在“双碳”目标把清洁能源推到风口浪尖的时候，煤炭被不少人当成了落后产能。不过2021年冬天，中东部缺电的情况又给大家提了个醒：煤炭还是短期内最可靠的“稳定器”。要是想让这个老产业继续挑大梁，就得在“减碳”和“保供”之间找出一条新路来。这个“第三道路”，关键就是得把智能化的基因种到矿井建设的最开始。 我们国家60%以上的好煤都埋在西部矿区，这里不仅有好东西，还有复杂的地质构造、四处跑的富水带，以及高得吓人的瓦斯压力。以前用的那种钻爆法建井特别麻烦：先挖进一米深，再支护一次，接着又是二次支护，还要探水、排水。平均每挖一米井，工人得花上30分钟确认安全。这样一来二去，事故率自然就居高不下。在智能化浪潮里，这种靠人海战术干活的模式就成了最明显的短板。 课题组把“无人化、少人化、远程化”写进了建井的全过程。他们给这套体系搭了个架子：最底层是用TSP探测仪加随钻测斜仪，只要3秒钟就能把岩层的云图给生成了；传输层靠着千兆环网加5G回传，能做到厘米级的定位；中间层是井下的计算节点，实时做AI决策；平台层是云端的智能调度，能让多井口一起配合；最顶上是执行层，用智能掘进机、一钻到底的钻机还有无人运输车，完全按算法自动干活。 这回技术上有了两大突破。在可可盖煤矿试验段，斜井敞开式全断面掘进刷新了纪录：单循环能挖进3.2米，挖、支、锚、运四个工序一次性搞定。传统的斜井挖法要爆破还要做三次支护，每米得花30分钟人工确认。智能工法把时间压到了10分钟以内，真正做到了探测、挖掘、支护、锚固、运输一体化。 对于竖井钻井最头疼的“卡钻”和“喷孔”风险，团队设计了“一钻到底”的新工艺：一根钻具带上钻头、扩孔器还有测斜仪一起往下钻。现场实测显示，单根钻杆作业时间从30分钟缩短到了8分钟，粉尘浓度降低了92%，安全性达到了国际最高等级。 可可盖煤矿的主斜井有28度的坡角，还穿过了4层富水断层；中央立井深650米，岩层硬度特别高。项目团队把这两套工法合在一起用：斜井快速掘进、竖井一次钻成、还有综合保障远程协同。在斜井阶段，TSP探测仪实时更新岩性情况，掘进机自动调整参数支护臂也跟着干；竖井阶段只用一个钻头一直取芯到终点；地面控制室通过AR眼镜远程指挥。 到了验收的时候成绩亮眼：主斜井月进尺突破了300米，立井一天能钻18米。这么一来不仅安全事故是零，工期也缩短了42天。 现在是时候让每个新建的井都变成绿色样板了。智能化建井已经不是可选项而是必答题。面向未来课题组有三点建议： 一是先搞标准：正在牵头制定《智能化建井通用规范》，预计2024年就能发布； 二是攻关装备：重点攻克大功率智能截割头、无人运输机器人和全断面连续采煤机这三个短板； 三是共享数据：建立全国的建井大数据平台，让每口井的岩性、涌水量和瓦斯参数实时入库。 只有所有矿区在建的时候就把智能基因植入进去，煤炭行业才算真正进入了绿色、高效、安全的新纪元。