作为当前创新最密集、增长最活跃的领域，5G和工业互联网的融合正在催生前所未有的新产业、新业态和新模式。“5G+智能矿山”已成为“5G+工业互联网”最典型的应用场景之一，5G赋能智能煤矿，将解决哪些问题？

支撑矿井转型

近百年来，矿山安全问题始终是全球性的巨大挑战。中国矿业联合会会长彭齐鸣认为，“智能化将从根本上解决矿山安全问题，是全球矿业发展的必由之路。”

“截至目前，全国已建设5G+工业互联网项目已超过800个，预计年底有望突破1500个。5G+工业互联网融合创新、互促共进、叠加倍增的发展态势初步形成。”工信部通信管理局副局长邵道新在近日举行的“5G+智能矿山”论坛上介绍，今年以来，山西阳煤集团、焦煤集团等领先企业与基础电信企业深入合作，已经在多个矿区开展5G技术应用，支撑矿山转型升级。

原国家发改委经济体制与管理研究所主任史炜认为，5G+智能矿山是新生产力的标志。5G与以往4G通讯传输最大的不同在于，海量带宽和低时延背后对工业行为的解析，对智能矿山行为的解析。

“实现矿卡无人驾驶，提高矿车作业效率，减少现场人员数量，提升矿区生产作业的安全性；建设井下的5G专网，实现井下高清视频回传，瓦斯浓度、环境、温度及机电设备的运行实时远程监控和管理，不仅助力企业自身提质提质降本增效，也产生了良好的示范效应。”邵道新指出，工业互联网和5G正迎来前所未有的创新活跃期、战略窗口期和关键发展期。

尽管智能技术正在成为未来矿山建设的支撑，我国矿业科技创新也取得一定成效，但依然存在不少问题。彭齐鸣指出，一方面，在关键技术研发、关键元部件制造方面还存在短板，制约了行业发展步伐；同时，新技术研发应用还需要机制创新，需要政策引导与激励。当前，包括大数据、人工智能、物联网、自动驾驶等在内的关键新兴技术，正在或即将颠覆包括矿业在内的所有行业的发展模式。

简化采煤系统

“传统煤炭系统实在是太复杂了，而最简化的系统智能化以后才是最可靠的。因此，要将采煤系统进行简化，再和5G通信技术对接。”中国科学院院士、中国矿业大学(北京)何满潮指出，作为主体、战略性能源，煤矿的很多问题有待解决。

据介绍，煤矿井工开采的传统121工法源于1706年的英国，这种开采方法虽然带来很多财富，但也存在不少问题。

“用这种工法，平均煤矿采出率不到50%，基本上是采一半、扔一半，资源损失巨大。”何满潮进一步分析，以我国每年近40亿吨的产量计算，意味着扔掉的煤柱也有约40亿吨，按目前港口煤炭价格计算，造成的经济损失约2万多亿元。同时，这种工法由于巷道掘进量特别大，也导致成本居高不下。据统计数据，如果万吨掘进率平均34米，按照目前生产规模计算，年煤巷掘进约13000千米。“这个长度相当于在地球直径方向将地球打穿，掘进及相关成本超过千亿元。”

传统工法需要打巷道，由此带来很大的安全问题，统计数据显示，91.25%的事故发生在巷道里。此外，还造成生态破坏，据不完全统计，121工法造成的全国生态破坏面积已达2200万亩，并以每年105亩的速度增加。

“因此，改变这种现状尤为迫切，需要科学技术提供支持。”何满潮介绍，他所在团队提出了解决思路，用110和N00工法，自成巷、无煤柱，这样可以省去掘进系统，只剩下采煤系统及其相关系统，系统简化后，再实现通讯、智能化就方便了。

抢救资源和生命

记者进一步了解到，采矿工法将不断优化。110工法取消了工作面煤柱和充填柱，少打一半巷道，多采一个煤柱；1G N00工法在采煤过程中带出一个巷道，矿井回收率达90%以上；2G N00工法不再需要打巷道，取消掘巷和煤柱，采留一体化，为智能化N00矿井奠定基础；3G N00工法取消了井底大巷、井底车场，不再需要维持井下强大的物流运输系统；4G N00工法将实现井下自动化、无人化，解决瓦斯灾害问题，实现煤与瓦斯共采；到5G N00工法，将与双5G通信结合构建智能化系统，实现全矿井智能控制、自动采煤、智能决策。

据悉，从110工法到N00工法覆盖主要煤炭产区，已影响产能约23.6亿吨，涉及63%的矿区。

“N00工法与双5G通信对接将分5步走，初步对接是一个矿山，把单体矿上的井上控制系统和井下控制系统对接；第二步在一个矿区内进行多矿井融合；第三步，进行区域融合，一个指挥中心指挥若干矿区；第四步是多区域的高度的融合；最后一步，进行国际化的煤炭行业融合。”何满潮表示，“想得好，更要从脚下做起。目前建立2G和3G N00工法工业化实验基地，还将进一步推进，规划在2021-2025年将5G N00工法落地，抢救资源、抢救生命、生态保护。”

另外，邵道新表示，下一步工信部通信管理局将加快5G+工业互联网的新型基础设施建设，加强5G+工业互联网应用创新探索，完善5G+工业互联网产业生态环境，深化5G+工业互联网的开放合作交流。