低损化和低碳化。一方面要推广应用(yòng)低损化开采、矿區(qū)土地复垦与生态治理(lǐ)等技术。另一方面要降低煤炭开发利用(yòng)过程的碳排放、推广二氧化碳捕集与封存技术，严格控制开采过程的甲烷排放量。

煤矿机器人是实现煤矿智能(néng)化的主要载體(tǐ)，主要还是在减人增安提效方面发挥作用(yòng)。近年来，煤矿机器人的研发和应用(yòng)取得了長(cháng)足的进步，采煤、掘进机器人群已成為(wèi)智能(néng)采煤和智能(néng)掘进工作面的主要装备。巡检、安控、运输、辅助作业等煤矿机器人也得到了大量应用(yòng)，未来，将会有(yǒu)越来越多(duō)的危重作业岗位被机器人所替代。（记者 刘艳整理(lǐ)）