主持人：尊敬的王国法院士，尊敬的葛世荣校长，各位领导，老师们、同学们大家下午好！有人说地下管廊是一个城市的良心，其实在地下作业的煤矿工人的劳动安全的状态，体现一个社会的良心，我是科普时报副社长冷德熙。科普时报、中国科普网举办MSTA大家系列科技讲座，是为了贯彻落实习的重要指示，大力宣传新中国成立70年来、尤其是中国改革开放以来的伟大科技成就，将重大科技成果转化为最新科普资源，从而让科技创新服务于青少年的健康成长和公众素质的提高。

　　主持人：在中国科协科普部和科技日报社的支持下，我们定期邀请著名科学家、工程技术专家，作为重大科技事件的亲历者和重大科技成就的首席科学家，以演讲的形式通过媒体平台向公众进行科技传播。

　　主持人：我国是全世界最大的产煤国，煤矿数量最多，煤炭事业对国家贡献巨大，提高了我国经济建设和社会生活所需能源的60%以上。但是长期以来，由于各种主客观条件的限制，导致过去矿难频发，煤矿安全成为一个绕不开的话题。我们今天就来讨论这样一个话题：“智能开采与煤矿安全”。千百年来，煤炭开采一直都是工人下井采矿，人们一直在呼吁将矿工从艰难危险的环境中解放出来，从高强度的体力劳动中解放出来，因此让矿工穿着衣服打着领带，在地面上控制设备进行采煤，一直是我们大家共同的愿望和行业科技创新努力的方向。

　　主持人：令人振奋的是，近年来，由于广大科技工作者和煤矿从业者的共同努力，一项以煤矿智能化开采为主要内容的行业重大技术创新，彻底的改变了这一状况。智能化开采技术的成功应用，使我国600万以上的煤炭工人在地面上采煤的理想得以实现，我国煤矿科技工作者，开创了智能化开采技术的先河，占领了世界采矿技术的制高点，达到国际领先水平。

　　主持人：今天是MSTA大家系列科技讲座第五期。我们将“智能化开采：煤炭工业新的技术革命”作为本期活动主题。我们今天邀请到的主讲嘉宾是为这一行业重大科技创新做出重要贡献的大咖级人物。今天在座的主要是中国矿大的老师和同学们，你们好！也有来自不同渠道的同志们，欢迎大家！还有来自国家科技和科普部门的有关负责同志。

　　葛世荣：尊敬的国法院士、尊敬的各位老师和同学们，大家下午好！在我们全国人民欢庆祖国七十华诞，我们全体矿大师生热烈庆祝建校110周年之际，第五期MSTA大家系列科技讲座在矿大隆重举行。我代表学校向举办此次活动的各主办单位和各位嘉宾表示热烈的欢迎，向辛勤筹备会务工作以及在科普工作第一线的科技工作者表示诚挚的问候，向关心支持矿大北京事业发展的各界人士表示衷心的感谢。

　　葛世荣：党和国家多年来高度重视科普工作。习强调，科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在科技创新同等重要的位置。在新时代要加快科普事业发展，切实提高国民科学素质，离不开在座各位科技工作者的主动作为。就像刚才介绍的，要把一个艰苦有风险，而且对国民经济非常重要的煤炭工业的科技发展，尤其是智能化、无人化科技进步，向大家介绍，向社会传播，我想科普工作非常重要，也需要各方的力量来深度参与。

　　葛世荣：从事科普工作是一所大学的重要职责。科普是高校研究成果的现实转化，是高校人才培养的重要环节，也是发挥高校社会服务智能，提升公众科学素质的具体体现。希望通过举办本次活动可以帮助矿大北京老师、同学们，扩大煤矿方面的知识，辨别认识煤矿智能化发展的前沿，积极向社会传播煤炭科技进步，弘扬正能量的科学精神。也希望向广大科技工作者，能够在专注自身研究领域同时，一起积极投身科普事业。最后预祝本次活动圆满成功，祝各位嘉宾、老师、同学们，身体健康，工作顺利，谢谢大家！

　　郑凯：尊敬的王国法院士、葛世荣校长，亲爱的各位老师、同学们，大家下午好！今天科普时报和中国科普网共同在这里举办MSTA第五期，对关心支持科普的各界朋友表示衷心的感谢。煤炭是世界上储量最多，分布最广的燃料资源，我国作为世界上最大的产煤国，煤炭对国家贡献巨大，其中煤炭的智能化采掘和清洁高效利用，促进了煤炭工业转型升级，为国家发展绿水青山做出积极贡献。

　　郑凯：近年来在广大科技工作者和广大从业者共同努力下，智能化无人开采技术取得了重大突破，对我国经济社会发展，产生了深远影响。本期MSTA大家系列讲座主题是智能开采：煤炭工业的新技术革命，邀请了院士和媒体平台进行传播，这对弘扬科学精神将起到积极作用。

　　郑凯：刚才葛校长介绍了习对科学普及的重要指示，这是一些经典论述，要把科技科普放在和科技创新同样的位置。我们国家公民科学素质，2018年国家统计局统计为8.7%！2020年将要达到10%，这是一个门槛。但是相比之下，我们应该取得了一些进步，但是和国际上比还不够，比如美国在2015比值是28.5%，也就是说我们中国的科技腰杆子要真正硬起来，我们中华民族要为人类文明做更大的贡献，必须要正视差距，必须把我们科技创新建立在强大的素质科学基础上，建立在科技创新的人才辈出中。所以我们需要不断的通过各种方式，通过我们的专家、教授、院士还有老师们同学们，通过你们向世界传播和弘扬科学精神、科学知识。

　　郑凯：中国科协作为广大科技工作者的群众组织，一直把科学普及作为自身的重要职责。2006年国务院颁布《全民科学素质行动规划纲要》，同33个部委共同实施这项工作，到2020年我们的全民科学素质要努力超过10%的目标。今年5月30日，中国科协举办了科技资源活动，也是通过组织广大科技工作者，从爱国、创新、求实、协同、育人的科学家精神，融入到奉献、友爱共同进步中，为全面建成小康社会做出更大贡献。借此机会，中国科协科普部愿意和广大科技工作者，还有老师们、同学们共同开展科普服务，分享更多好的科学前沿知识和科学精神，推动我国科普事业，从而促进科技事业取得更大成绩。最后预祝本次活动取得圆满成功，祝各位领导、各位专家，老师们、同学们，工作顺利，身体健康！谢谢！

　　贺佑国：各位领导、各位嘉宾、各位同学下午好！非常高兴这次和中国矿业大学联合承办这期MSTA活动，以展示煤矿智能化开采的煤炭科技创新最新成果。我国煤炭工业是在解放前的基础上发展起来的，经过了原始手工采煤、普采、综采、高采、高效矿井等发展阶段，现在正处于现代化、智能化的发展阶段，智能化矿山正在崛起。煤矿智能开采是推进煤炭生产方式和发展模式变革的关键技术，是实现煤炭工业高质量发展的重要途径。

　　贺佑国：自2014年陕煤黄陵矿业集团率先实现可连续性的智能化无人开采工作面以来，我国煤炭行业已经建成145个智能化无人开采工作面。2018年应急管理部信息研究院在有关部门支持下，成立了煤矿机器人中心，专门协调推进煤矿机器人研发与应用，服务煤矿安全基础建设和煤矿安全水平提升，还有智能智慧矿产建设。还颁布了煤矿重点研发目录，推动煤炭智能开采和煤炭行业的高质量发展。应急管理部信息研究院，主要从事煤炭信息情况研究，矿山安全和信息技术研究工作。中国煤炭协会的科普工作专委会，就是挂靠在信息研究院，多年来为宣传煤炭科技创新，推动行业科技进步，做出重要贡献。

　　贺佑国：在中国煤炭学会指导下，近年来，科普工作专委会，为进一步完善煤炭科普工作基础，建立了16个煤炭行业科普教育基地，组建了新一届煤炭科学传播专家团队，开展了五个相关高校科普社团试点，加强了科普宣传。2018年创作出版了《神奇的煤炭》科普图书，荣获中国煤炭能源研究会优秀能源科普作品。2019年5月出版了《神奇的无人化采煤》，这些科普图书将形象生动地向社会公众展现煤炭行业科技创新的工作成果。今年是信息研究院建院六十周年，我们将同科技工作者一道抓住新一轮科技革命产业变革的机遇，共同解决煤矿智能化面临的重大科学问题和技术难题，为推动煤炭生产率水平的提高，促进煤炭工业高质量发展做出更大的贡献。最后预祝本次活动圆满成功，谢谢大家！

