李浩蕩， 丁震,， 張凱， 羅會強， 曹正遠， 崔文， 尤秀松， 趙星宇， 孟廣瑞， 孫江， 鄧文革

(1.國家能源集團 煤炭運輸部， 北京 100011； 2.國家能源集團 煤礦智能化建設辦公室， 北京 100011； 3.國家能源集團 科技部， 北京 100011； 4.中國礦業(yè)大學(北京) 機電與信息工程學院， 北京 100083)

0 引言

煤炭是我國重要的基礎能源，長期以來為我國經濟社會快速發(fā)展作出突出貢獻。2020年，習近平總書記向世界宣布了我國“碳達峰”“碳中和”的目標和舉措，之后又進行了系列安排部署，必將加速我國能源結構調整。煤炭作為高碳資源必將受到影響，但從煤炭在一次能源消費中的占比、當前經濟發(fā)展能源需求、國家煤炭兜底保障政策來看，煤炭在我國能源結構中的主體地位短時間內難以改變[1]。

進入21世紀，全球科技創(chuàng)新密集活躍，新一輪科技革命和產業(yè)變革突飛猛進，以信息化、智能化為代表的新興科技快速發(fā)展，催生了經濟發(fā)展的新業(yè)態(tài)、新模式，深刻改變著人類生產生活方式。十八大以來，中央加快推動信息化和工業(yè)化深度融合，互相帶動促進，走出一條新型工業(yè)化道路[2]。進入新時代，推動高質量發(fā)展成為主題，加快改造提升傳統(tǒng)產業(yè)、推動煤礦智能化升級成為重點任務[3]。隨著科技進步和生產力發(fā)展，煤炭產業(yè)在裝備、工藝、方法、技術、管理、模式等方面快速變革發(fā)展，由機械化、自動化、數字化逐步發(fā)展至智能化[4-5]。隨著八部委《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》出臺和全國煤礦智能化建設現場推進會的召開，煤礦智能化建設進入新的階段，眾多專家學者對煤礦智能化建設的進展和趨勢[6-7]、頂層設計[8-10]、標準規(guī)范[11]、智能技術[12-14]、示范煤礦[15]及配套的平臺研發(fā)[16]、傳輸網絡[17]、數據開發(fā)[18]、機器人應用[19-20]、透明地質[21-22]、高端傳感器[23]等開展了大量研究，形成了系列理論和實踐成果。

經全面總結分析，對煤礦智能化建設形成5個判斷：① 煤礦智能化是構建煤炭產業(yè)新發(fā)展格局、推動煤炭產業(yè)高質量發(fā)展的根本路徑，實現煤炭智能化開采能體現安全至上、人民至上、效益至上、發(fā)展至上的理念，煤礦智能化建設意義重大。② 煤礦智能化開采是新一輪科技革命和產業(yè)變革的產物，代表新的生產力和發(fā)展方向，能夠很好地解決發(fā)展不平衡、不充分的問題，符合社會發(fā)展的客觀規(guī)律，是煤炭產業(yè)發(fā)展的必然趨勢。③ 煤礦智能化建設整體水平仍處于初級階段[6]，煤礦各大系統(tǒng)中采煤、主運、供電等環(huán)節(jié)智能化程度相對較高，掘進、輔運、通風及災害治理等環(huán)節(jié)智能化水平較低，智能控制平臺尚不成熟，數據開發(fā)應用還不充分，傳感器精準度、穩(wěn)定性不夠，透明地質建設成本較高，災害預警剛剛起步，機器人尚未群體化應用，智能化建設仍需攻堅克難。④ 煤礦智能化建設標準體系初步建立，為分級分類分步建設、驗收、管理煤礦智能化提供了重要依據，但煤礦開采條件差異較大，建設的標準會有較大差別，地質條件簡單、企業(yè)效益較好的西北區(qū)域煤礦將引領智能化發(fā)展。⑤ 隨著智能技術不斷攻關突破和煤礦全系統(tǒng)高度群體智能裝備、機器人廣泛應用，煤礦少人開采模式將誕生，并推動煤礦智能化進入中高級階段。

