5月28日，第二十届鄂尔多斯国际煤博会平行会议——建设能源强国“鄂尔多斯之问”高端学术会议在内蒙古鄂尔多斯召开。面对能源安全战略升级、深部开采风险加剧、智能化转型加速的三重背景，教育部长江学者特聘教授、中国矿业大学安全科学与应急管理研究院院长李爽发表《数智驱动双重预防机制，风险研判保障能源安全》主旨报告，系统阐释数智技术重塑矿山安全治理体系的理论逻辑、技术路径与实践成效。
当智能矿山建设进入深水区，先进装备、监测系统、自动化技术持续迭代，为何系统性事故仍难以杜绝？传统安全治理范式的结构性矛盾何在？数智技术如何从“工具叠加”走向“体系重构”，真正筑牢能源安全的安全底座？围绕上述根本性命题，李爽教授从制度溯源、机理剖析、技术创新、体系构建四个维度，作出体系化、学理化、穿透式的深度阐释。
战略之基：能源安全的根本保障，是系统性安全能力的现代化
“能源安全是国家经济发展的压舱石，矿山安全是建设能源强国的基石底座。”李爽教授开篇直言，这既是行业共识，更是用鲜血反复验证过的教训。
谈及鄂尔多斯市、内蒙古自治区全域开展煤矿拉网式排查的现状，李爽语气沉重而恳切：“没有生产安全，能源安全就是空中楼阁。鄂尔多斯市作为全国能源大市，煤炭产量占全国六分之一以上，承担着保障国家能源供应的战略重任。一旦发生重特大事故，不仅会造成重大人员伤亡和财产损失，更会直接影响全国能源供应稳定的大局。保障能源安全，首要任务就是守住安全生产这条不可逾越的底线。”
在她看来，当前行业存在一个普遍的认知误区：认为智能矿山建设就是安装摄像头、传感器和自动化设备，只要实现了机械化换人、自动化减人，安全问题就会迎刃而解。“我们现在有很多先进的技术和工具，包括5G、物联网、人工智能等在矿山的广泛应用，但为什么还会发生这样的悲剧？”李爽教授一针见血地指出，“我们常说风险分级管控、隐患排查治理是安全生产的核心，但很多人对这套机制、尤其对风险管控的理解存在根本性偏差，更关键的是，传统安全理念缺少智能化技术的深度赋能，跟不上复杂多变的深部开采生产场景。”
随着我国煤矿开采深度以每年8—12米的速度增加，深部开采已成为煤炭行业的新常态。深部开采带来的高地应力、高瓦斯、高地温、强采动等多灾害耦合风险，是传统安全管理模式从未遇到过的挑战。“理念到位、技术缺位，双重预防机制就成了‘纸上防线’。筑牢能源安全底座，必须先补上智能化短板，让安全管理体系与矿山智能化建设同步升级、深度融合。”李爽教授强调。
制度之基：双重预防十年深耕，静态管控难破动态困局
作为国内煤矿安全双重预防机制研究的领军者，李爽教授带领团队深耕该领域十余年，研究成果全国领先，先后承接了陕西省和内蒙古自治区政府委托的重大课题。
李爽清晰拆解了双重预防机制的核心逻辑：“这套机制的设计初衷非常科学，简单说就是构建两道防线：第一道是风险分级管控，从源头上减少隐患的产生；第二道是隐患排查治理，及时消除已经形成的隐患。具体到煤矿生产，就是通过划分风险点，明确‘管哪里’；通过梳理危险源，清楚‘管什么’；通过辨识评估风险，厘清‘谁来管’；在此基础上细化管控措施、压实岗位责任、常态化开展隐患排查，形成完整的闭环管理。”
这套机制在过去十年间，为我国安全生产形势的持续稳定好转发挥了不可替代的重要作用。但随着矿山开采深度不断增加、生产系统日益复杂、多灾害耦合风险凸显，传统双重预防机制的局限性也愈发明显。李爽教授系统总结了三大核心痛点：
其一，静态管控难以应对动态风险。传统机制主要聚焦固有风险的静态辨识和分级管控，建立的是基于历史经验的风险清单。但在实际生产过程中，风险是动态变化的，随着开采条件、设备状态、人员行为的变化而不断演化。传统机制难以实时捕捉和评估这些动态波动的剩余风险，而这恰恰是事故高发的主要诱因。