　　尹传红：尊敬的葛世荣校长、王国法院士、郑凯副部长，尊敬的各位来宾，老师们、同学们下午好！首先我向出席本次活动的各位嘉宾、领导、老师、同学们表示衷心的感谢。近几年，在党中央的领导下，在社会各界共同努力下，我国科技事业密集发力加速跨越，实现了系列重大变化，一些前沿方向开始进入并行领跑阶段，科技实力正处于从量的积累向质的飞跃，点的突破向面的能力提升的重要时期，并且在基础和应用科学领域取得了一系列重大科技成就，同时也正着力推进面向国家重大需求的战略高技术研究。

　　尹传红：我国科技事业取得了这些重大成效，已经对我国国民经济产生重要影响，作为科普工作者，我们工作的重要内容就是要组织专家进行有效解读，将最新科技成就让广大青少年和公众有所了解，我们认为现在科技知识，尤其最新科技创新成果，应该作为科普传播的重要内容，这既有利于推进最新创新成果转化和推广应用，同时也有利于增进公众对现在科学技术的理解和参与。

　　尹传红：我们举办MSTA大家系列讲座，就是为了贯彻落实习的重要指示，把科学普及放在科技创新同等重要位置，让公众更好了解我国科技事业发展成就，让科技创新服务于青少年健康成长和公众科学素质的提高。希望通过我们的努力，会有更多的科技专家参与到科普事业中，随着广大青少年和公众素质提高，将会有更多人投身于中国科学创新事业。

　　尹传红：煤炭是中国社会经济建设的重要支撑，广大科技工作者多年来不懈努力和积极贡献，极大了改变煤炭行业传统面貌，让我们生活更加美好。今天王国法院士等嘉宾的演讲，既是一种科学知识的传播，同时也是科学精神的弘扬，作为主办单位，我们衷心的感谢他们对于科普工作的大力支持，同此也通过他们表达对煤炭工作者和科技工作者的崇高敬意，谢谢大家！预祝本次活动圆满成功。

　　主持人：下面有请第一位演讲嘉宾中国工程院王国法院士。他是煤炭行业首席科学传播专家，是煤炭技术与开采装备方面的科技领军人物，他组织完成的黄陵智能化开采总体设计项目，首次实现工作面有人巡视、无人操作的智能化采煤，获得中国工业大奖。他组织建立了液压支架技术标准体系，实现了成套技术装备完全的国产化，研发的煤炭自动化装备，出口到世界主要产煤国家，主要技术指标达到国际领先水平。他组织和参与完成了多个重要科技项目。他的演讲题目是《智能化无人开采与智慧煤矿》。下面欢迎王院士为我们演讲。

　　王国法：同学们，老师们，下午好！非常高兴向大家介绍一下，智能化无人开采与智慧煤矿的发展情况。我们知道能源是人类生存与发展的物质基础。化石能源，目前是世界主要能源，在世界一次能源消费结构中占比86%。石油、煤炭、天然气，三分天下。非化石能源和可再生能源虽然发展很快，但是也只占14%。

　　王国法：中国、美国、澳大利亚、印度、印度尼西亚、俄罗斯是世界前六位产煤大国。煤炭一直是我国主体能源，目前在我国一次能源生产和消费结构中仍然占70%和60%以上。我国主要碳化石能源资源主要是煤炭，我们石油现在进口已经超过70%，煤炭也是可以清洁高效利用的最安全能源之一。目前清洁高效发电技术已经取得重大突破，可以实现有害气体零排放，煤炭清洁转化技术，燃煤工业锅炉的高效燃烧技术，污染物的控制与资源化利用技术，都取得了重要的进展。这为煤炭的清洁利用，提供了有效科技支撑。

　　王国法：所以我们说能源是不是清洁的？不是看它的燃烧，而是看它能否清洁利用。基于世界能源格局和我国资源禀赋及现实经济社会需求，我们可以断定，未来相当长时间内，煤炭仍然将占有比较大的比例，作为我国主体能源仍然难以被替代。目前存在去煤化和煤炭污名化现象，是行业利益博弈的声音。我们煤炭发展就是要通过科技进步来消除煤炭生产利用的环境负效应，实现安全高效绿色开发和清洁高效利用。

　　王国法：习指出，我们的国情是以煤为主，在相当长一段时间内，甚至从长远来讲还是以煤为主的格局，我们对煤的注意力不要分散。我国煤炭资源丰富在发展新能源和再生能源的同时，还要做好煤炭这篇文章。

　　王国法：建国七十年来，煤炭工业生产了800亿吨煤炭，煤炭工人为共和国的发展做出了巨大的贡献。改革开放四十年来，我们的煤炭开采从人工采煤，半机械化，机械化，发展到综合机械化，开始向自动化和智能化迈进。目前人工智能的时代已经来临，在大数据和人工智能技术促进下，我们看到了许多科幻小说中的内容已经成为现实。人工智能击败了人类顶尖的棋手，自动驾驶技术日趋成熟，机器人取代人工的时代正在成为现实。

　　王国法：人工智能离我们还遥远吗？我们身边看到的智能手机、扫地机器人、智能音响等等，各种各样的人工智能产品，说明人工智能已经深入我们的生活。什么是人工智能？研究开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的学科，就是人工智能。人工智能是对人的意识思维、信息过程的模拟，像人一样，机器像人一样思考，看懂听懂音乐。人工智能学科起源于图灵测试。图灵1956年做了一个测试，它在测试者与被测试者隔离的情况下，通过一些装置向被测试者随意提问。图灵认为机器科技可以模拟人脑思维的过程，认为一个良好设计的计算机能够做到人脑做的一切。

　　王国法：1956年他们正式提出了人工智能的概念，标志着人工智能学科的诞生。人工智能经历了六十多年的发展过程，形成了几大学派。从模拟人的心智，模拟人脑结构，模拟人的行为进行研究。人工智能的三大驱动要素，首先大数据，另外就是芯片，提供了超高的运算能力，再一个就是算法，这是人工智能的三大驱动要素。人工智能的秘密，就是机器学习，通过学习机器掌握了人类思维的能力，语言的能力，领悟的能力，审美的能力，推理的能力，一系列的能力，所以学习是走向成功的基石。机器要像人一样分析处理问题，要让自己变得智能，具有学习的能力，这是人工智能的基石。

　　王国法：机器学习与人的思维过程是一样的，首先要感知，我们人类的感知有听觉、触觉、视觉，而在机器的眼中这些感知都只有数据，机器学习就是特征的提取、训练和识别。机器学习的过程通过特征提取建模，机器学习从机器学习到深度学习，深度学习的思想与人类视觉认识高度适应。深度学习的概念，就像我们识别图片中的汉字。假设我们深度学习要处理信息，处理信息是水流，处理深度学习的网络是由一个管道和阀门组成的巨大水管网络，这个有多层，每一层有控制水流流量和门阀，与每个出口插上一个标志，我们输入一个“田”字，水流流入整个网络的时候，我们看水管出口是否田字水流更多，如果不是，我们调整哪个阀门出水，这个流量符合要求，这就是深度学习训练的过程，反复的训练，那么就形成了机器深度学习的逻辑思维。

　　王国法：机器学习的本质是通过建立特征模型和应用海量训练样本，采取有效信息，从而识别有效性，深度学习的最大特点，是分层提取特征，通过组合低级特征合成高级特征，再进行判断和预测。这种方法与人脑识别系统认识和判断事物的过程是类似的，有利于发挥机器的数据与计算优势，降低人类的干扰，提高预测准确性。

