新一代智能煤矿人工智能赋能技术研究综述

煤炭工业与人工智能（AI）深度融合是现代化矿井实现智能少人、降本提效的重要路径，而煤炭行业全流程、全业务应用场景的AI赋能是实现煤矿智能化的具体技术措施。在当前煤矿智能化发展背景下，提出了初级智能煤矿向新一代智能煤矿演进的基本范式，对比分析了初级智能煤矿与新一代智能煤矿的组成、功能与技术内涵，揭示了新一代智能煤矿AI赋能技术的重要性及其应用实施的2个关键：煤矿工业机理AI模型与煤矿工业互联网平台。总结了关于煤矿地质、采煤、掘进、安全监控等复杂作业环节的工业机理AI模型研究现状，阐明了工业机理AI分析在智能煤矿建设中的快速发展态势。设计了新一代智能煤矿多级云边协同工业互联网平台架构，利用集团数据中心、矿井数据中心、生产系统集控中心等工业信息软硬件设施，结合海量数据云计算和少量数据边缘计算特点，提出了集团云、矿井云与环节边、场景边的多级云边协同机制。指出了未来进一步研究方向，应不断加强煤矿工业机理AI模型的开发与软件化研究，逐步形成煤矿全流程AI赋能的知识软件体系，并充分运用煤矿工业互联网平台的数字资源与信息设施，逐步实现煤矿工业互联网平台的AI技术承载。