其二，经验研判难以预判风险趋势。传统的风险研判高度依赖管理人员的现场经验和专业水平，存在很大的主观性和差异性。而且只能做到单一指标超标后的“单点报警”，无法识别多因素耦合的复杂风险，更无法预判风险的演化规律和传导路径。“很多时候，我们看到的只是冰山一角，真正的风险藏在水面之下。”李爽形象地比喻道。
其三，被动处置难以守住前置防线。由于无法提前预判风险，传统安全管理长期处于“事故发生—排查整改—再发生’的被动循环。多数所谓的“预警”，其实只是关键指标超限或事故发生后的“报警”，前置防控形同虚设。“我们总是在事故发生后才去总结教训，但生命无法重来。安全管理的最高境界，是在事故发生之前就把风险化解掉。”
李爽特别纠正了一个行业内普遍存在的技术误区：“很多人说，我们要实现风险的自动辨识评估。但事实上，风险是一种客观存在的动态状态，是事故发生的可能性和后果严重程度的组合。仅靠现有的传感器技术，是无法直接‘测量’风险的。隐患我们可以做到自动排查，但风险的辨识必须依靠算法来进行演绎和推理。这正是传统机制的核心短板，也是智能化升级的关键突破口。”
数智之变：数据流重构逻辑，实现“人找风险”到“风险找人”
破解传统双重预防机制的时代困局，李爽及其团队经过多年攻关，给出了核心答案——智能双重预防。“智能双重预防不是对传统机制的颠覆，而是对其的继承和升级。我们没有改变双重预防的流程框架，而是用数据流重构了它的运行逻辑。”李爽教授解释道，“其核心是‘数据打底、算法研判、闭环执行、持续优化’，最终实现从‘人找风险’到‘风险找人’的根本性转变。”
数据打底，打破信息孤岛。这是智能双重预防的基础。李爽教授团队全面集成了井下人员定位、环境监测、设备工况、管理台账、工业视频等全维度的实时数据，构建了统一的安全数据底座。“过去，煤矿的各个系统是相互独立的，安全监控、人员定位、设备管理各成体系，数据不互通，形成了一个个信息孤岛。我们现在把这些分散的数据全部汇聚到一起，让数据流动起来，为风险研判提供全面、准确、实时的数据支撑。”
算法研判，攻克风险辨识评估难题。这是智能双重预防最核心的突破。“我们构建了包含十余万实体的煤矿安全风险知识图谱，涵盖了煤矿生产的所有环节、所有设备、所有危险源和所有事故类型，精准刻画了风险的传导规律和演化路径。”李爽介绍说，“在此基础上，我们运用机器学习、深度学习等人工智能算法，动态计算当前的剩余风险等级，并且可以提前24小时到三天预判风险的发展趋势，在隐患形成之前就发出预警。这就把安全管理的关口，从隐患排查前移到了风险预判。”
闭环执行，打通“预警—处置”堵点。这是智能双重预防能够落地见效的关键。通过自研的智能双重预防系统，预警信息会被自动分级，并精准推送给对应的责任人。从预警发布、整改落实、复查验收到闭环销号，整个过程都在系统中完成，全程留痕、可追溯。“过去，隐患排查靠人跑、靠笔记，整改不及时、走形式的问题非常突出。现在，系统会自动跟踪整改进度，超期未整改的会自动升级预警，直到问题解决。这就从制度上杜绝了隐患整改的‘宽、松、软’问题。”
陕西省的实践，充分印证了智能双重预防机制的强大生命力。李爽教授团队负责牵头承担了《陕西省全省重点行业领域持续推进双重预防机制建设》课题，建成了覆盖省级政府监管端和煤矿企业端的智能双重预防系统。“我们实现了全省147座煤矿与省级监管端平台的无缝对接，打破了过去监管和被监管对象之间'猫和老鼠'的对立关系，把监管监察的力量和企业主体责任的力量真正融合了起来。”李爽教授介绍说，“平台上线以来，已经汇集了全省各类风险数据26万条、隐患数据175万条、高风险作业数据2.2万条。陕西省在2022年和2024年两次国务院督导组的安全检查评价中都获得了优秀等次，我们的这套系统发挥了至关重要的作用。”