　　王国法：人工智能最成功的标志是阿法狗。阿法狗之所以战胜人类是利用计算和资源的力量，通过学习棋谱和自我对抗。阿法狗下过的棋局是几十亿，数据上是必胜人类无疑。通过数据学习的算法，阿法狗不被人类认知所局限，能够发现新的知识，发展新的策略。大数据和深度学习算法为人工智能赋能，展现了十分广阔的应用前景，应用领域非常广泛。人工智能目前处于初级阶段，有智能没智慧，缺乏综合决策能力，会计算但不会像人一样算计。人工智能有智无心更无谋，情感交流处于起步阶段，从不能实用到可以实用这样一个技术拐点，距离很好用还有很多瓶颈，理论创新和产业发展空间巨大。

　　王国法：目前，人工智能处于产业爆发式的发展过程，将改变人类生活方式。目前主要应用在电子商务、智能医疗、智能教育、智能安防等方面。智能安防系统能够从成千上万的人群中，通过行为分析找到对方，能够判断行为不轨的人，在各种遮挡情况下，也能够通过行为分析找出要找的人。

　　王国法：智能家居、智能手机，智能制造已经深入我们生活的许多场景。许多设备的制造已经广泛采用智能机器人。智能机器人是人工智能的具体应用，人工智能赋予了机器人学习思考的能力，机器人的大脑也就是人工智能通过不断的收集大数据，通过推理、规划、感知来模拟人的一些感知活动，让机器人大脑越来越聪明。比如我们的百度大脑、Google大脑，都是这样。

　　王国法：机器人的基本组成，包括执行机构、驱动装置、控制系统、感知系统，这是一般机器人都要具有基本的系统。各种感知系统，包括触觉传感、视觉感知，甚至还有味觉。自动驾驶技术，需要汽车像人大脑一样，能够自动识别车前方出现的物体，对出现的状况做出决策。机器人的关键技术包括运动控制，其中自动平衡控制技术是一项关键技术。机器人摔倒了怎么办？要能够自动复位，我们井下机器人，被障碍颠覆了它要能够自动恢复。我们已经在各种方面应用机器人，如物流机器人、分拣机器人、制造机器人、穿戴机器人、医疗机器人、聊天机器人，等等。

　　王国法：煤矿开采主要以长壁开采为主，智能化开采，是我们煤矿智能化的核心。我们发展了四种基本的智能化无人开采模式，刚才我们看到的视频短片也进行了回顾。首先我们在薄煤层和中厚煤层发展了智能化开采，在厚煤层发展了大采工作量，智能机协同开采模式，研发了智能采空与人工干预的放顶煤模式。我们在薄煤层首先实现了1.3米以下薄煤层无人化开采，这就是我们现场的录像。可以说实现了工作面无人化。黄陵矿业集团公司首先实现了常态化远程监控的无人化开采，实现了煤炭工人“穿西服、扎领带”采煤的梦想。

　　王国法：我们突破了5-8米大采高和超大采高工作面围岩智能耦合控制技术装备，实现了5-8米以上的厚煤层智能化高效综采，在超大采高综采技术方面实现世界领跑，也创造了大采高超大采高综采世界最高记录。在兖矿金鸡煤矿成功使用，实现最高6.6万吨最高水平的综采。针对8米以上到20多米以上的特厚煤层，开发了放煤工艺参数智能算法和时序控制与人工融合控制系统，实现了特厚煤层的高效工作。针对复杂煤层，我们通过机械化+智能化基础的融合，解决了综采设备在50多度大倾角条件下稳定运行的世界难题，实现了由不能采到能够安全高效开采的突破。

　　王国法：我们井下的固定岗位作业，逐渐由机器人代替人工作业，我们国家煤矿安全监察局，今年1月份发布了煤矿重点产品研发目录，提出了五类38种煤矿机器人的研制，从桌面到采煤、运输三类机器人研发。煤矿的智能化是指从煤矿的开拓设计，地测、裁决、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与执行的基本能力。煤矿智能化是一个不断发展的过程，智能化程度也是一个不断进步的过程。煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿，智慧煤矿与智慧社会、智慧城市、智慧交通等具有类似的科学内涵，是指煤矿主体系统实现智能化，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化与现代矿山开发技术相融合，开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制完善智能系统，实现一种全智能化的新模式。

　　王国法：实现智能化发展我们有三个目标。首先近期到2021年全国建成100个智能化示范矿井，初步形成煤矿开拓设计地质保障等等。主要环节实现数字化传输、数字化运行的技术体系，基本实现减人提效，少人和无人作业，井下固定岗位无人职守；到2025年大型煤矿基本实现无人化，实现开拓设计、地质保障、采掘运通、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行；2035年要实现煤矿智能化开采、构建多产业链、多系统集成的煤矿智能系统，实现绿色清洁智能化发展。智慧煤矿总体框架，首先要基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道，形成一个大数据的应用中心，开发一个业务运输平台，面向不同业务部门，实现按需服务。

　　王国法：我们一个煤矿有很多的系统，一般煤矿至少有九十多个子系，我们把它归纳为建设煤矿的八大智能系统。从地下的精准位置服务和地质信息保障，到智能快速跃进，无人辅助运输，智能开采，一直到矿井的安全防控，等等，整个八大系统。要建设相应的八大智能系统的智能控制平台，包括智慧煤矿复杂巨系统总体规划及综合操控操作平台，智慧煤矿云数据中心，智慧煤矿大数据分析。

　　王国法：第二个平台就是煤矿的安全高效信息网络精准位置服务系统。井下精确位置管理服务的平台，井下采掘、运通、地质、信息动态管理系统，所谓4D-GIS系统，以及我们的培训系统。要研发智能快速掘进系统。我们煤矿普遍存在一个采掘失衡的矛盾，智能快速掘进还存在许多难题，这些问题也是我们企业迫切需要解决的难题。要建设智能化无人工作面的协同控制系统、智能化运输管理系统，辅助以无人驾驶技术，实现全煤流无人职守；建设煤矿井下环境感知安全管控系统和智能通风及安全监测物联网系统。安全物联网包括智能排水控制系统，固定场所无人职守系统，还有大型设备故障诊断，机器人群协同控制平台，以及智慧矿区的指挥中心，包括井下智能仓储物流管理系统，等等。

　　王国法：建设全国煤矿大数据中心，构建智能+绿色矿山和绿色矿业新体系，是我们新时代矿业科技工作者的历史使命。我们青年学生、青年科技人员是通过煤炭革命，建设智能+绿色矿山和绿色矿业新体系的中坚力量。煤炭革命智能+绿色矿山和绿色矿山新体系建设的历史节点，也是我们青年人才成长的新机遇。科技创新是发展生产力的第一要素，青年人才是科技创新的主力军，是希望之星。青年人才要在创新中成长，养成创新意识，创新思维，创新能力，善于创新，实践是成功的内在要素。

　　王国法：我们国家改革开放四十年来快速发展，得益于创新，但是在我们这样一个发展阶段，我们的创新大多数是引进、消化、吸收再创新，和从集成创新到再创新这样一个阶段，我们原始创新不足，目前正是我们基层创新向原始创新迈进的一个转型期。中美贸易战，实际上本质上是科技战，对中兴、华为这些公司的打压，我们的教训是通过引进技术再创新。华为成功的经验是，华为虽然也面临严峻的局面，但是他们在基础创新方面有准备，有应对。

　　王国法：我们要培育全社会的创新精神，培育创新的良好环境，特别是要加强在基础理论、基础研究、基础材料等方面的创新。我们说想象力比知识更重要，有想象力的人才能够提出高质量的科学问题，但是解决问题的能力是创新力的核心，是创新人才的根本价值所在。激情是创新的催化剂，我们干任何事情，干任何事业都需要有激情，创新更需要有激情，理想是创新人才成长的动力，是创新之魂。我们能够实现的只能够是我们内心最渴望的东西，所以只有创新的激情加上科学的方法，才能够实现我们的目标。科学创新没有捷径，我们持之以恒才能够水到渠成，实至来名，更上层楼向从容，我们要坚决杜绝不端的学术行为。

　　王国法：我在这里也是想呼吁我们的矿大同学们，能够选择加入我们煤炭的行列。我们现在的学生实际上矿大也都没有几个愿意到煤炭行业就业，这已经成为一种社会现象。但是实际上这有很大的盲从成分。我学的不是煤炭，可以说我并不是因为喜欢煤炭而选择这个行业，而是因为选择而爱上了煤炭事业，一次选择，一生无悔。

