2020—2021年，《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》《智能化示范煤礦驗(yàn)收管理辦法（試行）》等文件的發(fā)布，推動(dòng)了我國煤礦智能化建設(shè)進(jìn)程，智能化已成為煤炭行業(yè)的技術(shù)共識(shí)和發(fā)展趨勢，我國煤炭工業(yè)發(fā)展正在快速地向智能、高效、安全開采轉(zhuǎn)變，以人為本，讓煤礦職工更輕松、更體面、更多幸福感地工作也越來越成為煤炭科技工作者的責(zé)任和使命。

煤炭開采是災(zāi)害發(fā)生頻率較高的行業(yè)，安全生產(chǎn)問題一直以來都是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作的重中之重。近年來，在政府部門的指導(dǎo)和煤炭工作者的努力下，煤礦安全生產(chǎn)形勢有了很大改善。但是，煤礦安全的致災(zāi)因素并未減少，一些主要的災(zāi)害和威脅依然存在，安全生產(chǎn)形勢仍較為嚴(yán)峻，安全生產(chǎn)事故面臨反復(fù)性、長期性的問題，仍需時(shí)刻緊繃安全風(fēng)險(xiǎn)防控的這根弦。煤礦智能化建設(shè)使得對(duì)各個(gè)危險(xiǎn)因素的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)感知成為可能，也推進(jìn)了安全風(fēng)險(xiǎn)智能防控的研究走向現(xiàn)實(shí)。智能安全防控是智能化礦山建設(shè)的重要部分，也是保障智能礦山穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。中國礦業(yè)大學(xué)安全科學(xué)與應(yīng)急管理研究院院長李爽教授深耕礦山安全風(fēng)險(xiǎn)防控領(lǐng)域10余年，具有心系“國之大者”的科研擔(dān)當(dāng)，以實(shí)現(xiàn)礦山安全風(fēng)險(xiǎn)智能防控、守護(hù)煤礦工作者的生命安全為己任，在智能安全防控領(lǐng)域不斷攻堅(jiān)克難，堅(jiān)定不移地要研究探索出一套智能、科學(xué)、有效的礦山安全風(fēng)險(xiǎn)防控體系與方法。

01立足實(shí)踐，探尋安全風(fēng)險(xiǎn)防控之關(guān)鍵

2011年，李爽作為宋學(xué)鋒教授團(tuán)隊(duì)的研究骨干，參與了煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系（原本質(zhì)安全管理體系）的研究，自此，她便對(duì)礦山安全風(fēng)險(xiǎn)防控理論和技術(shù)的研究產(chǎn)生濃厚的科研興趣，并將其視為自己熱愛的事業(yè)。一直以來，安全管理基礎(chǔ)薄弱、安全事故頻發(fā)都是我國煤炭行業(yè)面臨的重大安全生產(chǎn)問題，給社會(huì)和諧和企業(yè)發(fā)展造成了很大的負(fù)面影響。煤礦職工在辛勤地為我國能源安全保障做出重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，還要面臨著巨大的人身安全風(fēng)險(xiǎn)，這讓從事煤礦安全管理研究的李爽感到慚愧和心痛，她下定決心要將煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)防控作為自己未來的重點(diǎn)研究方向，實(shí)現(xiàn)礦山安全風(fēng)險(xiǎn)防控既智能高效又操作便捷。

想要做好煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)的防控工作，就必須要對(duì)煤礦生產(chǎn)過程中的各個(gè)危險(xiǎn)因素進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)、系統(tǒng)地監(jiān)測分析和管理，用科學(xué)的方法統(tǒng)籌解決煤礦生產(chǎn)中暴露的安全問題，是兼具技術(shù)與管理雙重屬性的工程。李爽認(rèn)為搞科研必須要俯下身、沉下心，沒有現(xiàn)場的科研是走不遠(yuǎn)的，自2011年開始， 為了解決煤礦安全生產(chǎn)“想不到、管不住”的難題，她堅(jiān)持活躍在煤礦生產(chǎn)一線，曾先后到過上百座煤礦企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，與一線生產(chǎn)管理者和工作人員探討煤礦安全管理的對(duì)象與重點(diǎn)，探索如何通過煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)估達(dá)到“人機(jī)環(huán)管”的最佳匹配。