技術的進步必將帶來生產模式的變革。馬克思主義政治經濟學理論是基于工業(yè)化時代的分析，但智能化時代的政治經濟理論需要進一步研究。文獻[24]闡明，智能技術作為勞動資料，是生產力中的一部分，當在整個社會中普遍應用時將帶來整個社會生產力和生產關系的變革。隨著大數據、物聯(lián)網、人工智能、云計算、5G、數字孿生、區(qū)塊鏈等新一代數字技術快速發(fā)展應用和集成創(chuàng)新，煤礦高度智能技術在不遠的將來必將實現，必將引起生產方式變革，促生煤炭開采新模式。

在此背景下，筆者系統(tǒng)闡述了煤炭開采變革發(fā)展歷程，創(chuàng)新性地分析智能化時代關于煤炭開采模式的政治經濟學，提出基于中高級智能技術的煤炭井工開采管控模式，并對未來更高端的煤炭開采技術模式進行了展望。

1 我國煤炭開采技術和管理模式變革發(fā)展歷程

我國煤炭開采已有千年歷史。新中國成立前相當長的時期內，煤炭開采停留在手工作業(yè)的技術水平，煤礦管理停留在粗放的人管狀態(tài)。新中國成立后，經過70多年的發(fā)展，我國煤炭工業(yè)實現了由人工開采、炮采、普采、高檔普采、綜合機械化開采到自動化開采的跨越，并逐步向智能化開采邁進[25]。煤礦管理模式實現了由任務粗放式管理向層級式職能管理轉變，經歷了人治化、社會化、制度化、專業(yè)化、精細化的管理模式發(fā)展力程。

1.1 人工開采階段和簡單組織管理模式

最初煤炭采取人工開采方式，其特點是采用土法開采，工具簡陋，采煤方法落后，產量不高。從采煤技術上來看，這種人工開采方式靠人用鐵鍬、鎬頭等工具刨煤，靠人背運煤，大巷運輸是人推馬拉，提升用轆轤，支護用木材，通風靠自然通風。這種開采方式煤炭采出率很低，煤礦工人的安全毫無保障[26]。這一時期的煤窯無專業(yè)隊伍、工人及管理團隊，尚不具備工業(yè)化開采技術、流程及管理模式，但初步形成了煤礦的雛形。

1.2 炮采階段和初分專業(yè)管理模式

新中國成立后，隨著爆破技術的進步和小型運輸設備的出現，很快淘汰了落后的人工采煤工藝，推行電鉆打眼、爆破落煤的炮采技術，其特點是煤電鉆人工打眼、爆破落煤、爆破及人工裝煤、機械運煤、用金屬摩擦支柱支護工作空間頂板。這種開采方式安全生產管控難度大，工人勞動強度大，采煤效率較低。開采方式形成煤礦體制，煤礦設置了炮采、炮掘、機電、運輸、通風等專業(yè)隊伍，初步建立了按照專業(yè)分類的管理模式。

1.3 普采階段和分專業(yè)多層級管理模式

隨著采煤機和刮板輸送機的應用，煤炭開采開始實施普采和高檔普采工藝，用機械化方法破煤、裝煤、運煤，用單體液壓支柱支護頂板。這種開采方式的特點是除頂板管理外，基本實現了煤炭普通機械化開采，采煤效率、安全程度大幅提高。煤礦采、掘、機、運、通、地測、防治水專業(yè)體系基本建立，按照礦、井、區(qū)、隊、班等多層級進行管控，按照專業(yè)設置相應的管理科室、區(qū)隊，形成分專業(yè)多層級管理模式。

1.4 綜采階段和常規(guī)“部門+采區(qū)+隊伍”管理模式

進入20 世紀70年代，引進綜合機械化開采成套裝備，形成了由采煤機、液壓支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機等設備組成的綜采工藝，其特點是采煤全部實現機械化，產量大、效率高、安全性好，同時也實現了掘進機械化、運輸連續(xù)、通風簡單、供電可靠。此時，煤礦管理逐步聚焦專業(yè)、高效、規(guī)范，通過壓縮管理層級、合并管理隊伍、減少員工數量，形成了較為規(guī)范的“部門+采區(qū)+生產隊伍+輔助隊伍”的管理模式。

