“随着开采深度增加，瓦斯等灾害的隐蔽性和突发性显著增强，传统煤矿灾害治理模式在精准性和时效性上面临严峻挑战，以往的监测手段已难以满足需求。”全国人大代表、河南理工大学副校长金双根表示。
为矿山装上“智慧眼睛”
金双根介绍，在深部极端环境中，灾害的孕育机制发生了改变，但传统安全监测系统多基于“单点、单一参数”进行布置，探测范围有限，无法触及岩层广域的三维空间破裂运动。同时，传统安全监测系统多依赖固定人工设置的安全阈值进行报警。
“这种静态机制无法适应深部矿山开采过程的强动态性与流变时间效应，满足不了深井超前防灾的时效性需求。”金双根说。
利用高精度智能探测技术，相当于为矿山装上“智慧眼睛”，实现深部隐蔽致灾因素的“CT扫描式”超前探测与全域感知。
高精度智能探测技术通过构建天空地井一体化的立体智能监控网络，融合压力、声发射、电磁辐射、微地震等高灵敏度传感设备，可实时捕捉岩体微观力学先兆。利用人工智能技术，建立灾害风险智能评估模型，则可让风险预警更加智能化。
金双根介绍，灾害风险智能评估模型是矿山的“智慧大脑”。其核心运作机制在于将全息跨界的探测数据与煤矿业务系统深度融合，实现两方面的数智化跨越。
一方面，实现多参数协同的数字孪生推演。灾害风险智能评估模型可打破数据孤岛，将探测感知的数据与采煤机位置、支架阻力等生产参数从时间、空间上对齐，通过建立虚拟仿真引擎，随着采煤机推进，动态模拟采空区裂隙发育的演化轨迹和瓦斯运移规律，从而指导工作人员优化配置卸压抽采参数。
另一方面，实现自适应干预闭环控制。运用人工智能深度学习算法，灾害风险智能评估模型取代了僵化的静态报警。当人工智能算法在海量数据中识别出多灾害耦合的微弱先兆，且评估风险概率逼近临界点时，系统不仅直接生成风险预警，还会自动向物联网终端发送控制指令，从而真正实现“灾害监测—智慧反馈—及时调整”的全自动联防联控操作闭环。
系统性提升安全治理能力
为系统性提升煤矿安全治理能力，金双根建议，以科技赋能、精准防控为主线，从四个维度构建现代化煤矿安全治理体系。
一是构建灾害精准探测技术体系，推动安全治理透明化。
金双根建议，将“煤矿CT”代表的精准探测技术体系纳入国家矿山安全发展战略，重点支持三维地质透明、瓦斯动态监测、水害精细探查等关键技术研发与装备升级；通过财政专项等方式，推动高精度探测技术在高风险矿井普及应用，构建矿山数字孪生系统，为灾害预警与防治提供精确数据。
二是建立智能化安全管控平台，实现风险预警智能化。
金双根表示，可推动完善全国统一的矿山安全大数据平台，整合精准探测数据、生产系统信息与人员定位数据；利用人工智能与大数据分析技术，建立灾害风险智能评估模型，实现风险的动态研判、早期预警与治理方案优化，形成“监测—预警—处置—评估”智能化闭环管理体系。
三是完善科技创新应用机制，加快推动成果快速转化。
金双根建议，设立煤矿安全科技创新引导基金，支持企业、高校、科研院所组建创新联合体，重点支持在该领域具有深厚积淀的各大高校开展关键技术攻关；建立科技成果快速转化通道，将成熟的精准探测与防治技术及时转化为国家标准或行业规范，提升全行业技术水平。
四是推动科教产业协同发展，促进安全与效益统一。
“可将科教人才培养与精准安全技术和资源绿色开发相结合。”金双根说。他建议，基于精确的瓦斯赋存数据，优化抽采利用方案，实现安全治理与清洁能源生产协同，助力人才培养，推动煤矿从单一能源生产者向安全高效、绿色低碳的综合能源供应基地转型。
“‘煤矿CT’等精准探测技术的成功实践表明，通过科技创新实现灾害的超前感知与透明化治理，能够有效推动安全生产模式从事后处置向事前预防的深刻转型。”金双根说，建议国家层面加强系统布局，将此类技术作为构建现代化矿山安全治理体系的关键支撑，通过标准引领、平台建设和产业协同，全面提升煤矿重大灾害的精准防控能力，切实保障能源安全与矿工生命安全，为能源行业高质量发展注入科技动能。
作者：鄢丽娜 版面编辑：张翔
来源：中国煤炭报