智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場調(diào)研

經(jīng)過現(xiàn)場大量的實(shí)踐學(xué)習(xí)、積累沉淀，以及理論研究，李爽逐漸掌握到了煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)防控研究的本質(zhì)問題和關(guān)鍵所在。2015年，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)與兗礦集團(tuán)有限公司、淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司開展合作，開啟了安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控體系與企業(yè)特色管理體系的深度融合研究，在風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。 2015年12月，習(xí)近平總書記在政治局常委會(huì)上作出“對(duì)易發(fā)生重特大事故的行業(yè)領(lǐng)域，要采取風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控、隱患排查治理雙重預(yù)防性工作機(jī)制，推動(dòng)安全生產(chǎn)關(guān)口前移”的重要指示。李爽在安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控研究的基礎(chǔ)上，開始了煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制（簡稱煤礦雙重預(yù)防機(jī)制）理論與方法體系的研究。煤礦雙重預(yù)防機(jī)制是通過風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估提前掌握生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，夯實(shí)各層級(jí)管控責(zé)任，并通過隱患排查治理確保風(fēng)險(xiǎn)處于受控狀態(tài)的一種安全管理機(jī)制。煤礦雙重預(yù)防機(jī)制既體現(xiàn)了以風(fēng)險(xiǎn)防控為核心和前提的現(xiàn)代安全管理思想，又與煤礦各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、流程完美融合，是具有優(yōu)勢特色的安全管理創(chuàng)新，是煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)防控研究的新方向。2017年，李爽帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)思路，首次實(shí)現(xiàn)了以《煤礦安全規(guī)程》《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理體系》和煤礦安全事故致因鏈為依據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，形成了具有規(guī)范性、權(quán)威性和通用性的煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，與電子礦圖有機(jī)融合，設(shè)計(jì)研發(fā)了政府-集團(tuán)-礦企三級(jí)雙重預(yù)防信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了礦井現(xiàn)場安全的動(dòng)態(tài)分析預(yù)警。目前，李爽帶領(lǐng)的智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)煤礦雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)的先行者和權(quán)威團(tuán)隊(duì)。

煤礦安全雙重預(yù)防機(jī)制邏輯架構(gòu)

02順應(yīng)新時(shí)代，砥志攻關(guān)智能雙重預(yù)防體系

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的深度應(yīng)用和煤礦智能化建設(shè)的不斷推進(jìn)，煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)的智能化防控成為智能化時(shí)代煤礦安全保障領(lǐng)域的緊迫任務(wù)，時(shí)代又一次賦予了李爽及其研究團(tuán)隊(duì)新的責(zé)任和使命。由于不同礦區(qū)的煤層賦存特點(diǎn)各異，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)防控的需求也千差萬別，涉及面廣、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、信息孤島和學(xué)科交叉研究滯后等問題使得煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)智能防控的研究舉步維艱。面臨煤礦智能化發(fā)展的新形勢與機(jī)遇，自2018年開始，李爽帶領(lǐng)中國礦業(yè)大學(xué)安全科學(xué)與應(yīng)急管理研究院，發(fā)揮學(xué)科、理論和技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，組建了一支百余人的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)——智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)以礦山智能化安全為研究目標(biāo)，堅(jiān)定咬定青山不放松的信念，錨緊煤礦智能化建設(shè)背景下的智能雙重預(yù)防體系進(jìn)行科研攻關(guān)。