1.5 自動化開采階段和“部門+區(qū)隊+專業(yè)化隊伍”管理模式

從20世紀90年代至21世紀初，煤礦采掘機運通等成套裝備迅猛發(fā)展并國產化，伴隨著信息技術快速進步，形成以采煤機遙控截割、液壓支架電液控制自動跟機移架、刮板輸送機自動推移及工作面自動監(jiān)測等為特征[27]的自動化開采技術，運輸、供電、通風等輔助生產系統(tǒng)實現遠程管控。自動化開采技術革新了采煤工藝，并引起礦井設計、開拓準備、生產系統(tǒng)及組織管理等方面的劃時代變革，煤礦形成以生產指揮調度室為中心，專業(yè)部門進行管理，采掘機運通隊伍現場作業(yè)，地測、搬家、物資、后勤、經營等專業(yè)化服務的煤礦管理模式。

1.6 智能化(初級)開采階段和“部門+區(qū)隊+專業(yè)化隊伍”管理模式

十三五以來，隨著“兩化融合”不斷推進，煤礦智能化加快發(fā)展，在自動化基礎上實現了采煤掘進作業(yè)遠程操作(人工干預)、固定崗位基本無人值守、部分區(qū)域機器人巡檢的智能化開采，其特點是采掘自感知、自學習、自決策、自組織，但是由于煤礦地質條件變化大、采掘智能裝備不夠成熟、信息化技術與工業(yè)生產融合不夠等原因，煤礦尚無法立即減人、提效、增安，煤礦智能化開采尚處于初級階段。煤礦基本沿用自動化開采階段“部門+區(qū)隊+專業(yè)化隊伍”管理模式，但強化了煤礦生產控制指揮職能。我國煤炭開采技術和管理模式發(fā)展歷程見表1。

表1 我國煤炭開采技術和管理模式發(fā)展歷程Table 1 Development history of coal mining technology and management mode in China

2 中高級智能開采技術表征

智能化是智能技術的泛化狀態(tài)，是事務在互聯(lián)網、大數據、物聯(lián)網、人工智能、云計算、5G、數字孿生、區(qū)塊鏈等技術支持下所具有的能夠替代人的肢體操作、感官功能、大腦思維等各種需求的行為屬性總稱。煤礦智能化是經濟社會發(fā)展的必然業(yè)態(tài)，通過先進信息技術與煤礦工業(yè)深度融合，替代主要生產系統(tǒng)及生產環(huán)節(jié)作業(yè)人員的各種行為，實現井下無人、少人作業(yè)。

隨著煤礦智能化技術的升級，煤礦將逐步由初級階段的以單機智能、局部聯(lián)動、自動運行、數字管理等為表征的點線智能，經過以系統(tǒng)、裝備、環(huán)境等要素之間交互協(xié)同為表征的面智能，發(fā)展到以群體混合智能等為表征的體智能，形成人機環(huán)管全要素、全周期、全方位、全景交互耦合智能的煤炭中高級智能開采技術，如圖1所示。

圖1 煤礦智能開采發(fā)展階段特征Fig.1 Characteristics of the development stage of intelligent mining in coal mines

通過研究煤炭開采達到的智能程度，得出中高級智能技術表征，主要包括煤礦完全透明、感知全面智慧、裝備高端智能、網絡實時可靠、平臺集成操控、數據智能分析、群體協(xié)同智能、隊伍員工職業(yè)、決策智慧動態(tài)、災害防控匹配等10個表征。煤礦中高級智能開采技術表征體系架構如圖2所示。

(1) 煤礦完全透明。利用各類探測、感知技術，構建煤礦地質、環(huán)境、裝備、人員、管理等全要素透明的模型，保證煤礦全區(qū)域井上下各種狀態(tài)完全透明，實現各要素數據信息完全交互、交叉修正、自主共享，為煤礦高度智能精準作業(yè)提供支撐。將煤礦生產全要素的歷史、實時、未來3種時態(tài)的數據信息自主耦合、校正、取用，形成人工可視透明、智能作業(yè)透明的煤礦模型。歷史數據主要為靜態(tài)數據，包括煤礦建成以來所有的科學探測、作業(yè)揭露、結果分析等數據，用于建設透明煤礦基本模型。實時數據主要為動態(tài)數據，包括煤礦生產過程中的地質、裝備、環(huán)境、人員等全面感知數據，可對歷史數據進行補充、校核，用于建設透明煤礦操控模型。未來數據主要為預測數據，包括基于當前情況的煤礦各生產要素演變過程預測分析數據，用于建設透明煤礦預測模型。煤礦完全透明是實現中高級智能開采的必要條件。完全透明煤礦技術架構如圖3所示。

