作為當(dāng)前創(chuàng)新最密集、增長(zhǎng)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�！�5G+智能礦山”已成為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”最典型的應(yīng)用場(chǎng)景之一，5G賦能智能煤礦，將解決哪些問(wèn)題？

支撐礦井轉(zhuǎn)型

近百年來(lái)，礦山安全問(wèn)題始終是全球性的巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)彭齊鳴認(rèn)為，“智能化將從根本上解決礦山安全問(wèn)題，是全球礦業(yè)發(fā)展的必由之路�！�

“截至目前，全國(guó)已建設(shè)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目已超過(guò)800個(gè)，預(yù)計(jì)年底有望突破1500個(gè)。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新、互促共進(jìn)、疊加倍增的發(fā)展態(tài)勢(shì)初步形成�！惫ば挪客ㄐ殴芾砭指本珠L(zhǎng)邵道新在近日舉行的“5G+智能礦山”論壇上介紹，今年以來(lái)，山西陽(yáng)煤集團(tuán)、焦煤集團(tuán)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(gè)礦區(qū)開(kāi)展5G技術(shù)應(yīng)用，支撐礦山轉(zhuǎn)型升級(jí)。

原國(guó)家發(fā)改委經(jīng)濟(jì)體制與管理研究所主任史煒認(rèn)為，5G+智能礦山是新生產(chǎn)力的標(biāo)志。5G與以往4G通訊傳輸最大的不同在于，海量帶寬和低時(shí)延背后對(duì)工業(yè)行為的解析，對(duì)智能礦山行為的解析。

“實(shí)現(xiàn)礦卡無(wú)人駕駛，提高礦車(chē)作業(yè)效率，減少現(xiàn)場(chǎng)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(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)井下高清視頻回傳，瓦斯?jié)舛�、環(huán)境、溫度及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)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(yīng)。”邵道新指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G正迎來(lái)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(lái)礦山建設(shè)的支撐，我國(guó)礦業(yè)科技創(chuàng)新也取得一定成效，但依然存在不少問(wèn)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(shí)，新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用還需要機(jī)制創(chuàng)新，需要政策引導(dǎo)與激勵(lì)。當(dāng)前，包括大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)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(jiǎn)化采煤系統(tǒng)

“傳統(tǒng)煤炭系統(tǒng)實(shí)在是太復(fù)雜了，而最簡(jiǎn)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(jìn)行簡(jiǎn)化，再和5G通信技術(shù)對(duì)接�！敝袊�(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)何滿(mǎn)潮指出，作為主體、戰(zhàn)略性能源，煤礦的很多問(wèn)題有待解決。

據(jù)介紹，煤礦井工開(kāi)采的傳統(tǒng)121工法源于1706年的英國(guó)，這種開(kāi)采方法雖然帶來(lái)很多財(cái)富，但也存在不少問(wèn)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(mǎn)潮進(jìn)一步分析，以我國(guó)每年近40億噸的產(chǎn)量計(jì)算，意味著扔掉的煤柱也有約40億噸，按目前港口煤炭?jī)r(jià)格計(jì)算，造成的經(jīng)濟(jì)損失約2萬(wàn)多億元。同時(shí)，這種工法由于巷道掘進(jìn)量特別大，也導(dǎo)致成本居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如果萬(wàn)噸掘進(jìn)率平均34米，按照目前生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，年煤巷掘進(jìn)約13000千米。“這個(gè)長(zhǎng)度相當(dāng)于在地球直徑方向?qū)⒌厍虼虼�，掘進(jìn)及相關(guān)成本超過(guò)千億元。”

傳統(tǒng)工法需要打巷道，由此帶來(lái)很大的安全問(wèn)題，統(tǒng)計(jì)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(jì)，121工法造成的全國(guó)生態(tài)破壞面積已達(dá)2200萬(wàn)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(xué)技術(shù)提供支持。”何滿(mǎn)潮介紹，他所在團(tuán)隊(duì)提出了解決思路，用110和N00工法，自成巷、無(wú)煤柱，這樣可以省去掘進(jìn)系統(tǒng)，只剩下采煤系統(tǒng)及其相關(guān)系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)化后，再實(shí)現(xiàn)通訊、智能化就方便了。

搶救資源和生命

記者進(jìn)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(gè)煤柱；1G N00工法在采煤過(guò)程中帶出一個(gè)巷道，礦井回收率達(dá)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(chē)場(chǎng)，不再需要維持井下強(qiáng)大的物流運(yùn)輸系統(tǒng)；4G N00工法將實(shí)現(xiàn)井下自動(dòng)化、無(wú)人化，解決瓦斯災(zāi)害問(wèn)題，實(shí)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(shí)現(xiàn)全礦井智能控制、自動(dòng)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(duì)接將分5步走，初步對(duì)接是一個(gè)礦山，把單體礦上的井上控制系統(tǒng)和井下控制系統(tǒng)對(duì)接；第二步在一個(gè)礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行多礦井融合；第三步，進(jìn)行區(qū)域融合，一個(gè)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(jìn)行國(guó)際化的煤炭行業(yè)融合�！焙螡M(mǎn)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(shí)驗(yàn)基地，還將進(jìn)一步推進(jìn)，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(hù)�！�

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(qiáng)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(kāi)放合作交流。