
山西地域特点补充:晋东南(长治、晋城)以高瓦斯矿井集中;晋北(大同、朔州)顶板冲击地压风险突出;晋中、吕梁、晋西老空区密布,水害风险极高;很多矿井属于复合灾害矿井(高瓦斯 + 冲击地压、高瓦斯 + 老空水),本方案同时给出复合灾害矿井叠加策略。A.1 差异化方案总体设计原则平台统一,模块差异化配置全省共用一套省级 AI 防控大平台,底层数据中台、区块链存证、数字孪生底座、监管端完全统一;不在云端重复建设多套平台,只在感知层硬件选型、边缘侧算法模型、预警参数库、自动处置策略库、隐患标签库做分矿井定制,降低重复建设成本,保障监管数据统一汇聚。灾害主导优先部署,次要灾害适度配置以矿井鉴定的主要灾害类型作为建设优先级,优先补齐主导灾害感知与 AI 模型;次要灾害采用基础监测,不追求一步到位顶配,控制中小型煤矿改造成本。区分国有大矿与民营中小型矿国有大型矿井:完整部署全套感知、多灾种模型、数字孪生全场景;民营中小型矿井:优先部署 “保命系统”,裁剪非必要高级功能,以低成本边缘设备实现核心预警、防造假、人员管控。兼顾单灾害矿井与复合灾害矿井山西大量矿井不是单一灾害,例如高瓦斯矿井同时伴随顶板垮落诱发瓦斯异常涌出;水害矿井伴随瓦斯突出。设置模型耦合开关,多模型输出结果做融合加权。去 AI 化落地:拒绝 “重算法轻现场”AI 模型必须使用本矿历史监测数据训练,禁止直接套用外省通用模型;预警结果不能完全替代人,AI 输出风险等级之后保留安全员人工复核通道;自动闭锁逻辑设置分级,重大风险自动闭锁,一般风险报警提示。A.2 高瓦斯突出矿井 AI 差异化防控方案(晋东南长治、晋城为主)A.2.1 矿井灾害基本特征与事故根源山西高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井大量分布于沁水煤田,也是近年重特大事故高发类型,留神峪事故就属于高瓦斯矿井爆炸。核心风险点:采掘扰动造成瓦斯异常涌出;隐蔽工作面、非法煤柱回收区域通风不足,快速积聚达到爆炸极限;传感器被人为屏蔽、断线、调参造假,“阴阳监控”;电气火花、摩擦撞击火花引爆瓦斯;突出风险:掘进工作面发生煤与瓦斯突出,短时间大量瓦斯喷出;次生风险:爆炸之后巷道垮塌、通风系统损毁,进一步扩大灾害。传统系统痛点:固定阈值报警,只有瓦斯>1% 才报警;无法预判开采扰动带来瓦斯浓度抬升趋势;隐蔽作业区域感知空白;不能识别传感器人为篡改。A.2.2 感知层差异化配置(优先级从高到低)必配(所有高瓦斯矿井强制)瓦斯、一氧化碳、氧气传感器加密部署采煤工作面回风隅角、掘进迎头、巷道上隅角、所有掘进巷道、密闭墙周边、可疑隐蔽巷道,比普通矿井增加 30%‑50% 传感器密度;严禁只布置在巷道中间;传感器采用带防拆报警的矿用本安型设备,一旦外壳拆开、信号被旁路,边缘网关立刻上链报警;杜绝人为物理造假。通风系统全要素感知每个风门安装风门状态传感器、巷道布设风速、风压传感器;监测风流短路、风门敞开、通风机故障。瓦斯爆炸事故很多根源是通风失效。人员定位 + 防爆 AI 视频掘进工作面、回采工作面部署防爆 AI 摄像;识别无卡入井、人员闯入密闭区、带电检修违章操作。区块链边缘网关:所有瓦斯、通风原始数据本地实时上链,不经过矿方监控主机中转,直接同