圖2 煤礦中高級智能開采技術表征體系架構Fig.2 The architecture of the characterization system of medium and high-level intelligent mining technology in coal mines

圖3 完全透明煤礦技術架構Fig.3 Fully transparent coal mine technology architecture

(2) 感知全面智慧。感知全面指煤礦人機環(huán)管(規(guī)程、制度、決策等)全要素實現感知、連接、交互；感知智慧指傳感器自身智能，具有一定的分析決策能力。感知全面智慧呈現全面性、實時性、連續(xù)性、精準性、自主性等特點。實現感知全面智慧，要利用材料、設備、信息技術進步，研發(fā)無源無線的高端智能傳感器，使其具備自我學習、自主組網、交互傳感、感知外界的功能，通過端感知、邊計算等手段對感知數據進行自主識別、診斷、過濾、提報，最終實現感知的精準、可靠，促使煤礦各裝備實現智能高效的遠程操控。感知全面智慧是實現中高級智能開采的核心技術。全面智慧感知技術架構如圖4所示。

圖4 全面智慧感知技術架構Fig.4 Comprehensive intelligent perception technology architecture

(3) 裝備高端智能。智能開采的基礎是要配套高適應性和高可靠性的高端智能裝備，猶如機器人一樣自身內置“大腦”，具備自主感知、自主分析、自主診斷、自主決策、自主執(zhí)行與關聯(lián)設備實時交互、協(xié)同聯(lián)動等功能，具有質量可靠、維護便捷、長周期作業(yè)及設備輕量化、小型化、模塊化等特點，可設置手動、遙控、遠控等操作方式，適應各種應用場景。高端智能裝備設計時科學合理，制造時材料先進、工藝科學、品控一流，使用時精細管理、?？胤治?、優(yōu)化配置，維護時預警自保、主動維護。裝備高端智能是實現中高級智能開采的前置條件。高端智能裝備特點如圖5所示。

圖5 高端智能裝備特點Fig.5 Characteristics of high-end intelligent equipment

(4) 網絡實時可靠。連接井上下智能設備的網絡節(jié)點提供的數據傳輸服務應不間斷、高可靠，主要通過工業(yè)環(huán)網、5G、F5G、WiFi等當前先進技術和6G、百吉工業(yè)網絡等未來新技術，配套UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)、NB-IOT、LoRa、ZigBee等物聯(lián)網組網技術，構建具有大帶寬、低時延、廣連接、全覆蓋、柔性化特點的高速泛在網絡，應用上下行時隙配比符合煤礦實際需求的網絡技術，確保上行傳輸暢通、下行控制精準，實時可靠傳輸語音、數據、圖像、視頻等信號，為煤礦人機環(huán)管等環(huán)節(jié)傳輸數據提供高速通道，保障“云-邊-端”高效交互，滿足煤礦跨專業(yè)、跨系統(tǒng)、跨地域的互聯(lián)融合需求，為煤礦智能化提供可靠保障。網絡實時可靠是實現中高級智能開采的基礎保障。實時可靠網絡技術架構如圖6所示，其中5G EPC為5G分組核心網，MEC為移動邊緣計算，RRU為射頻拉遠模塊，BBU為室內基帶處理單元，5G CPE為5G客戶前置設備。