　　王国法：我们的煤炭工人特别能吃苦、特别能战斗的精神，以及敢于奉献精神、敢于创新的品德，都是非常值得学习的。我们每个同学毕业的时候都面临着选择，职业的选择是我们一生中最重要的选择之一。我觉得，实际上人生道路千万条，或者直线或者曲折。我们现在很多的精英，都走在一条直线的路上，可能挤的大家都走不动。其实有的道路可能是曲折的，但也未必不能够达到自己的人生目标。没有人能预知哪一条路是成功的捷径，但是我们只要方向正确，坚定踏实的走好每一步，都会向目标靠近。条条道路都得有人走，条条道路都可能通向成功。

　　王国法：同学们，当前世界正处于第三次工业革命与第四次工业革命的历史交汇期，以人工智能、大数据、互联网+为标志的新技术革命浪潮滚滚，你们肩负中华民族伟大复兴历史使命，煤炭工业期待你们的加入，建设绿色+智慧矿业的伟大事业将为你们发挥创造力，建功立业提供历史的机遇，你们具备了创新意识，创新能力，你们将开创未来！我想象十年、二十年以后，你们中将出现一批影响中国、影响世界的杰出工程师，杰出科学家，杰出领导者，你们都将成为中华民族伟大复兴的贡献者。谢谢大家！

　　主持人：谢谢王院士，王院士的演讲非常精彩，我听着都热血沸腾，我相信台下的同学也深有同感。在最后那一页，我们正处在第三次第四次工业革命中间，在你们中间会诞生一大批著名的工程师、科学家，院士向我们在座各位发出呼唤，希望你们来到我们这个行业，我们绿色智能化开采这个实业有待我们参与！同学们，对以上院士的精彩演讲，我们再一次表示衷心的感谢！下面请同学们与院士开展互动，如果有一些不解的问题，我们借这个机会可以与院士进行请教，交流。

　　同学1：尊敬的王院士，你好！感谢您的精彩报告，您用自身在行业的奋斗历程，跟我们青年人做出了表率。我们已经实现了智能化采煤新方法，离我们最终实现无人开采还有什么多远，还要经历怎样的发展历程？谢谢。

　　王国法：我们智能化开采，特别是最近十年，我们产学研部门一起做了大量工作，取得了重要进展。这些成果，前面的视频也做了相应介绍。但是智能化开采距离我们实现煤炭完全无人开采这样一个梦想，要走的路还很长。就像我们发展煤矿综合机械化一样，我们煤炭工业的发展历史上，应当说综合机械化是一个非常具有立碑成意义的事情。20世纪八十年代同志支持我们煤炭行业，我们通过发展综合机械化，使我们煤炭企业面貌发生了革命性变化，生产力水平有了根本性提高。但是这个发展历程也遇到很多困难。现在我们智能化发展，在一些企业来说相对还比较好。但是就全国的煤矿来说，要实现真正全无人作业，我们还有很多的问题需要解决。因为时间关系，我没有深入展开讲，每一项技术离完全完善都有很大的距离，因为地下开采是一个非常复杂的事情。

　　很多人说过，登天容易入地难。我们知道，相对于飞行器来说，我们可以用方程计算来解决许多问题。但是在地下开采，就像地震这样一种灾害，不光是我们国家，全世界也都没有根本性突破。因为地下的系统更复杂，实际难度更大，我们要解决的问题更多。但是我们正在向不断完善这样一个目标去迈进，不断取得进展。谢谢。

　　同学2：王院士你好，我有一个简单的问题。在2014年的时候，我有过一些想法，面对互联网、通讯与机电技术发展，我作为一个传统采矿专业的学生，如何把这些看似很遥远的大数据、互联网技术跟我传统学科有效的结合？

　　王国法：你提了一个很重要的命题。这实际也是我们高校教育改革应该考虑的，我们葛校长也一直在做的工作。现在煤矿要发展以智能化为主导方向的采矿，传统的采矿学一定要要与智能化的技术进行融合。我们的专业如何适应时代的发展，特别是我们以矿业为主的院校，怎么来适应以智能化为标志的新的发展趋势，确实是一个要不断探索的课题。

　　同学3：王老师您好，首先向您致敬。我想请教您的问题是两个。一个是智能化开采，它会不会影响到原有工人就业，会存在这样一个矛盾吗？怎么解决这个问题。另外您刚才说，基础研究的问题，从一个科学家的角度，您觉得我们基础研究应该怎么样发展，重点关注一些什么？谢谢。

　　王国法：在科技进步的过程中，总是会有这样疑问，科技进步会不会让工人失业？实际上不是现在，在科技发展的整个过程中，一直都面对这样的问题。我们生产率大幅度的提高，人不需要那么多的时候，会造成失业，大家干什么去？这一直是伴随我们整个工业革命过程的问题。煤矿实现智能化无人开采，是不是将来工人都没有事干，都失业了？其实不是这样。我们煤矿开展智能化无人开采的目的，不是为了让职工下岗，而是要从根本上改变我们传统的作业方式，改善恶劣的劳动环境，使煤炭工人能够更有尊严的去工作，有更好的工作条件。

　　王国法：实际上国外也是这样。我去年去德国参观一个露天矿，年产4600万吨的一个大矿。从煤矿坑口根本看不到有人在工作。但是并不是没有人，而是都在办公室工作。我们的智能化开采也是这样。我们的煤矿工人不到工作面去了，在调度室里，穿着西服打着领带在工作。煤炭行业长期以来一直都是多班制工作，夜班一直是我们煤矿的一种常态工作方式。但是为什么现在会提出来全面取消夜班？这是因为我们智能化技术的进步，我们生产力，得到了充分的发展，有了科技的支撑，才能够真正的做到取消夜班。所以我们发展的目标，就是要使生产力得到更大的解放，生产率有更大的提高。工作时间不需要那么多了，不需要那么艰苦了。我们看看现在的煤矿，工人都是有夜班的。像唐总这样的管理人员，很多都是没有多少休息时间的。如果我们生产力高速发展，大家就可以轻轻松松做这个事情了，我们就可以使这个煤炭行业真正成为对我们青年人有吸引力的一个职业。

　　主持人：好，谢谢王院士的精彩演讲，我本人也接受您的科普，非常感谢。下面有请第二位演讲嘉宾，葛世荣校长！葛校长是俄罗斯外籍院士，是全国著名的救灾机器人和矿山机器人专家，材料工程学院教授，可靠性工程研究所所长，长期致力于机械摩擦学和可靠性工程研究，取得了许多高水平的研究成果。他今天演讲题目是《无人化采矿并不遥远》。让我们以热烈的掌声，有请我们葛校长！

　　葛世荣：各位同学，各位老师，现在我借这个机会给大家讲一讲，煤矿智能化的昨天、今天和明天。题目就是《无人化采矿并不遥远》。

　　葛世荣：刚才王院士介绍了我们国家煤炭事业的发展，我想煤矿或者是采矿对人类进步贡献是非常巨大的。人类文明历程和人类对能源的认识是密不可分的。我们从原来不会劳动到后来会掌握工具、石器、铁器到现在的工具，无一不与我们的采矿技术密切相关。采矿实际上促进了我们人类劳动工具的变革。刚才我说了，石器工具、铜器工具、钢铁工具和我们现在的工具，材料来源于矿，即使是原始工具也要到山上去找，找来了再选。更不要说后来的金属材料了。制造，要有矿石，也要有燃料冶炼，所以工具的进步和变革和采矿的关系是密切的。

　　葛世荣：采矿也推动能源的变革。我们看十九世纪中叶，我们的能源还是以木材为主，到现在，我们已经以化石能源为主，煤炭、石油、天然气。可能我们化石能源越来越少，逐步取代的是清洁能源，比如太阳能、风能及其他的能源。

　　葛世荣：按照能源更迭周期来看，到2300年煤炭可能又会成为主体能源。为什么？那个时候煤炭的开采、利用和能源转化的水平，要大大高于现在的技术水平。所以我们不能对煤炭一弃了之，可能它会有周期性的变化。

