智能化建設(shè)基礎(chǔ)不平衡:由于不同礦井的煤層賦存條件存在較大差異,西部晉陜蒙大型煤炭基地煤層賦存條件較好,礦井經(jīng)濟效益好,煤礦智能化投入較大,建設(shè)基礎(chǔ)較好;而西南云貴川礦區(qū)的煤層賦存條件復(fù)雜,礦井產(chǎn)量低,經(jīng)濟效益較差,智能化建設(shè)基礎(chǔ)薄弱15。
智能化建設(shè)水平發(fā)展不平衡:西部大型礦區(qū)煤層賦存條件較好,智能化開采技術(shù)與裝備相對成熟,生產(chǎn)效益好,人才儲備相對豐富,智能化煤礦建設(shè)速度快、效果好;中東部、西南部礦區(qū)煤層賦存條件相對復(fù)雜,智能化開采技術(shù)與裝備適應(yīng)性較差,高端技術(shù)人才匱乏,效益差,投入產(chǎn)出比低,煤礦智能化建設(shè)緩慢,建設(shè)效果較差15。
不同系統(tǒng)的智能化水平發(fā)展不平衡:綜采工作面是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部分,各煤礦普遍重視綜采工作面的智能化建設(shè),但巷道掘進的智能化水平很低,部分礦井巷道掘進尚未實現(xiàn)機械化,大部分礦井巷道掘進沒有實現(xiàn)快速掘進,不同系統(tǒng)之間的智能化水平存在較大差異15。
智能化技術(shù)需求與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀不平衡:現(xiàn)有煤礦智能化技術(shù)與裝備主要適用于煤層賦存條件簡單的礦井,使用效果較好;但對于煤層賦存條件復(fù)雜、災(zāi)害嚴(yán)重的礦井,技術(shù)上還存在亟待突破的瓶頸,難以滿足工程實際需求15。
硬件與軟件投入不平衡:決策層更傾向于采購高性能計算機、布設(shè)萬兆以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)、購置進口采掘裝備等硬件設(shè)施,但對智能化相關(guān)軟件的開發(fā)、大數(shù)據(jù)中心建設(shè)、智能化綜合管控平臺建設(shè)等投入相對不足,導(dǎo)致軟件開發(fā)速度明顯滯后于硬件功能的實現(xiàn)15。
智能化煤礦相關(guān)投入與產(chǎn)出比不平衡:煤礦開展全面智能化建設(shè)需要投入大量的資金、人力、物力資源,且需要高素質(zhì)的技術(shù)人員支撐,但大部分礦井的投入產(chǎn)出比明顯較低,導(dǎo)致部分礦井智能化建設(shè)意愿不強烈15。
5G應(yīng)用場景有待挖掘:雖然各煤礦企業(yè)、煤炭科技公司、運營商、設(shè)備商等做了大量工作,開展了多個應(yīng)用場景的測試,但這些研究和探索還沒有獲得規(guī)?;瘧?yīng)用,甚至有些研究還不確定對于煤礦是否真的有用15。
智能化巨系統(tǒng)兼容協(xié)同困難:智能化煤礦需要建設(shè)基礎(chǔ)應(yīng)用平臺、掘進系統(tǒng)、開采系統(tǒng)等近百個子系統(tǒng),是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng),不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)兼容、網(wǎng)絡(luò)兼容、業(yè)務(wù)兼容和控制兼容效果較差,難以實現(xiàn)系統(tǒng)間智能協(xié)同作業(yè)15。
智能化技術(shù)難以適應(yīng)復(fù)雜工作面條件:現(xiàn)有工作面智能化開采技術(shù)對于西部礦區(qū)賦存條件簡單煤層適應(yīng)性較好,但對于大傾角、高瓦斯、頂?shù)装逅缮⑵茐膰鷰r條件的適應(yīng)性較差15。
智能化煤礦投入保障不足:煤礦智能化建設(shè)需要較大的資金投入,但是一些效益較差的企業(yè)智能化發(fā)展資金不足,特別是短期收益不明顯,影響企業(yè)投入的決心15。
智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究:當(dāng)前推廣應(yīng)用的可視化遠程干預(yù)智能化采煤模式存在“看、動、想、穩(wěn)”4個方面實際問題,需要解決開采空間多元信息采集及交叉融合、智能化采煤決策基礎(chǔ)理論、綜采裝備群智能化協(xié)作等科學(xué)難題17。
這些挑戰(zhàn)表明,智能運煤工藝在實際應(yīng)用中需要克服技術(shù)、經(jīng)濟和管理等多方面的難題,才能實現(xiàn)煤炭行業(yè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展。