2021年3月，中国煤科·煤炭科学技术研究院有限公司和华为技术有限公司共同发布了F5G智能化煤矿应用方案和白皮书；在国家矿山安全监察局的见证下，双方联合中国煤科所属安标国家矿用产品安全标志中心有限公司、中煤科工能源科技发展有限公司共同成立了“智能矿山联合实验室”，标志着F5G技术在煤炭行业的普及正式启动。2021年下半年，国家能源局将F5G技术写入了《智能化煤矿验收管理办法（试行）》规范，为煤矿网络技术选择给出了指引参考。
聚焦“煤矿智能化”和“矿用网络技术”等话题，华为走访了中国矿业大学（北京）原副校长孙继平教授，孙教授阐述了煤矿智能化发展方向，认为F5G和网络硬切片技术是煤矿智能化建设的关键技术，是矿井有线宽带传输系统的必然选择，将与5G协同，为煤矿智能化构筑一条通畅的信息高速公路。
孙继平教授
煤炭是我国主要的能源，在一次能源生产和消费结构中，煤炭占比均超过六成，是我国能源供应的压舱石。大型化、智能化、机械化是现代化煤矿发展的方向。为了加快煤矿智能化建设，国家发改委、能源局等八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，目标就是促进智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平，完善煤矿生产主要环节的信息化传输和自动化运行技术体系，实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人或无人操作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控。
煤矿智能化落脚点是安全，关键支撑是大带宽、低时延、高可靠网络
煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心，其目标是采煤效率提升、生产安全升级和井下少人无人化。煤矿智能化发展，是通过有线和无线宽带网络、物联网、GIS、人工智能、大数据等技术，以新联接技术为底座，达成煤矿全息业务的闭环运行体系，实现远程控制和维护；智能化的目标，在于实现智慧化分析决策和系统预测预判，释放更大的生产力。此外，智能化的另一个目标是解放人力，井下的工作人员越多，发生事故时遇险人员就越多，减少井下人员其实是个安全问题。孙继平教授认为，煤矿智能化建设的目标，就是减人、提效、保安全；当务之急是建好煤矿信息高速公路，为矿井监控、通信、定位、监视、地面远程控制等，提供大带宽、低时延、高可靠、广接入的信息传输通道。
未来矿山需要全矿井一体化信息传输网
在井下作业环境，涉及通信与信息交互的场景包含传感监控、调度通信、人员和车辆定位及煤矿视频监视等，目前至少有矿用有线调度通信网、煤矿安全监控网和矿用工业环网3张网，如果煤矿井下使用5G，还需增加矿用5G通信网，至少有4张网，增加了网络部署和运维难度，增加了煤矿企业网络建设成本，需要更多的网络维护人员，不利于减少井下作业人员。如果采用同一张网络承载不同类型的业务，传统网络采用QoS服务质量机制，一般情况下，可以保证最高优先级应用的实时性和可靠性，但当多路接口信号同时汇入且数据量大时，最高优先级业务的质量也难以保证。
孙继平教授认为，为简化煤矿网络部署和维护，且实现监控、人员及车辆定位、视频和语音通信等多种井下业务的高可靠承载，井下多张网络融合是未来的必然趋势，而不同业务间需要实现硬管道的隔离能力。硬管道能力，是将不同业务隔离在多个信道上，每个信道分配一定的带宽，不同业务可以分配不同的信道，信道之间互不影响，保证所有业务的高可靠、低时延承载。因此，矿山的智能化建设，需要一张支持硬管道技术的全矿井一体化信息传输网。
煤矿智能化建设，F5G扮演着重要角色
井下网络技术面向未来发展，要满足安全可靠、长距离、大带宽和低时延的业务承载能力。基于光纤的网络在满足以上需求的基础上，通过无源分光器取代了传统网络的汇聚层设备，极大程度减少了危险环境中电火花风险，是未来井下通信技术发展的必然方向。
由欧洲电信标准协会提出，F5G基于两层点到多点网络架构，不同于传统工业以太的逐层汇聚网络架构，F5G的头端节点部署在井上机房内，末端的光终端部署在井下，末端和头端间长达数十公里的范围内，都是由无源光器件组成，极大简化了网络部署和运维，大幅提升了井下的安全性。