　　葛世荣：我们的国情是富煤、贫油、少汽，所以我们国家能源主要依靠煤炭。或者说近几十年以来，甚至到2050年之前，我们还摆脱不了煤炭能源。世界能源的变化，整个来看，在煤炭、石油等化石能源部分也可能占到45%。国家化石能源，油、汽、煤占的比例可能不一样，但是我们中国煤炭还是主体的。换句话说，现在我们谈弃煤还为时尚早。但是我们不得不承认，煤炭、石油、天然气的化石能源的使用和消费，给我们的环境带来了压力，甚至是污染。而这种污染我们是可以通过技术进步加以控制的，甚至是可以消除的。

　　葛世荣：只是现在我们对很多的技术还不了解，对很多知识还不知道，只是我们的手段还不高明而已。这种状况如果一旦改变了，或者煤炭就是最便宜的一种能源了。刚才王院士说的，煤炭在中国储量大，环境比较友好，而且是价格可能比较便宜，那么为什么我们不去思考、开采、利用、解决这个问题呢？所以我们必须来推动能源生产消费革命。

　　葛世荣：如果是第四次工业革命和第四次能源革命能够契合起来发展，我们能源革命的内容现在应该是什么呢？可以把化石能源全部抛到脑后，全部只用清洁能源了吗？答案是NO，今天应该是一个多元化并存的时代。有预测，这个第四次能源革命，化石能源的比例应该占三分之一，可再生能源也占三分之一，其他的能源也占三分之一。三分天下各有一席，所以我们还是要推动我们的传统煤炭产业发展。所以我们今天的话题应该关注煤炭能源的生产和消费革命。

　　葛世荣：煤炭生产革命的内容有哪些？根据刚才王院士的介绍：首先是智能化开采，其次是将物理开采转为化学开采，第三要变我们现在的运输煤炭为输送电力，考虑在井下直接发电，而不是把煤炭运到地面。第四，考虑到化石能源对环境造成的污染压力，变化石能源高碳排放为近零排放，甚至是零排放。这几个内容有没有可能实现？我们要有梦想，要有追求，要有突破。实现这四个方面的内容，可能是我们煤炭生产消费技术革命的必由之路。

　　葛世荣：回到第一个革命，就是变有人开采为无人开采，无论是自动化还是智能化，如果是机器在地下切割回收煤炭，必然得有工具，工具是什么呢？机器人。就是说不是说底下没有人采矿，而是有机器人去采矿，实现这种革命。

　　葛世荣：我们人类煤矿井下开采的一个基本变化图。一千多年前，我们采矿是靠人下去进行体力挖掘。到了蒸汽机出现以后，英国人、德国人在想，用这个蒸汽动力解放劳动力，动力化开采就开始了。到了上世纪五十年代，发明了综合机械化机组，这套机组下去以后可以替代人来开采。本世纪初出现计算机技术，尤其是单片机技术的发展，把它切入到采煤装备编上程序实现了自动化开采MSTA大家系列科技讲座第五期 - 全程回顾，人员大量减少。未来机器人再下去，正如刚才院士介绍的，采煤机、运输架，全部变成机器人，具有一定智能甚至是智慧的话，就可以是机器人开采，那么那时候就是无人开采了。

　　葛世荣：从一千多年前的人力开采到现在的机器人开采，还是一个人，但是不是原来生物的人，而是机器的人，是一种否定之否定，是一个螺旋上升的变革过程。从体力化到动力化花了大概一千年时间，机械化到电力化线年时间，机械化到自动化大概花了25年时间。所以刚才有同学问王院士“智能化开采还有多远”。如果按照这个公式推一下，大家猜猜还有多少年？十年。如果这个规律成立的话就是十年，我相信通过中国人的勤劳智慧，在现在科技基础上是有可能实现这个目标的，至少是在部分矿井上实现这个目标。但是靠谁？靠同学们，靠知识，靠创新。王院士演讲中的寄语是非常语重心长的。

　　葛世荣：机器人智能化开采开创了一个无人化采矿的新时代。实际上，同学们如果关心我们国家乃至国际的科技发展趋势的话，在其中都可以找到影子。中国制造2025，提到在我们一些生产关键工序实现智能化，关键岗位机器人替代，生产过程要智能控制，最后要在重点领域建设智能工厂，如果翻译一下那就是在煤矿开采的关键工序，要实现智能化，关键的岗位要机器人替代，整个开采过程要智能控制，重点矿山要建设智能煤矿。我翻译清楚了吗？这就是“中国制造2025”在煤矿智能化现代化领域的具体体现。后面比如我们新一代人工智能，王院士讲了很多人工智能知识，提出智能工业机器人等等的大规模应用，会实现生产设备网络化，生活现场无人化，就是我们开采现场无人化，生产设备网络化是什么？就是院士说的整个井下生产流程，生产设备实现矿山物联网化。遥远吗？不遥远，因为人工智能的建设方案很近，所以同学们可以看到，我们的目标已经就在眼前了。

　　葛世荣：今年一月份国家有关部门发布一号文件，率先制定了煤矿机器人五类38种发展规划，这在世界上是第一次。在十大产煤国家中我们是第一，中国率先制定了煤矿机器人的技术体系，我们已经站在煤矿机器人的前列。这里头有中国矿业大学（北京）的贡献。所以我们就在4月1号10点58分，成立了中国矿业大学（北京）智慧矿山与机器人研究院，举办了揭牌仪式，院长就是王国法院士。所以中国率先制定了煤矿机器人体系，中国矿业大学（北京）率先成立了智慧矿山与机器人研究院，为什么？就是要把前面无人化采矿、机器人化采煤的目标尽快推进、深入研发并付诸实践。当然这不能仅仅依靠我们中国矿业大学一家，我们的能力是有限的，还需要企业、科研单位甚至政府部门的大力支持。中国一定要率先制定机器人体系，在全世界率先付诸实践，我们一定要率先取得成功。

　　葛世荣：接下来地下巷道掘进机器人，我们的机器和工人要下去，必须掘出很大断面，形成很长的隧道，这是非常艰巨的任务，靠谁？靠掘进机器人。这是我们做的自动化掘进机器人的图，已经有了激光测距、激光标靶、激光发射器，下面形成了梯形、拱形的断面。瑞典山特公司也制定了这样的机器人公司，我们并不落后。我们今天已经有了掘进机器人，未来就是机器人群了。就是掘、支、锚、运四位一体的智能化机组，到那个时候可能一个人都不需要，这是煤炭行业的未来和明天。

　　葛世荣：讲讲采煤，刚才院士讲的非常详细。采煤机要实现智能化，现在我们已经具备一般机器人水平，但是要达到智能机器人水平还有很多任务和科技工作要做，这是将来地下采煤的机器人群。我们也是做的非常非常的到位，非常的系统。实际上这也是刚才说的，我们有一百多个工作面已经实现了这样一个情况，当时国家职能装备专项，立了三个项目，黄陵一号矿是一个，平煤集团是一个，山西焦煤是一个。我们承担的是后面这两个，现在这个情况推进得非常好。

　　葛世荣：有了掘，有了采，还有运输。我重点说一说无人驾驶运输车。因为主运输系统，现在比较成熟，自动化程度比较高，甚至很高。唯一落后、用人多、事故风险比较大的，是辅助运输系统。无人驾驶汽车现在是人工智能的热门，大家都说很快就可以实现。我们井下矿车什么时候实现无人驾驶？非常难，为什么？一井下空间狭小，二没有GPS信号进去，三有瓦斯爆炸风险。没有GPS，请问你怎么能够实现无人驾驶呢？得构造一个井下局部GPS定位系统，这是矿大北京正在研究的，还要有导航地图，还得有对车子前面的路障、路镜的识别系统才可以。我们已经实现了172吨露天矿车无人驾驶，今年年初做的实验。

　　葛世荣：地面矿车无人驾驶实现了以后，地下怎么办？同样是我们在研发。世界上第一个井下环境探测机器人，1998年出现，当时就是我们做的。2006年我领导的题目组做出了CUMT-1机器人，现在一系列产品都出来了。矿大的探测机器人系列是国内唯一拿到检测证的机器人系统。