全域之治：构建人—机—环—管协同的全要素安全治理体系
如果说智能双重预防是守住安全生产的“精准防线”，那么面对深部开采、多灾害耦合的严峻挑战，李爽教授团队又以智能双重预防机制为核心，进一步升级构建了全域覆盖、全要素协同、全流程管控的安全风险分析研判体系。团队承担的内蒙古自治区的两个重要课题，“煤矿安全风险分析研判综合信息平台”和“内蒙古自治区非煤矿山安全风险分析研判体系建设”，正是这套体系在自治区的个性化应用，实现了从“风险隐患精准防控”到“人、机、环、管全方位安全保障”的历史性跨越。
人员维度：从“环境管控”延伸到“生命守护”。李爽教授团队聚焦井下作业人员生命健康与作业安全这两个核心目标，获批了中国矿业大学第一个智能矿山领域的国家自然科学基金重点项目。“传统的安全管理主要关注环境和设备，对人的关注不够。但统计数据表明，80%以上的事故都与人的不安全行为有关。”李爽教授说，“我们研发了可穿戴式光纤光栅生理感知装备，能够在复杂的矿井环境下，实时、精准、稳定地监测井下作业人员的心率、血压、血氧等关键生理指标。这不仅能够及时发现人员的身体异常，更能够通过分析生理数据的变化，预判人员的疲劳状态和情绪波动，从而提前干预，预防事故的发生。这成功将安全管控从传统的'环境—设备'维度，延伸至人员行为安全预警层面，实现了'人—环境'的深度耦合。”
设备维度：从“事后维修”升级为“超前预警”。团队聚焦采掘、运输、通风、排水等关键生产设备的运行状态，通过多传感器融合感知、故障智能诊断和趋势预测分析，实现了设备异常的提前预警和故障的精准定位。“过去，设备管理主要是‘坏了再修’，不仅影响生产效率，更可能引发安全事故。现在，我们通过分析设备的振动、温度、电流等运行数据，能够提前发现设备的早期故障征兆，在设备失效之前就进行维护。这不仅最大限度降低了设备停机和失稳引发的安全事故，也显著提高了设备的运行效率。”
环境维度：从“单点监测”升级为“全域研判”。针对井下瓦斯、水、火、顶板、冲击地压等五大灾害，团队建立了多源监测数据联动分析机制。“过去，我们对环境的监测主要是单点的、独立的，瓦斯超限就报警瓦斯，水位超限就报警水害。但实际上，很多灾害是相互耦合的，比如冲击地压可能会诱发瓦斯突出。现在，我们把所有的环境监测数据整合起来，进行综合分析和研判，能够实时识别环境参数超限、区域风险突变和灾害耦合风险，牢牢守住了作业环境的安全底线。”
管理维度：从“人工督促”升级为“数智赋能”。团队以双重预防机制为核心，整合了制度流程、责任落实、隐患治理、考核改进等全链条的管理要素，构建了智能化的安全管理体系。“过去，安全管理主要靠人盯人、人管人，管理效率低，而且容易出现人情干扰。现在，系统会自动生成安全管理任务，自动跟踪任务完成情况，自动进行考核评价。这就推动安全管理从‘人工督促’向‘数智赋能、主动防控’转变，让安全管理更加标准、更加规范、更加高效。”
李爽教授最后指出，矿山安全是能源强国建设的底线工程、民心工程、生命工程。数智技术的价值，不在于替代人的责任，而在于放大治理能力、压实治理责任、穿透治理层级、防范治理盲区。未来，团队将持续扎根矿山一线，以科技创新破解复杂灾害防控难题，以数智赋能重构安全治理体系，为能源产业高质量发展、为能源强国建设提供坚实安全保障，以技术创新守护生命尊严、以体系建设筑牢安全根基。
