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？
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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，。
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。
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。
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。
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。
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！