采礦工程人才培養方案智慧化礦山建設

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摘要：本文對智慧化礦山開采技術現狀、建設目標進行分析得出智慧礦山建設對采礦工程專業人才的要求。而現有采礦工程專業人才培養方案與智慧礦山建設對人才的要求之間存在不適應性，為此作者提出了對采礦工程專業人才培養方案進行調整的必要性和具體措施。

關鍵詞：智慧礦山；人才培養方案；調整建議

1智慧化礦山開采技術現狀

我國大型能源集團，其信息化發展歷程與全行業一樣，也是隨著國家科技的進步而進步的。（1）綜合自動化系統、工業電視系統、瓦斯監測系統、束管系統、礦壓監測系統、井下人員管理及定位系統、井下工業環網、組態軟件等先進技術逐步在煤礦得到推廣，為煤礦的安全生產起到了一定的保駕護航作用。（2）隨著煤礦對信息化的進一步需求，煤礦信息化從單純的制圖逐步轉向為煤礦礦圖、數據的管理、更新等提供信息的共享和服務，同時也對煤礦通風安全專業應用和防治水管理等方面展開研究。（3）《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》提出：到2050年，“全面建成安全綠色、高效智能礦山技術體系，實現煤炭安全綠色、高效、智能生產。”綜上所述，黨和政府高度重視煤礦的信息化建設，通過30多年的發展，煤炭工業也已經取得了階段性的成果，為項目的實施奠定了堅實的基礎，但離智能礦山以及實現煤礦的完全信息化管理決策還有較遠的距離。

2智慧礦山建設目標

以陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦智能礦山建設為例。按照公司礦山智能化建設重點工作目標計劃，結合礦井自身的發展現狀，通過與國外內領先廠商合作，采用5G、云計算、大數據、人工智能、物聯網等一系列先進技術，從設備、網絡、平臺以及上層應用多角度進行智能化的提升和改造，建立統一的網絡傳輸系統，搭建智能化的數字平臺，改造現有業務系統，并逐步建設更多的智能化新系統，在此基礎上實現礦山智能感知、信息融合、系統聯動、數據挖掘和決策支持，全面提升礦山安全生產與管理水平，改善工人井下作業環境，實現監控、生產、維護、安全等多環節少人化或無人化，最終達成礦山智能化的建設目標。智能礦山的總體建設內容如下。感知層：感知層的建設主要包括傳感器和相對應的應用系統兩部分，用于獲取井下設備及環境的運行參數，數據，狀態等信息，同時也負責對相關設備儀器進行反向的開停，運行狀態調整等控制。本次小紀汗礦感知層的建設內容包括但不限于采掘、支護、通風、安全、提升、運輸、輔助生產、供配電等系統的傳感器及其信息化系統及附屬設備如PLC、自動化設備、攝像頭等。網絡層：針對于小紀汗礦井下不同場景，將eLTE、5G以及WiFi6等無線網絡技術相結合，實現井下移動通訊網絡的全面覆蓋，用于高清語音通話，視頻通話，井下高清視頻監控，傳感器數據回傳，工業遠程控制等任務。eLTE和5G網絡在井下的建設內容主要包括井下防爆基站，工業環網和相關供電設備，井上部分主要包括核心網和MEC，WiFi6的建設內容主要是井下防爆無線AP。計算資源層：計算資源層的主要建設任務是建設統一的云數據中心，包含云平臺服務器、存儲、網絡設施等相關核心硬件，以及IT機柜及相關配套如電氣設施、空調、防雷接地、環境監控系統、視頻監控系統等附屬設施。主要用于實現感知層各系統數據的采集、接入、整合、存儲、交換、計算、輸出，向上直接服務于數字平臺層，向下通過傳輸層設備共同完成數據的上傳下達工作。平臺層：基于混合云方案，建設包括集成平臺、AI平臺、大數據平臺、視頻云平臺、融合通信平臺、智能辦公平臺、二三維GIS平臺、以及IoT物聯網平臺等，做好智能礦山基礎平臺建設工作，實現小紀汗礦系統交互、數據融合，給上層應用提供AI、大數據、GIS、IoT等核心功能組件，使能礦山的智 能化轉型與升級。應用層：依據小紀汗礦目前需求與規劃，前期計劃建設小紀汗煤流智能監控等智能化系統，解決礦井綜合信息集中展示、皮帶智能化控制、人員作業規范化監控、IOC大屏BI展示等實際生產經營管理問題，提高小紀汗礦安全管理效率，進一步實現井下少人、無人化。

3現有采礦工程專業人才培養方案

目前，甘肅省內開設采礦工程或煤礦開采技術專業的學校有：隴東學院、蘭州資源環境職業技術學院、甘肅能源化工職業學院三所學校。各校該專業現有人才培養方案中對畢業生的要求基本是：通過基礎課程和專業課程的學習，能夠掌握采礦工程專業的基本理論和實踐操作技能，能夠用于分析、解決采礦工程中的工程問題；能夠利用先進技術方法進行礦業工藝系統與過程設計；能夠通過設計實驗、分析數據對采礦工程中的工程問題進行研究，進而得到相關結論。從采礦工程專業課程教學計劃進程表可以看出，該專業開設的核心課程有：煤礦開采學、井巷工程、礦井通風與安全、礦山壓力與巖層控制、礦山機械等。可以看出，各校該專業現有人才培養方案（2018年制定，適用2021、2022屆畢業生）中對畢業生的要求、核心課程的設置基本是站在傳統采礦技術基礎上的，對智慧礦山建設很少涉及。

4對現有人才培養方案調整的建議

（1）根據智慧礦山建設對人才的需求調整人才培養目標。隨著煤炭行業智能化建設工作的持續推進，傳統的管理模式已經逐漸不能適應井上下現場的生產組織要求。智慧礦山建設需要源源不斷的優秀人才。神華各煤業集團成立了自動化部，山東臨沂魯西礦成立科技處，平煤集團各礦成立信息化管理科，河南能源化工集團、晉能控股集團各智能化示范礦井成立智能化辦公室等部門或機構招攬優秀人才統籌監管推進自動化、信息化和智能化建設、管理和運維工作。通過調研，礦山企業普遍認為：采礦工程專業畢業生應能掌握現代化智能采礦技術，懂得智能化無人綜采工作面的現場管理，能夠對工作面智能化采掘設備進行基本操作。所以采礦工程專業的人才培養目標應為培養德、智、體、美全面發展，具有良好思想道德修養、健全人格和高度責任感，適應智慧礦山建設需要，富有創新意識、創新精神和一定創新創業能力，系統掌握煤礦開采的基本理論和實踐操作技能，以及智能化開采技術，能在采礦工程領域設計、建設、生產和科研單位，從事生產技術、技術管理、經營管理、科學研究等工作的高素質應用型工程技術人才。

（2）調整專業課程設置。智慧化礦山建設不但需要具備原來采礦工程專業方面的知識，還需具備礦山機電技術、電氣自動化、現代通信、傳感與信息技術、人工智能等專業領域。按現有采礦工程專業人才培養方案培養出來的學生畢業后很難勝任智慧礦山建設的需求，所以采礦工程專業人才培養方案應主動適應智慧化礦山建設，調整采礦工程專業課程設置勢在必行。課程體系建設上，課程開發應按照智慧礦山建設的需求，多個專業交叉融合，整合出若干門核心課程，然后再設置其它課程，形成一個完整的、能夠適應智慧化礦山建設需求的課程設置來。

作者：張宏升 單位：甘肅能源化工職業學院