智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

在李爽的帶領(lǐng)下，智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)理論研發(fā)到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，從單一學(xué)科到工管結(jié)合、多學(xué)科交叉，從科學(xué)探索到企業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用，經(jīng)過3年的努力，煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)的理論體系建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)不斷取得豐碩成果。在理論層面，構(gòu)建了智能雙重預(yù)防體系的“三位一體”，即以各類安全相關(guān)數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)采取統(tǒng)一管理；以人工智能算法為核心，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全態(tài)勢、未來安全發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)判；以平臺(tái)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場單兵裝備互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)的應(yīng)用。在技術(shù)層面，采用多網(wǎng)、多系統(tǒng)信息融合，突破了基于礦井基本信息、安全監(jiān)控、人員定位、設(shè)備監(jiān)測、環(huán)境感知、安全管理等多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的知識(shí)抽取與融合技術(shù)，構(gòu)建了安全大數(shù)據(jù)中心；建立了全面的風(fēng)險(xiǎn)模塊化數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了基于風(fēng)險(xiǎn)隱患類比和知識(shí)演化的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，利用K-Means、AP聚類等算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井隱患、重大風(fēng)險(xiǎn)和人員違章自動(dòng)歸類，基于預(yù)警邏輯數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)下屬礦井和礦井區(qū)域內(nèi)安全管控薄弱環(huán)節(jié)的智能識(shí)別；融合人員定位數(shù)據(jù)，開發(fā)了井下智能巡檢系統(tǒng)，通過手執(zhí)式智能巡檢儀實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)管控清單的智能派發(fā)和隱患現(xiàn)場的輔助錄入，形成了智能礦區(qū)科學(xué)主動(dòng)、技術(shù)密集型的安全風(fēng)險(xiǎn)自主防控和智能安全管理新模式。2020年，研究成果“煤礦雙重預(yù)防體系研究及應(yīng)用”獲得了中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，并作為唯一安全領(lǐng)域的成果入選了2020年全國煤礦智能化十大進(jìn)展；2021年，研發(fā)的煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)被評(píng)為2019—2020年煤炭行業(yè)兩化深度融合優(yōu)秀項(xiàng)目。

煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)

03創(chuàng)新安全管理模式，精準(zhǔn)防控安全風(fēng)險(xiǎn)

煤礦智能化安全體現(xiàn)在煤礦智能化前沿技術(shù)與智能化雙重預(yù)防的相結(jié)合。李爽智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)將新一代信息技術(shù)應(yīng)用到安全風(fēng)險(xiǎn)防控中，基于安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理的理論邏輯，通過權(quán)威規(guī)范的煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、感知數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成管理、海量信息的智能化挖掘，構(gòu)建面向煤礦企業(yè)全員的智慧型安全防控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)礦山安全數(shù)據(jù)集成、安全風(fēng)險(xiǎn)自主判別、安全要素實(shí)時(shí)監(jiān)控、事故隱患智能分析，創(chuàng)新安全管理模式，助力安全風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)、全面防控，為企業(yè)安全生產(chǎn)、政府監(jiān)管和國家監(jiān)察提供高效實(shí)時(shí)的智能化應(yīng)用與信息服務(wù)平臺(tái)。

在創(chuàng)新安全管理模式方面，煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)立足我國國有大型礦山企業(yè)的多級(jí)管理體系，將一線工作者、上級(jí)公司和安全監(jiān)管人員融為一體，構(gòu)建了三級(jí)一體化的安全管理體系，圍繞安全風(fēng)險(xiǎn)主題，促進(jìn)安全生產(chǎn)從靜態(tài)分析向動(dòng)態(tài)感知、事后應(yīng)急向事前預(yù)防、單點(diǎn)防控向全局聯(lián)防的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)到安全評(píng)估預(yù)警再到安全防控的“人工+機(jī)器”智能化新模式。

智能化雙重預(yù)防的邏輯機(jī)制

在安全風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)防控方面，煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)通過全面匯集安全數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)集團(tuán)下屬煤礦和煤礦各個(gè)工作區(qū)域開展多維度智能化分析和辨識(shí)，通過探究規(guī)律、全面掃描、自主辨識(shí)、智能評(píng)價(jià)、超前預(yù)警、采取措施等步驟，可以使上級(jí)公司能夠隨時(shí)掌控下屬煤礦安全生產(chǎn)態(tài)勢，煤礦管理者能夠?qū)崟r(shí)了解井下生產(chǎn)的一線安全狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)、全面防控。

煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)