　　葛世荣：这是现场巡检机器人，大家在资料上都可以看到。这是德国弗来德矿业大学，已经有375年的历史，我们两家之间有非常密切的科技合作。他们研制的机器人加上激光系统，可以对巷道形成一个场景，原来需要工人现场去作业的，有了这些设备以后人就被替换出来了。这是救援机器人，比如说地震、火灾等等的救援机器人；这是美国研制的拟人机器人，都是我们煤矿非常需要的。我们虽然不希望发生事故，但我们必须要做好准备，如果我们的矿工兄弟困在里面，一旦需要就代替人冲上去，把我们受伤受困的矿工兄弟带出来。

　　葛世荣：三十年以后无人化开采会怎么样？那时侯发展出化学流态化无人采矿技术，我们会同过地下气化、液化、深化来开采我们的煤矿。地下气化，就是构建一个气化炉，点火烧，产生了气（和天然气差不多），天然气是清洁能源，如果把煤变成清洁能源直接送上来利用，这不是好事吗。在1888年的时候门捷列夫说，到那个时候煤不再是地下原封不动采出来，而是直接在地下变成各种可燃气体。另一位诺贝尔奖获得者达勒姆，1912年在英国进行了人类首个煤炭地下实验，两位诺贝尔化学奖获得者提出的地下气化开采概念，在矿业大学已经研究了将近四十年。我们寄希望于有一天，能够规模化生产。

　　葛世荣：地下气化肯定是无人化开采，这是开采工艺。开采过程表面怎么能够不塌陷？开采一块气化一块，交替进行开采，采完以后进行充填，最后把气全换上来了，地面也不塌了，过程也清洁了，那不就是友好型的开采利用吗？煤炭气化上来清洁发电，一度电两毛钱或者三毛钱，比用煤还便宜。

　　葛世荣：再一个是液化，将地下的煤划定一个框，把我们的催化剂注入进去，保持一定的温度，如果有催化剂、有压力、有温度，这个化学物质就开始转变，这个煤就变成了液体了，就分解转变了。变成液体以后，就跟我们采石油工艺差不多了，这就是液化。液化的煤抽上来，再进行分解转化，可以变成了汽油、柴油，采集的工艺没有太大区别。同学们说，热从哪儿来？来自于深度的地热，压力哪里来呢？刚才说把液压支架拉起来，如果没有液压支架怎么办？天然的地热热岩，我们人工注入催化剂可不可以，这是我们想象，明天的事情。

　　葛世荣：最后，中国矿业大学（北京）将建设世界一流的能源科技大学，这是我们的使命和担当。同学们、老师们，煤矿无人化开采，近期是要实现机器人无人化开采，远期是要实现化学开采，最终目标是要让我们的煤炭开采或者煤炭利用，安全清洁，保证国家经济安全和快速发展。我们国家富煤贫油少气，不能不依赖于煤炭，但是要保证煤炭资源自主安全，又不污染环境，又能够高效转化利用，就要依靠创新。谢谢各位！

　　主持人：大家说刚才的演讲精彩不精彩？非常精彩！下面有5-8分钟时间，同学们可以跟我们校长互动一下。

　　同学1：您在煤炭开发方面和矿山机械方面的建树，令我十分敬佩！您提到一个问题，无人化智能化开采发展前景如何？与国外同行相比，我们处于什么位置？

　　葛世荣：第一个问题，前景肯定广阔。刚才我说了，一个是必须要实现这个开采无人化，为什么要实现无人化？刚才有一个同学问到就业问题，实际情况是，很多人不愿意到煤矿就业，包括我们大学生，认为很艰苦，有风险，收入还不是很高。这种情况下，怎么办？解决劳动力问题，所以要实现无人化开采。这样可以解决劳动力问题，安全问题，还是高效开采问题，所以无人化智能化开采前景一定是广阔的。

　　第二个问题，如果从整体技术来说，在无人化和智能化方面，我们原来是落后的，现在是已经处于并跑阶段。美国和欧洲原来做的比较好，现在彼此已经逐步拉近距离并且处于并跑，个别技术比如8.2米采高技术，达到我们还是领先的。

　　同学：葛校长您好，感谢您的演讲。我们工业机器人现在处于什么发展阶段？工业机器人和人工智能结合，就是矿业智能化吗？

　　葛世荣：人工智能+工业机器人+大数据，融合起来就是智能化开采的关键技术。我们无论学采矿的还是机电的，人工智能、机器人、大数据，甚至是一些机器学习的知识，不管老师教不教，不管课程有没有，你可能都得自学一下才行，否则就out了。人工智能和采矿机器人结合不能完全等于智能矿山，因为智能矿山不光是开采，还包括一些管理等因素。刚才王院士提到的八大部分就说到这个事。但是现在人工智能和机器人比较热，同学们对这些词也耳熟能详，认为那是智能矿山，这样理解就比较窄了，所以一定要宽泛一点。

　　主持人：我也想借这个机会，向校长您请教一个问题。我们煤炭行业媒体关注比较多，一般认为煤炭这个行业是不是属于比较传统的行业，它是不是属于夕阳行业？但刚才您介绍的这些新的科技和创新，新的发展的情况，它根本没有夕阳产业的那种情况感觉，实际上更像是一个朝阳产业。人工智能、机器人还有互联网，在这些新的技术革命面前，我们传统行业包括我们煤炭行业，它马上就能够迎来新的发展，新的浪潮，这是不是说将来就没有什么传统行业和夕阳行业了？只要这个行业和我们人工智能等新技术结合起来，就会迎来行业新的发展？

　　葛世荣：过去二十年或过去十年，煤炭是风险巨大的能源。有的时候煤矿的风险很难预测，这个时候会发现我们人预测不了的灾害，控制不了的灾害，导致社会上认为我们煤矿事故很多。令人欣慰的是，去年百万吨煤的死亡率已经有了巨大下降。整个行业生产将近37亿吨煤，只有三百多位矿工遇难。去年的工业事故遇难三万多人，煤炭行业占了百分之一。为什么大家对煤炭行业关注度很高？因为这个行业太重要了，有时候会出现一些群死群伤事故。但是这并不意味着煤炭行业就是夕阳产业。作为传统行业，煤炭行业一定要通过应用人工智能和机器人，实现无人化智能开采。我们国家富煤、贫油、少气，我们将来有50%的能源靠它，如果没有能源和原料我们整个经济发展靠什么？就人类社会来讲，能源永远是人类赖以生存的产业，就像水和土地一样。因为水、土地、能源是人类生存不可或缺的，一方面煤炭行业要通过技术创新不断改变自身的面貌；另一方面，为了人类自己的生存，我们也希望人们改变对煤炭行业的传统印象，以一种新的、美好的、阳光的态度来看待煤矿行业和煤矿工人，这也是建设和谐社会的需要，谢谢！

　　主持人：下面有请第三为演讲嘉宾，中煤科工集团天玛系统有限公司副总经理黄曾华，他参与了多个国家863重点项目、国家科技成果转化重点项目，组织开发了智能化无人开采技术，在黄陵一号得到成功的实施，他演讲题目是《智能化开采技术的开发与创新》。

　　黄曾华：尊敬的各位领导，各位老师，各位同学，下午好！今天我的演讲主题是：《煤炭智能化开采技术的开发与创新》，主要要与大家分享我们为什么要智能化开采，智能化开采和传统开采有什么联系，智能化开采关键技术、开发路径、创新成果及实践情况、对煤炭行业有哪些贡献，下一步该往哪个方向走？

　　黄曾华：2018年10月20日，山东郓城出现了一个重大事故，造成21人死亡；前两天吉林又发生了矿震。所以，煤炭行业给大家的总体印象：雾霾和事故。请大家看这个图表中的曲线，蓝线代表机械化率，黑线表示近三十年煤炭产量趋势，红线表示百万吨死亡率。大家可以看到，我国的煤炭产量大幅度提升，2012年年产量最高，近40亿吨；再看红线，百万吨死亡率下降非常明显。据不完全统计，新中国成立以来我国生产煤炭800亿吨，是我国现现代化动力的基础，但代价是付出了20万条活生生的生命。

