MSTA大家系列讲座

    中国工程院院士 王国法

    能源是人类生存与发展的物质基础，化石能源是世界主要能源，在能源消费结构中占86%，非化石能源和可再生能源虽然发展很快，但是也只占14%。

    煤炭一直是我国主体能源，目前煤炭在我国一次能源生产和消费结构中仍然占70%和60%以上。我国化石能源资源主要是煤炭，煤炭也是可以清洁高效利用的最安全能源，目前清洁高效发电技术已经取得重大突破，已经可以实现有害气体近零排放，IGCC（整体煤气化联合循环技术）发电可以实现二氧化碳的近零排放，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。

    煤炭的清洁利用呼唤智能化

    能源是不是清洁，不是看它的“出身”，而是看它能否清洁利用。

    未来相当长时间内，煤炭仍然将在世界能源结构中占有较大比例，仍然是我国主体能源。目前存在的去煤化和煤炭被污无名化现象，是行业利益博弈的结果。煤炭工业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。

    改革开放40年，我国的煤炭开采从人工产煤，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，机器人取代人工正成为现实。

    人工智能目前处于一个产业爆发式发展过程，人工智能将改变人类生活方式，目前在电子商务、智能医疗、智能教育、智能安防等各领域广泛应用。

    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的一些基本的系统。感知包括触觉传感、视觉感知，甚至味觉感知。自动驾驶技术，需要汽车像人大脑一样，能够自动识别车行驶前方出现的物体和出现的状况，自主做出决策，规划驾驶行为。机器人已经在各种方面应用，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。

    我国煤矿开采主要是以井工长壁开采为主，智能化开采是煤矿智能化的核心。我国发展了四种基本的智能化开采模式，首先在薄煤层和中厚煤层发展了智能化无人开采模式，在厚煤层发展了大采高智能耦合人机协同高效开采模式。针对特厚煤层研发了智能操控与人工干预融合的智能化综放模式。针对大倾角等复杂难采煤层，研发了机械化+部分智能化综采模式，解决了由不能安全高效开采到能够安全高效开采的难题。我国在薄煤层首先实现了1.3米以下薄煤层无人化开采，阳煤集团登茂同煤矿、枣庄滨湖煤矿就是成功案例。陕煤黄陵矿区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、扎领带采煤的这样一个梦想。

    我国突破了5~8米大采高和超大采高工作面设备与围岩智能耦合控制技术，研发了系列成套综采装备，实现了5~8米以上的厚煤层智能化高效综采，使我国在超大采高综采技术和装备方面，实现了世界领跑。

    （下转第四版）