圖6 實時可靠網絡技術架構Fig.6 Real-time reliable network technology architecture

(5) 平臺集成操控。智能開采需要集成統(tǒng)一的操控平臺，建立集操作、控制、監(jiān)視、預警、指揮等功能于一體的信息系統(tǒng)，配套構建能存儲、分類、分析、集成、轉化、應用數據的大數據計算中心，實現對內控制指揮、對外聯(lián)絡支撐。建立煤礦數字孿生模型，與煤礦實體物理模型完全融合交互，形成煤礦實體與數字模型虛擬空間的統(tǒng)一映射關系，提高煤礦人機交互性、設備互聯(lián)度和信息互通性，實現“會學習、善思考、可決策”的聯(lián)合集控功能。平臺集成操控是實現中高級智能開采的重要載體。平臺集成操控特點如圖7所示。

圖7 平臺集成操控特點Fig.7 Platform integrated control characteristics

(6) 數據智能分析。針對煤礦海量多源異構數據，應進行分級智能預處理，再傳輸到平臺進行智能分析、轉化、應用。數據要經過井上下兩級平臺處理，井下設備、環(huán)境、人員等源數據產生后，經數據感知、接收設備辨識、分析、篩選或經井下區(qū)域邊緣計算設備初步分析，將相對有效、可靠的數據上傳至大數據中心進行存儲、融合，再經過平臺自動綜合分析，將數據分類、處理、集成、轉化，提供給智能作業(yè)、人工分析、多維展示等應用。大數據處理平臺內嵌煤礦歷史數據，實時接收動態(tài)數據，結合未來預測數據，對數據進行自動綜合分析，產生結果性認知，并對結果的可靠性給出指導性解釋。井下人機環(huán)管各要素的自身感知系統(tǒng)或邊緣計算設備對數據進行初步自動處理，可實現設備自我管理、環(huán)境自我認知、聯(lián)動自我規(guī)劃、人工自我智能。數據智能分析是實現中高級智能開采的決策依據，其框架如圖8所示。

圖8 數據智能分析框架Fig.8 Data intelligent analysis framework

(7) 群體協(xié)同智能。通過智能技術實現煤礦采掘機運通等系統(tǒng)設備與設備、設備與環(huán)境、設備與人員、人員與人員、人員與環(huán)境、環(huán)境與環(huán)境等之間的協(xié)同智能。群體分為大群體和小群體，大群體針對礦井整體系統(tǒng)協(xié)同智能，小群體針對單個系統(tǒng)中的要素協(xié)同智能或區(qū)域局部協(xié)同智能，如圖9所示。要實現群體協(xié)同智能，必須要求物聯(lián)網絡高速、感知全面智能、邊緣計算精準、邏輯關系透明等，群體之間交互能夠根據目標指令自動觸發(fā)計算和執(zhí)行，從而實現人機環(huán)管各要素之間及要素自身之間的智能分析和聯(lián)動。群體協(xié)同智能是實現中高級智能開采的基本支撐。

(a) 大群體

(b) 小群體

(8) 隊伍員工職業(yè)。智能開采對隊伍員工素質提出更高要求，應該匹配新型隊伍和新型員工。新型隊伍是指專業(yè)化強、機動性高、知識面全的職業(yè)運營隊伍，不按傳統(tǒng)采掘機運通等專業(yè)劃分工作范圍，重點工作是對智能開采裝備、機器人等進行運維，對部分工作環(huán)節(jié)進行干預，對異常情況進行分析決策，對煤礦生產進行操控，保障煤礦在智能開采模式下的正常運行。新型員工是指智能開采技術下的全能化、高端化、職業(yè)化員工，具備素質好、專業(yè)精、價值高的特點，在生產中能夠做到遠程控制、分析判斷、應急處置，在維護中能夠做到精準、及時、高效。隊伍員工職業(yè)是實現中高級智能開采的人力保障。

(9) 決策智慧動態(tài)。在煤礦生產運營過程中，通過全源數據分析實現智能尋優(yōu)，驅動云邊端等各層級系統(tǒng)自主動態(tài)決策和復雜多變任務的人工再決策。智慧動態(tài)決策是以煤礦透明、感知全面、裝備智能、傳輸精準、數據分析等為基礎，實現感知自決策、裝備自決策、平臺自決策，再進入人機交互，實現人的直接決策和基于人工集體智慧的高級決策。決策智慧動態(tài)是實現中高級智能開采的關鍵要素。