　　黄曾华：去年我国煤炭产量36.8亿吨，煤矿死亡率首次降到0.1%，相当于一千万人死一个人，我们去年的死亡人数是333人，全国生产安全事故死亡人数3.46万人，煤矿生产安全事故死亡人数占比相当于不到1%。而美国和澳大利亚的百万吨死亡率是0.01-0.02%，美国去年煤炭产量约7亿吨，澳洲约5亿吨，也就意味着美国全年死亡7到10个人；而澳洲连续几年没有一个人死亡，前几年有一次死亡事故，在澳洲引起非常大的震动。所以由客观事实来看，我国跟这几个发达国家还有很大差距。

　　黄曾华：为什么有量级的差距，也有客观原因。国外露天矿井比重高，露天开采是什么概念？是把一层地表去掉就可以直接开采。而我们国家80%以上的煤炭是井工开采，这意味着什么？这意味着我们要把深井打通下去，在井下工作。主要工作场所，一个是采煤工作面，一个是掘进工作面。水、火、瓦斯、煤尘和顶板，尤其是瓦斯和冲击地压这两大杀手，威胁矿工的安全和健康。能否直接减少采煤工作面的人员数量，直接关系到能否减少人员伤亡。因此，要力争把矿工解放出来，改变这种局面，达到“少人则安、无人则安”，在行业内已经形成共识。

　　黄曾华：智能开采是在自动化基础之上延伸出来的。智能化是一种技术手段，它的目标是工作面无人化、少人化。所以国家将智能开采技术定位为维护安全的重要手段，也是发展方向，更是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。尤其国家十三五已经将加快推进煤炭无人化开采列为重点项目，明确规定2030年重点煤矿要基本实现无人化，并出台相应的政策，积极推动煤矿企业开展自动化建设。因此，煤矿智能开采势在必行。

　　黄曾华：大家知道，智能化车间，我们可以人为创造条件实现智能化。而煤矿是由亿万年植物的腐蚀而生成的，形成过程不规范，大部分煤矿工作面地质条件复杂，尤其在随采过程中由于地压发生变化，会有很多不可预测的情况，所以智能开采难度非常大。于是，大家有一种设想，理想的智能化开采应该是：工人穿着西服打着领带，采煤机在沿着煤岩顶底板采煤，液压支架自动支护，运输机自动把煤运输到地面，所有的设备无人职守。这是我们理解为最理想的一个智能化的状态。

　　黄曾华：刚才有同学也提到，国外智能开采是什么样的状态？应该说他们起步比我们早很多，我提出三种企业或机构在做这方面的研究工作：一个是鲁尔，他们以采矿工程专家为基础，以软件支撑研发机构，在自己的矿区培养自己的软件开发人员，这是非常好的。另一种是煤机装备供应商，以装备带动智能，以智能带动装备。

　　黄曾华：还有几个科研机构，他们重点围绕一些关键技术，比如惯性导航技术，像JOY主要是装备基础之上开发智能控制，最近这几年他们提出智能服务，就是用大数据、云数据进行分析处理，然后反过来指导矿山生产优化，这个智能服务理念就非常好地结合了现在大数据的理念。澳大利亚的LASC技术也非常好，将惯性导航技术应用到煤矿，这个理念也是非常颠覆的。这个项目我们2013年就在谈，2016年年底才引入中国，为什么花了这么长时间？我们右上角有一个陀螺仪导航系统，当时禁售给中国，我们跟澳大利亚谈，那怎么办？后来找了一家法国的，最后才引进到中国来。

　　黄曾华：国外提出520计划——5人采煤，2人采煤，无人化采煤。刚才也提到，美国和澳大利亚主要以露天开采为主，井工煤矿很少，澳大利亚29个矿，所以它的工作面地质条件会比较好，他们就是利用成套装备高可靠性和单机自动化优势，采煤机速度非常快，一分钟达到15-18米，国外用这种装备，高度自动化来提高他们的效率。他们一般一个矿，一个井一个面，达到经济和高效，所以工作面人数量也很少，只需要五到七个人。

　　黄曾华：2000年以来，我们国家的技术发展也非常快，尤其是我们煤炭装备非常令人自豪，应该在所有行业中国产化率很高的，现在除了个别的原部件，基本上很难看到进口装备。其中液压支架电液控制系统的国产化，为我们自动化奠定了一个非常好的基础。大家看这两个线，红线是国产之前进口的价格，绿线是国产之后的价格，大家可以看到国产化之前，进口价格非常高，随着国产化，进口价格拦腰斩断，这样也倒逼进口价格下降。价格下降还不够，我们国产产品的质量也越来越好，所以不仅仅让进口产品的价格下降，也形成了对进口产品的替代，进口产品的市场率也在降低。

　　黄曾华：有了这些基础，我们才可以有无人化开采这个目标和梦想。要达到这个目标到底用什么路径，是用智能自适应技术还是用更快捷的手段-可视化干预，其实当时有争议的，但后来我们认为这两个及时路径是相互相成的。可视化干预的核心理念：采用拟人的手法，将工人们从恶劣的环境中解放，到相对安全的环境里去作业，达到工作面少人甚至无人化，即：无人操作、有人巡视。

　　黄曾华：智能开采控制系统主要由五个部分组成，一是大脑，监控中心；第二是神经网络，包括工业面的工业以太网，刚才葛校长提的物联网连装备等；三是眼睛，工作面视频系统；四是耳朵，工作面语音通信；五是思想就是工作面控制模型，这五个部分构成了智能化的主要部分。

　　黄曾华：有几项关键技术，一个是液压支架跟机自动化技术，解决了万吨级装备自动动作；二是采煤机记忆截割技术，保证采煤机自动割煤；三是工作面视频监控技术，为矿工提供一种身临其境的感受；四是远程集中控制技术，相当于在调度指挥中心通过操作和干预，对距离几十、几百米，甚至几公里远的设备进行干预控制。这些技术是目前整个系统的核心解决技术，这也经过了很多矿井的不断实践，最后得到了成功应用。

　　黄曾华：这里给大家讲个故事，大家知道采煤机一般要用两个人，一般是人跟随采煤机走，但是当时这个项目是要在控制中心控制采煤机，当时工人不敢，后来软件开发人员说我来试一下，他操作一按就开始了。操作工人一看你都能开，为什么我不能？操作工人刚开始割一刀一个循环，后来在地面也可以了。

　　黄曾华：目前这套系统在黄陵整个矿区已经推广，去年年底的数据，已经应用于全国145个工作面，今年到目前为止已经新增60多个工作面。因为这是一个可视化干预技术，在一些薄及较薄煤层工作面适用性更好，在其他煤层适用性低一点。严格意义上讲，这项技术主要将工人从操作工变成了巡检工，将工人从危险的工作面解放到相对安全的地方。下一步主要是依据国家重点研发计划项目，研究透明采煤，把整个煤层描绘出来，通过高精度定位技术，让设备依据模型进行智能开采，这是下一步攻关重点。

　　黄曾华：我这里有两个煤矿的图片，大家可以看到，这两个煤矿已经颠覆了我们传统的印象，其实更像一个花园。自动化、智能化开采是复杂的系统工程，与装备、地质、采矿等等各方面因素有关，是一个交叉的学科。我今天看到来的同学有各个专业的，其实智能开采不仅仅是开采，它是传统和智能开采的一个结合，所以我今天也诚邀同学们加入智能开采这个领域，做出咱们这一代年轻人应为煤矿做的贡献。我的演讲结束，谢谢大家！

　　主持人：下面有请第四位演讲嘉宾：陕煤黄陵矿业有限公司总工程师唐恩贤教授。他所在的黄陵矿业技术公司是我国最早开展智能化无人开采的示范企业。他们2016年获得了中国工业最高的追究工业大奖，他作为技术负责人完成了中厚煤层国产智能化开采项目，荣获陕西2016科技进步一等奖。下面有请唐恩贤教授。

　　唐恩贤：尊敬的各位老师，各位同学，大家上午好，今天有幸来到中国矿业大学，给大家介绍黄陵关于推进智能化开采的情况，如果有汇报不到位请各位老师同学见谅。我今天给大家汇报的内容实际上是这三个，一个是实施背景，应用陷阱，还有黄陵矿业智能开采一些情况。

