AI大模型幫助煤炭行業智能升級 “盤古”下井 礦山“翻新”

　　“攪拌時間不足：24.96秒。”2月20日上午10點，山東能源興隆莊煤礦調度信息中心，AI應用平臺上跳出一條頂板支護作業監測場景報警信息。

　　“錨固劑人工攪拌的標準時間為25秒整，哪怕只少0.04秒，也逃不過盤古礦山大模型的‘火眼金睛’。”興隆莊煤礦綜掘二區副區長雒玉飛感慨。他通過推送的監控視頻進行復審，確認并非誤報后，電話聯系作業人員。用上盤古礦山大模型，興隆莊煤礦告別了對關鍵環節“人盯人”的傳統監管模式，實現了“全天候無死角智能盯防”。

　　有效規范作業行為

　　“當——”在興隆莊煤礦剛剛完成掘進作業的巷道中，工人用1.8米長的長柄工具敲擊著剛剛完成掘進作業的工作面頂幫，通過敲擊聲來判斷是否有煤巖層離層或松動等問題，以保證掘進作業的安全。

　　掘進作業一向是煤礦施工的“高風險區”。地下煤質松軟，易發生巷井坍塌等狀況，且工序復雜繁瑣，工人稍有懈怠，就可能忘記敲幫問頂，或是出現錨固劑用料不足、攪拌時間不夠等問題。“這些‘隱蔽工程’施工過程中的疏漏在施工完畢后很難被發現，是煤礦一直急于解決而始終未能有效解決的難題。”雒玉飛說。

　　山東能源集團、云鼎科技、華為公司聯手開發的盤古礦山大模型，解決了這一難題。大模型的優勢在于能與礦山業務應用深度融合，通過小樣本快速訓練出需要的場景化模型。“我們還配合了一套可視化、低碼化的AI開發工具鏈，讓沒有AI開發經驗的IT人員也可以快速上手開發算法。”華為礦山軍團人工智能總架構師李吉宗介紹。

　　基于大模型，2023年1月，山東能源集團與華為礦山軍團建起人工智能訓練中心，云鼎科技承接了人工智能訓練中心場景落地任務。興隆莊煤礦、李樓煤業、鑫泰能源、濟寧二號煤礦成為第一批試點煤礦。7月，盤古礦山大模型正式上線，成為煤礦行業首個人工智能大模型，將“黑科技”深入井下。

　　“我們在井下安裝了600多個高精度智能攝像頭，通過視覺識別+AI技術，實時對作業現場進行監控，強化作業區域實時監控和分析，有效規范作業行為，實現安全生產管理由勞動密集型向技術創新型轉變。”興隆莊煤礦副總工程師范守俊介紹，現在，支護作業添加錨固劑時，工人只需將左右兩手的錨固劑舉起對著攝像頭示意，就可開始錄制視頻，并可識別錨固劑用量是否充足，精準計算攪拌時間。

　　尾繩運行異常監測是困擾李樓煤業的痛點。李樓煤業機電工區負責人劉春光介紹，過去巡檢時，需要兩個安全員分別站在立井兩側，用肉眼檢查尾繩有無異常。大模型應用后，5天一次的巡檢變為24小時實時“全天候”智能巡檢。

　　定期對大模型迭代訓練

　　2月19日下午，李樓煤業近千米的深井下，工人們正在進行防沖卸壓作業場景的模型訓練。

　　“地殼壓力可能會導致礦洞的巖層隨時被破壞，形成沖擊地壓，需要對巖層進行鉆孔作業釋放壓力，鉆孔深度不足，就會增加產生沖擊地壓的風險。工人鉆孔打桿時，鉆機上的攝像頭全程錄制，每根鉆桿的長度是1米，大模型根據鉆桿推進和退出的根數判斷工人鉆孔的實際深度。”李樓煤業防沖科負責人王維斌介紹，這次模型訓練特意將推理深度25米的鉆孔鉆到24米。

　　24米鉆孔退桿完成，工人結束視頻錄制，AI應用平臺即時收到報警信息。李樓煤業沖擊地壓監控中心的工作人員宋魯明進行視頻驗證和電話溝通后，提交初審意見：“識別結果：非誤報，意見詳情：測試數據。”

　　自大模型防沖卸壓施工孔深監管場景應用后，針對誤報而“定制”的大模型訓練時常上演。

　　由于井下環境昏暗、空間狹小、物料繁多，起初大模型誤報率較高。技術人員對誤報視頻對比分析后，對攝像頭的位置進行調換，調整系統閾值和參數，并通過場景模擬錄制視頻作為訓練樣本。“在日常運行過程中，如果出現誤報或未知異常等樣本數據，這些數據將經過標注處理后，推送回AI訓練中心，定期對模型迭代訓練，并重新下發，實現邊用邊學、越用越好。”云鼎科技AI開發工程師楊曉博說。

　　在30多家煤礦推廣應用

　　“我們的重介質選煤新場景什么時候能應用？都在盼著呢。”在興隆莊煤礦采訪時，選煤中心工作人員趙立會見到云鼎科技的工程師，追上來迫切地問。

　　重介質選煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之間的重介懸浮液作介質實現分選的一種重力選煤方法。小于懸浮液密度的煤上浮，大于懸浮液密度的矸石下沉，以此實現煤炭和其他礦物質的有效分離。由于原煤的成分有差別，工人需要根據檢測結果不斷調整重介懸浮液的密度。

　　“大模型應用后，通過對入選煤質、工藝參數和生產數據的分析，構建重介智能密控模型，利用重介智能密控模型的預測能力，實時分析生產數據優化得出最優的重介分選密度，減少了人工干預，提高了生產效率，精煤產品質量更加穩定可控。”楊曉博介紹，重介質選煤場景已在濟寧二號煤礦試點。

　　目前，盤古礦山大模型已在山東能源集團30多家煤礦進行推廣應用，涵蓋采煤、掘進、主運等9個專業，孵化49個細分場景。

　　在由山東省科協與大眾報業集團聯合主辦的第五期“海右論道”智庫沙龍中，專家們探討人工智能大模型如何賦能千行百業。專家們認為，人工智能大模型技術的快速發展和應用，為改造提升傳統產業、培育壯大新興產業、布局建設未來產業注入強大動力，大模型也被視為驅動產業智能化、加快形成新質生產力的新引擎。

　　山東省工信廳數據產業推進處副處長王俊人介紹，山東將把打造人工智能“大模型”，作為開拓產業轉型新路徑，加快培育壯大一批數據模型、數據算法領域的重點數廠、數商，推動制造、能源等細分行業試點應用，加快形成從基礎支撐、核心技術到行業應用的完整產業體系。

　　（記者 陳巨慧 實習生 李甜甜 張云清）