(10) 災害防控匹配。災害是影響煤炭智能開采的重要因素。災害防控匹配是指煤礦存在的水、火、瓦斯、頂板(沖擊地壓)、粉塵等災害能夠超前治理、精準預警，且災害信息在生產過程中能與智能開采信息實時交互，使災害防控與智能開采高度匹配，將災害對智能開采的影響降到最低。煤礦災害超前治理是指在實時智能開采前，災害治理的程度達到智能開采需求。煤礦災害精準預警是指在生產過程中能夠對災害動態(tài)變化進行實時預警，達到風險閾值時，能夠對智能生產系統(tǒng)進行聯(lián)動控制，保證在安全可靠的環(huán)境下進行智能生產。災害防控匹配是實現中高級智能開采的制約條件。災害防控與智能開采匹配關系如圖10所示。

圖10 災害防控與智能開采匹配關系Fig.10 The matching relationship between disaster prevention and control and intelligent mining

煤炭智能開采進入中高級階段，煤礦將實現生產作業(yè)無人、維護作業(yè)隨機、監(jiān)測巡查云化、指揮決策智慧，做到減人、增安、提效。

3 中高級智能技術下煤炭開采模式構思

生產力和生產關系之間的矛盾運動是人類經濟社會更替的最根本動因[28]，縱觀農業(yè)社會、工業(yè)社會、信息社會發(fā)展歷程，生產力和生產關系不斷交替迭代升級。智能技術的快速發(fā)展必將推動勞動資料、勞動者和勞動對象等生產力要素變革，引起生產過程中的社會結合方式、勞動方式、管理方式等新型生產關系改變，催生新的生產模式，與智能技術協(xié)調匹配。

基于中高級階段煤礦智能開采技術的10個表征，在當前科隊管理基礎之上，構思出匹配的煤炭開采新模式，并對新模式的構成、優(yōu)勢等進行分析。

3.1 當前煤炭開采管控模式

當前，煤炭開采基本為機械化、自動化和局部智能化，煤礦采取“職能部門+生產(輔助)隊伍+專業(yè)化隊伍”層級職能管理模式，設有生產、機電、通風、調度、安全、信息、地測等機關科室，設置采煤、掘進、機電、運輸、通風、準備、服務等作業(yè)隊伍，按照各自分管領域條塊分割作業(yè)管理，效率低、隊伍多、人員多、成本高。當前煤礦層級職能管理模式如圖11所示。

圖11 當前煤礦層級職能管理模式Fig.11 Current coal mine level functional management mode

3.2 煤炭開采“1+1”管控新模式

煤炭開采“1+1”管控新模式架構如圖12所示，模式示意如圖13所示。

圖12 煤炭開采“1+1”管控新模式架構Fig.12 New mode framework of '1 + 1' management and control of coal mining

煤炭開采“1+1”管控新模式即構建“1個指揮控制中心+1個專業(yè)化隊伍”管控模式。指揮控制中心猶如人的大腦，具備指揮控制功能；專業(yè)化隊伍猶如人的肢體，具備操作維護實施功能?！?+1”管控模式形成1個煤礦、1個層級、1個中心、1個隊伍的扁平化平臺式管控新模式。

圖13 煤炭開采“1+1”管控新模式示意Fig.13 Schematic of new '1 + 1' management and control mode of coal mining

(1) 指揮控制中心。將煤礦傳統(tǒng)設置的全部業(yè)務部門整合為1個指揮控制中心，設置前臺和后臺。前臺為操控、監(jiān)管、指揮、調度，承擔煤礦生產控制、指揮調度、系統(tǒng)運行、數據處理、安全監(jiān)查、應急救援、綜合管理等職能，設置生產控制崗、數據管理崗、安全檢查崗、指揮調度崗、應急管理崗、綜合業(yè)務崗，通過高度智能的一體化運營管控平臺，對煤礦井下生產及生產輔助進行地面遠程管控，對專業(yè)化隊伍入井作業(yè)進行精準調配，對機器人隊伍進行管控。后臺為分析決策指揮部，承擔數據分析、故障診斷、智能決策等職能，依據前臺反饋的數據，對生產故障進行診斷，對設備運行狀況進行分析，對突發(fā)事件進行處理，對生產運營進行決策。指揮控制中心前臺各崗位精準操控、高度協(xié)同，后臺多專業(yè)集群、動態(tài)分析、精準決策，前后臺之間實現實時聯(lián)動，打造專業(yè)、協(xié)同、集中的指揮控制中心及高效管控平臺。