　　唐恩贤：黄陵矿业始建于1989年，是陕西煤业化工集团所属的大型现代化骨干企业，地处陕西省延安市黄陵县。黄陵矿业现有四处煤矿，双龙90万吨，瑞能煤矿60万吨，黄陵矿区煤炭储量丰富，煤田总面积549平方公里，地质储量13.4亿吨，可采储量9.6亿吨，煤层赋存稳定、但厚度变化较大。

　　唐恩贤：作为我国率先开展智能化开采的示范企业，2016年，陕煤黄陵矿业有限公司获得了中国工业最高奖——中国工业大奖。本人作为总工程师，负责完成的中厚煤层国产装备智能化开采项目，也荣获陕西2016科技进步一等奖。

　　唐恩贤：黄陵矿业创建于1989年，是陕西煤业化工集团所属的大型现代化骨干企业。矿业现有四处煤矿，一号煤矿600万吨，二号煤矿800万吨，双龙90万吨，瑞能煤矿60万吨。黄陵矿区煤炭储量丰富，煤田总面积549平方公里，地质储量13.4亿吨，可采储量9.6亿吨，煤层赋存稳定，厚度变化较大。

　　唐恩贤：煤炭开采经历了从房柱式开采、炮采、综采等传统式采煤方法到智能化开采的过程。2014年4月，全国首个国产装备智能化开采项目，在黄陵一号煤矿1001工作面一次试验成功。经过5年的不断探索与实践，现已实现从薄煤层、中厚煤层到大采高全覆盖的智能化开采，为我国煤炭开采进行了有益的探索。

　　唐恩贤：黄陵矿区煤炭储量大，但薄煤层几乎占到25%，有2.3亿吨，应该说这个储量在25年前的开采储量过程中，由于装备限制，1.8米以下的较薄煤层实际一直在放着。资源对煤矿来讲就是命根子，为了提高资源的回收率，实现矿井可持续发展，决定对这部分薄煤层资源进行开采。实施薄厚搭配开采，最大限制来利用资源，首先可以保证矿井的可持续发展，这是其一。

　　唐恩贤：其二，安全生产需要。薄煤层人工开采，存在跟机作业难，劳动强度大，用汗流浃背形容不为过。要给职工创造一个良好的工作环境，减少职业病的发生，就必须提升装备技术水平，依靠科技进步来实施智能化开采，实现井下少人或者是无人化采煤，进一步保障矿井安全生产。

　　唐恩贤：其三，高效发展需要。薄煤层传统开采，用人多，效率低，过去一个生产班，，100米工作面需要30人左右。要解决这个问题，不能再走回头路，必须依靠科技进步，提高装备水平，来解决效率低的问题。

　　唐恩贤：其四，新时代发展需要。习在中科院十九届院士大会讲了这么一段话，要以智能制造为主攻方向，推动产业变革和优化实际，推动制造业产业模式和企业形态根本性转变。应该说对于煤炭企业来讲，加快推进两化深度融合，实施智能化开采，这是黄陵矿业必须选择的道路。

　　唐恩贤：2014至2016年，黄陵矿业联合中煤科工集团，共同完成了较薄煤层和中厚煤层智能化无人开采技术研究与应用，目前已经形成“一井两区，一区一面智能化开采”的生产格局。首创了地面远程操控采煤模式，实现了地面采煤作业的常态化。这个对于黄陵矿业职工来讲，实现了从井下到地面的转变。

　　唐恩贤：生产作业人数由原来传统19人，到现在的7人。提升了生产效率，现在的薄煤层工作面月产量达到17万吨以上，中厚每达到25万吨以上，大采高智能化工作面月生产能力达到60万吨以上。总体来说，从生产效率提升上，比原来平均提升了30%以上。实现了“两解放、四转变”，实现了“两解放”。将矿工从艰苦危险的作业环境中解放出来，从高强度体力劳动中解放出来，保护了从业人员安全健康，体现“以人为本、安全发展”。实现了“四转变”。采煤作业方式由井下向地面转变，由机械化、自动化向智能化转变，由劳动密集型向技术密集型转变，由单一学科向多学科融合应用转变。

　　唐恩贤：黄陵矿业实现智能化开采，得到了国家安监总局高度重视，2015年在黄陵矿业召开了全国煤矿自动化现场会，2015年又在黄陵矿业设了一个煤矿智能化开采技术创新中心，系国家总局2015年四个一批平台建设其中的一个。黄陵智能化开采的成功，更加坚定了政府对推进智能化开采技术的决心和信心。近年来，政府机构，煤炭局、能源局相继到黄陵参观，全国近50家煤矿企业推广应用智能化开采技术，建设约145个智能化工作面。

　　唐恩贤：智能化开采的实施，也促进了国产装备技术水平提升，推动了装备制造业的技术创新。为本质安全型矿井建设奠定基础。实施智能化开采，不仅实现了少人，下一步将实现无人。对煤矿来讲，井下没有人就可以确保人的安全。另外，对矿井其他系统的建设也是一个促进。目前黄陵矿业公司所有生产全部实现了地面集中控制，井下有人巡视，大幅提升了矿井自动化、智能化水平。同时，智能化开采的实施，促进了企业管理水平不断提升。智能化开采对煤炭企业管理和员工素质提出了新的、更高的要求，倒逼企业实施精细化管理，提高标准化水平和提升员工素质。比如，一个智能化工作面，大约有三四千条控制线，从一个工作面拆除到下一个工作装上去，这个工作看似简单，实际不简单。我们通过推行精细化管理，对每一个线进行详细编号，然后按照编号进行一一对应安装，进一步保障了智能化工作面的稳定运行。。

　　唐恩贤：黄陵矿业的十三五发展规划是做精做优煤炭产业，做大做强电力产业，做实做活多元产业，全力打造煤电联产，绿色发展的示范园区。力争在十四五末建成“两智三无”智慧矿区。“两智”为智能化采煤、智能化掘进。目前，我们四对矿井全部实现智能化开采，并在二号煤矿实施掘锚一体的快速掘进装备和技术研究，正在进行井下工业性试验，月进尺达500米。“三无”：无巷道、无煤柱和工作面无人开采。目前已在瑞能煤业成功应用了110工法，并在一号煤矿启动了智能化开采与110工法耦合技术研究，实现智能化开采的无煤柱、无巷道和工作面无人作业。

　　主持人：同学们，我们今天下午连续听了三个小时，我相信跟大家跟我一样，肯定是有点疲倦，但是我又收获满满，我对我们这个行业了解并不是太多，通过今天一个下午三个小时的学习，我跟大家一样，仿佛也回到我的大学本科时间。在这三个小时的时间里，听到了顶级院士的报告，听到我自己的大学校长的报告，还有两位行业科技先锋的报告。黄博士介绍的是在国际上最先进的智能化、机械化这个基础上的自我创新，中煤科工集团在我们行业应该是科技创新大本营，而黄博士这个公司又是在他们集团公司里，是做智能化做的最好的，所以大家能够在最短的时间，虽然还没有走出校门，能够了解行业最先进的发展情况。

　　主持人：刚才唐总把目前国内最好的技术的推广应用的情况，给大家介绍了，让我们大家有所了解，所以我也是跟大家一样，也是一个学生，我今天可以说收获满满。借这个机会，我要对我们前面四位演讲嘉宾，尤其是我们的校长，我们的院士，对他们的精彩报告，他们的辛勤的付出，我们表示衷心的感谢。

　　主持人：以上演讲嘉宾的深度讲述为我们描述了智能化开采，我国煤炭行业近年来取得重大科技创新。这一创新完全改变了我们这个行业的传统情况，大大提升生产效率，将矿工从艰难危险的环境中解救出来，我们工人可以穿西服打领带工作，可以说我们的理想正实现。今年是新中国成立七十周年，我们有理由为我们祖国感到由衷的骄傲和自豪。在此让我们对王国法院士、葛世荣校长以及其他广大的科学技术专家，对他们的劳动，他们的创新成就，还有他们的推广应用，表示我们由衷的敬意，我们也想代表我们的矿工兄弟，对刚才王院士所代表的广大科技工作者表示衷心感谢！

　　主持人：重大科技事件，我们共同见证！解读重大科技事件，致敬行业科技先锋！因为你们是重大科技事件和重大科技成就的亲历者和见证人！