打破傳統(tǒng)小模型“一礦一策”局限，只需輸入新礦山的地質數(shù)據(jù)、設備參數(shù)，通過少量微調，即可讓模型適配新場景，大幅縮短部署周期·實時檢測井筒變形，通過聲音傳感器捕捉螺絲松動或鋼絲繩變形的異常聲，實現(xiàn)設備狀態(tài)的全面感知億萬年前，植物的遺跡在地底沉積，逐漸演變?yōu)榻袢盏拿?。作為一個擁有數(shù)千年歷史的古老行業(yè)，煤炭行業(yè)在大模型的加持下迎來一場“自我革命”：從井下采掘到井上洗選，從安全管控到綠色生產，每一環(huán)節(jié)都變得更加智能、高效、清潔。
2023年7月，山東能源集團、云鼎科技攜手華為發(fā)布全球首個煤礦行業(yè)商用AI大模型，推動礦山AI開發(fā)模式從“作坊式”向“工廠式”轉變。這一創(chuàng)新不僅為AI大規(guī)模進入礦山行業(yè)鋪平道路，也為煤礦業(yè)數(shù)智化轉型奠定堅實基礎。
兩年過去，山東能源集團轉型之路成效顯著。而發(fā)生在這里的變革，不僅是一座煤礦的數(shù)智化轉型，更是一個可復制的智能煤礦轉型范本，是傳統(tǒng)行業(yè)邁向智能化轉型的生動寫照。
“未來，在工業(yè)領域，特別是礦業(yè)，多模態(tài)技術、AI大模型將大有可為。”華為中國政企業(yè)務副總裁郭振興展望。
打破“一礦一策”局限
我國規(guī)模以上煤礦超過千座，很多仍依賴人工巡檢和傳統(tǒng)檢修模式，不僅能耗高、效率低，還易因停機檢修和人工失誤等造成產能損失。
更嚴峻的是作業(yè)風險。地下環(huán)境復雜，尤其是對于一些老舊煤礦，一旦發(fā)生安全事故，后果不堪設想。此外，數(shù)智化水平不高，進一步限制了管理科學性和生產效率的提升。
因此，煤礦行業(yè)數(shù)智化轉型不僅是提升生產效益的迫切需要，更是保障礦工生命安全、減少環(huán)境風險、推動綠色可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務。
我國相關部門高度重視并大力支持煤礦智能化建設。2020年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局等八部門聯(lián)合發(fā)布《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，提出到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化；到2035年，各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。2024年5月，國家能源局印發(fā)《關于進一步加快煤礦智能化建設促進煤炭高質量發(fā)展的通知》，明確要求大型煤礦加快智能化改造，并鼓勵具備條件的大型煤礦在2025年底前實現(xiàn)采掘系統(tǒng)智能化。
政策東風下，煤礦智能化建設迎來高速發(fā)展期。在這一過程中，將單點技術突破轉化為行業(yè)標準，成為煤炭行業(yè)數(shù)智化轉型的核心訴求。
2022年初，山東能源集團、云鼎科技與華為成立聯(lián)合創(chuàng)新中心，圍繞礦山大模型展開研發(fā)，開啟“技術突破—場景驗證—標準提煉—規(guī)模復制”的轉型路徑。
這是采煤業(yè)和信息通信業(yè)的強強聯(lián)合。華為為轉型提供大模型，將大模型作為通用底座，融入山東能源集團的礦山數(shù)據(jù)、安全規(guī)程、工藝知識，訓練出具備礦業(yè)專業(yè)能力的礦山大模型，然后基于不同應用場景衍生出智能安全、智能洗選、智能巡檢等場景小模型。這種“基礎模型—行業(yè)模型—場景模型”的三級架構，打破了傳統(tǒng)小模型“一礦一策”的局限，只需輸入新礦山的地質數(shù)據(jù)、設備參數(shù)，通過少量微調，即可讓模型適配新場景，大幅縮短部署周期。
賦能煤炭生產全流程
“敲幫問頂”是礦工的“行話”，指礦工在隧道爆破作業(yè)前利用鋼錘等工具敲擊工作面幫頂，根據(jù)發(fā)出的聲音發(fā)現(xiàn)浮石、剝層的方法。過去，這些安全檢測完全依賴人工經驗，如今，數(shù)百個AI攝像頭與傳感器已經成為“智能安全管家”。如果工序不合規(guī)，系統(tǒng)便會自動報警，下一步作業(yè)無法繼續(xù)。通過機器視覺和深度學習，大模型實現(xiàn)對每個環(huán)節(jié)風險源的實時監(jiān)控與自動預警，確保安全規(guī)程得到100%執(zhí)行。
礦山安全的另一大挑戰(zhàn)來自井筒檢修。深達千米的井筒，曾經需要工人像“高空蜘蛛人”一樣懸掛作業(yè)，風險極高。如今，礦山安裝了360度攝像頭，它可實時檢測井筒變形，并通過聲音傳感器捕捉螺絲松動或鋼絲繩變形的異常聲。借助這些視覺、聽覺和文本數(shù)據(jù)，AI就像為井筒做了一次“體檢”，實現(xiàn)設備狀態(tài)的全面感知?！斑^去的人工檢修需要停機6—8小時，如今通過AI預測和檢測，效率大幅提升，停產時間也大大減少?！鄙綎|能源集團副總工程師亓玉浩說。
回到地面，數(shù)智化技術同樣大展身手。
煤炭采選是煤炭清潔高效利用的重要環(huán)節(jié)，推進采選智能化是煤炭行業(yè)安全、綠色、清潔發(fā)展的必然選擇。7月24日，國家能源局發(fā)布通知，組織開展煤礦智能化技術升級應用試點工作。其中，智能選煤系統(tǒng)成為5個試點任務之一。
洗煤準備作業(yè)是選煤過程的首要環(huán)節(jié)，濕法選煤是獲得高品質精煤的主要方式。在山東能源集團的煤泥水濃縮池，重介選煤工藝已接入華為預測大模型。模型通過標準化的工藝參數(shù)庫，可適配不同煤種的洗選需求，自動調用對應的重介加藥比例、淺槽密度參數(shù)，在提升選煤質量的同時，將產量提升0.2%。
“別小看0.2%的產量提升，一個煤礦年加工量超過230萬噸，這意味著每年可以多產約5000噸精煤。”郭振興說。
“過去一出汗，白襯衫就會變黑。”亓玉浩說，如今，洗選廠已實現(xiàn)煤泥水零排放，煤矸石和廢水循環(huán)利用，環(huán)境污染大幅降低，“即使在廠區(qū)里待上一整天，衣服還是干干凈凈的”。
這些肉眼可見的變化，得益于礦山大模型的賦能。
華為與山東能源集團密切合作，已將大模型應用于超180類場景，推動礦山人工智能大模型從技術探索走向規(guī)模化推廣，讓煤礦業(yè)摘掉“臟苦累險”帽子，升級成安全、高效、綠色的新樣態(tài)。
為進一步降低行業(yè)復制門檻，華為還與山東能源集團聯(lián)合編制礦山智能化暨礦山大模型最佳實踐白皮書，從硬件選型、算法迭代、數(shù)據(jù)安全到人員培訓，形成全流程標準化規(guī)范，助力更多礦山從“高危”轉為“高智”，為全球礦業(yè)智能化提供中國方案。