(2) 專業(yè)化隊伍。將煤礦傳統(tǒng)設置的全部隊伍整合為一支專業(yè)化服務隊伍，承擔煤礦智能裝備、機器人等職責以外的井下作業(yè)任務，主要包括智能裝備和機器人維護、作業(yè)環(huán)境維護、關鍵區(qū)域巡視、井下應急、井上下生產輔助等。專業(yè)化服務隊伍服從指揮控制中心指揮調配，根據指揮控制中心指令做好井上下各項工作，按照計劃做好固化生產準備工作。專業(yè)化隊伍設置指令接收、下達和各類信息上報的部門，按照采煤、掘進、機電、運輸、通風、災害治理、綜合等設置專業(yè)化服務崗位。專業(yè)化隊伍配置具有較強設備維護、故障處理、應急處置等能力的職業(yè)技能工人，打造快速響應、能力超強、一專多能的專業(yè)化服務隊伍。

(3) 機器人隊伍。成立井下機器人隊伍，通過大規(guī)模高度智能機器人代替人的井下固定崗、流動崗、輔助崗等常規(guī)性工作，承擔采掘、供電、通風、主運、輔運、排水、搬運、砌閉、修路等職能。機器人隊伍由指揮控制中心指揮控制，按照要求做好各項工作；由專業(yè)化隊伍維護，保障機器人正常運行作業(yè)。機器人形成群體、高度智能，具備從事不同崗位工作的能力和協(xié)同互助作業(yè)能力。

3.3 煤炭開采“1+1”管控新模式優(yōu)勢分析

煤炭開采“1+1”管控新模式是基于中高級階段智能技術、為使生產關系主動適應智能化生產力而構思的煤炭開采模式。該模式是對傳統(tǒng)層級職能管控模式的顛覆性改革，與智能化所要求的體制模式高度匹配，能夠大幅精簡管理機構(精簡90%)、減少作業(yè)隊伍(減少90%)、大幅縮減人員(減少70%)、提高經濟效益、降低作業(yè)風險、降低勞動強度，提高煤炭行業(yè)及職工的社會地位。同時，打造扁平化平臺式煤炭開采管控模式，能夠更好地適應智能開采的生產力，促進生產力的進一步發(fā)展，不斷提升勞動資料、解放勞動者、改造勞動對象，不斷創(chuàng)新社會結合方式、勞動方式、管理方式，使生產力和生產關系螺旋式上升，推動煤炭開采整體進步，將智能開采技術和智能開采模式推向更高水平。

4 結語

智能信息技術迭代升級是時代潮流，裝備群體協(xié)同全系統(tǒng)智能、人機環(huán)管全鏈條智能、井上下全方位智能的無人/少人開采等關鍵技術必將突破，智能技術達到質變程度時，即使不主動改變管控模式，也將自然引起生產模式的重構。煤礦智能化是國家政策使然，是人類發(fā)展之需，也是自然發(fā)展規(guī)律。當基于中高級煤炭智能開采技術的“1+1”管控模式成熟后，隨著更高端的智能技術出現，必將催生更高級的煤炭開采模式，向更加集約、扁平的方向發(fā)展。這種模式會將原來的煤礦變?yōu)檎麄€礦區(qū)的一個開采點，將整個礦區(qū)作為一個開采管控主體，在整個礦區(qū)建立區(qū)域中央指揮控制中心，配套建立礦區(qū)專業(yè)化全能服務基地，打造成“一中心多點”的開采模式。同時，新技術、新模式、新業(yè)態(tài)的誕生，將倒逼國家改革并構建與之相適應的煤炭產業(yè)政策、法律法規(guī)、規(guī)范標準、制度規(guī)程，科學指導行業(yè)發(fā)展，有力推進智能技術進步，推動生產力再發(fā)展，徹底全面解放人的體力勞動和腦力勞動，將馬克思關于人的全面自由發(fā)展的重要思想推向新的高度。