04守護(hù)礦山安全生產(chǎn)，服務(wù)社會(huì)健康發(fā)展

先進(jìn)的技術(shù)水平和被廣泛認(rèn)可的理論理念，賦予了智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研成果巨大的支持基數(shù)和持續(xù)蓬勃發(fā)展的生命力。李爽一直致力于煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)防控與人工智能深度融合的理論開拓創(chuàng)新和技術(shù)自主研發(fā)，提出的煤礦智能雙重預(yù)防機(jī)制的理論和技術(shù)體系，引領(lǐng)了全國煤礦雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)，目前已在1 000余家國有大中型煤礦企業(yè)中推廣應(yīng)用，解決了雙重預(yù)防機(jī)制用于煤礦特殊條件的理論開發(fā)、實(shí)施應(yīng)用和先進(jìn)技術(shù)依托的難題，為煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)智能防控探索出了一條具有高度應(yīng)用性和有效性的新路徑。研究成果得到了煤炭行業(yè)的認(rèn)可，并在山東、河南、安徽、內(nèi)蒙古、山西、陜西、新疆等?。ㄗ灾螀^(qū)）的煤礦企業(yè)推廣應(yīng)用。

煤礦智能雙重預(yù)防管控平臺(tái)的應(yīng)用

李爽積極服務(wù)社會(huì)發(fā)展，提出的“應(yīng)高度重視尾礦庫面臨的安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患”等政策建議被中共中央辦公廳等采用，主持了國家礦山安全監(jiān)察局委托研究的雙重預(yù)防、安全監(jiān)管、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的課題。煤礦安全雙重預(yù)防機(jī)制等研究成果被《中國應(yīng)急管理報(bào)》《科技日?qǐng)?bào)》《中國煤炭報(bào)》等多家權(quán)威媒體深度報(bào)道，并多次被中國教育電視臺(tái)、新華社中國經(jīng)濟(jì)信息社連線采訪。

作為《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理體系》的主要起草人之一為現(xiàn)場核查專家授課

接受中國教育電視臺(tái)連線采訪

李爽對(duì)安全生產(chǎn)法有著深度的研究，2021年7月，作為特邀學(xué)者解讀了修改后的《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》的亮點(diǎn)，并在《中國應(yīng)急管理報(bào)》發(fā)表署名文章《全面推進(jìn)雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)，健全風(fēng)險(xiǎn)防范化解機(jī)制》，被國家應(yīng)急管理部應(yīng)急普法公眾號(hào)全文發(fā)布；“新《安全生產(chǎn)法》強(qiáng)化監(jiān)督管理，加大處罰力度”等政策建議被新華社智庫等權(quán)威媒體采用。

隨著礦山智能化的深入推進(jìn)，透明礦井正逐漸成為現(xiàn)實(shí)，安全風(fēng)險(xiǎn)防控將浸泡在海量數(shù)據(jù)之中，以深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榇淼臄?shù)據(jù)“感知智能”已漸感薄弱，對(duì)于需要全方位考慮礦山所有生產(chǎn)要素的安全風(fēng)險(xiǎn)防控，感知智能將要碰觸到研究的天花板，由感知智能跨越到認(rèn)知智能的知識(shí)圖譜技術(shù)將是未來礦山安全智能風(fēng)險(xiǎn)防控的發(fā)展方向?，F(xiàn)階段安全風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域知識(shí)圖譜研究僅限于實(shí)現(xiàn)靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)展示，研究引入時(shí)間信息，開發(fā)面向?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)信息的礦山安全風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)，是下階段礦山安全風(fēng)險(xiǎn)防控邁入認(rèn)知智能的關(guān)鍵，也是李爽及其智能雙重預(yù)防創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的科研攻堅(jiān)主戰(zhàn)場。

勇當(dāng)安全風(fēng)險(xiǎn)防控排頭兵，做智能礦山安全生產(chǎn)守護(hù)者，是李爽及其研究團(tuán)隊(duì)的責(zé)任和使命，在煤礦智能化建設(shè)的浪潮中，將繼續(xù)腳踏實(shí)地、砥志研思，為我國礦山智能化的安全發(fā)展做出新貢獻(xiàn)！

來源：智能礦山雜志