煤矿智能化新图景，如何落地开花？

煤矿智能化发展

取得明显成效

01｜分类分级建设稳步推进

我国煤矿智能化顶层设计和专业分工进一步优化细化。

以陕西、内蒙古地区为代表的地质条件相对简单的煤矿，以山东、两淮、河南地区为代表的地质条件较为复杂的煤矿，以东北、西南地区为代表的地质条件极为复杂且产能较低的煤矿，均在智能化建设领域取得积极进展。

02｜本质安全水平不断提升

通过构建“全域感知—智能决策—协同管控”三位一体的管控平台，实现了安全生产管理模式从传统经验驱动向现代数据驱动质的飞跃。

通过构建“感知—预警—处置”全链条灾害防控体系，推动矿山安全管理模式从被动应对向主动防御的变革。

通过建立透明地质保障平台，推动煤矿灾害防治模式从被动应对向主动治理的转变。

通过构建“设计—制造—运维—报废”全流程数字化管控体系， 实现设备从“出生”到“退役”的全过程智能管控，推动设备安全管理模式从被动抢修向主动预防的变革。

03｜技术装备持续迭代升级

地质保障装备更加智能化，促进“透明地质”技术更加系统化、应用场景更加丰富。

形成了分别以连采机和以掘锚（一体）机为龙头的快掘成套装备及全断面硬岩快掘成套装备，大幅提高了掘进效率。

智能化采煤技术装备的应用，推动了采煤模式由“有人巡视、无人操作”可视化远程干预向“地面规划割煤、装备自动执行、面内无人作业”的无人化新模式演变。

煤矿机器人应用场景从巡检类向作业类拓展。

露天煤矿无人驾驶技术逐步成熟。

智能化选煤厂从单点智能向全流程产品控制转变。

04｜煤矿信息化产业基础日益夯实

煤矿智能化建设推动了工业互联网、大数据、人工智能、管控平台、通信网络、位置服务等技术装备的部署与升级，实现了数据互联互通，为人工智能及大模型应用提供了基础，提升了新型数字基础设施的服务保障能力。

成功建设了矿用超万兆综合承载网+F5G视频专网+安全可信智能矿山新一代骨干网络，全面融合矿用5G/5G-A、4G、Wi-Fi6、UWB等无线通信定位技术，构建出低时延、高可靠、大带宽的智能矿山信息高速传输通道。

依托AI视觉分析、深度学习算法及高性能算力平台，成功构建了“云网边端”协同的煤矿人工智能应用模式，实现了对“人—机—环—管”实时智能监测与报警闭环管控。

05｜数实融合发展稳步推进

建成的数据中心、算力中心、数据平台和管控平台等，为煤炭行业发展数字经济提供了产业基础。

“数据驱动”的煤矿数实融合示范持续涌现。

基础设施方面，构建了服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化技术和云计算管理全面融合的云计算模式数据中心，有效实现资源集约化建设。

数据处理与分析方面，推动“统一数据标准、统一技术架构、统一系统平台”，打通煤矿生产、管理、安全、自动化控制等众多“烟囱”系统，实现各系统数据统一接入数据湖、数据资产深度沉淀，为数据分析提供来源与工具。

06｜标准体系逐步统一和完善

《煤矿智能化建设指南（2021年版）》提出了智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心，面向不同业务部门实现按需服务，为煤矿智能化建设提供了技术路线参考，规范了煤矿智能化建设遵循的范式。

《矿山智能化标准体系框架》《智能化矿山数据融合共享规范》《煤矿智能化标准体系建设指南》等标准体系顶层设计持续健全。

煤矿智能化建设的标准化和规范化程度持续提升。

07｜协同创新生态初步形成

社会各界参与煤矿智能化建设的热情日益高涨，产学研用各相关单位整合创新资源，催生了一批协同创新平台，创新联盟大量涌现，形成了蓬勃发展的智能化“生态圈”。

煤矿智能化发展

面临的问题与挑战

01

问题主要有

●煤矿智能化建设思想认识和发展观念不到位

●煤矿智能化建设标准体系不健全

●煤矿智能化技术装备可靠性与适应性仍较差

●智能化煤矿常态化运行率不高

●智能化煤矿管理机制仍有待进一步完善

●煤矿机器人应用效果仍待提升

●煤矿智能化专业技术人才短缺

02

挑战主要有

●“双碳”目标与煤炭价格波动影响煤矿智能化建设的积极性

●煤炭行业场景复杂对智能化技术装备提出了更高要求

●煤矿智能化发展滞后于人工智能技术进步

●煤矿地质生产条件越来越复杂趋势强化了智能化建设的紧迫性

煤矿智能化科技攻关

方向与重点任务

1、信息基础设施向网络综合承载与数据融合应用发展

加速建立统一的数据标准体系与传输协议

加快推进综合承载与通感融合技术攻关

攻克煤矿智能化通信网络确定性通信与智能化运维技术难题

提升综合管控平台智能决策与协同控制能力

2、地质保障向精准探测与隐蔽致灾因素精准防控方向发展

推进高精度地质探测技术与装备的升级

协同攻克矿井地质保障动态更新技术

打造基于地质保障的透明矿井隐蔽致灾因素精准防控平台

3、掘进系统向数智少人化方向发展

提升掘进智能化系统的技术支撑能力

攻关掘进系统数智少人化核心技术

研制新一代快速掘进成套装备

4、综采智能化向高阶数智开采方向发展

研制新一代高效智能开采装备

开发煤矿无人化高阶数智开采技术

5、主运输系统智能化向高级无人值守发展

优化提升人—机—环全域感知能力

加快主运输系统机器替人技术攻关

提升带式输送机本体智能化水平

研发主立井提升智能化成套技术装备

6、辅助运输向智能高效连续运输方向持续提升

升级多源感知数据分析与协同控制能力

持续提升辅助运输效率及加快推进辅助运输转运作业机器人装备的开发

研发基于人工智能的感知—分析—决策平台

7、矿井通风智能化向无人本安自主化方向迈进

加速实现全系统监测无人化

大力推进通风装备本安化

持续提升平台自主决策与联动管控能力

重点建设智能通风技术装备验证平台

8、供电智能化向数字低碳方向发展

加速构建供电网络全量感知与监控体系

加快研制智能供电装备

着重提升供电智能决策能力

创新云端智能运维新模式

9、煤矿灾害预警向多模态智能防控方向迈进

加快发展高可靠灾害感知与智能防控技术

攻克井下就地风险识别及智能联动控制技术

打造多模态智能监控预警防控平台

10、煤矿大模型向通专融合的高价值场景驱动发展

提升面向大模型应用的数据标注能力

推进多模态数据认知对齐技术攻关

攻克行业大模型可信认知决策难题

加速建设大模型基准能力测试体系

11、煤矿机器人向具身智能方向发展

加强核心技术突破与元器件攻关

推动具身智能机器人平台构建

加快场景化产品研发与应用

加速产业生态链协同提升

12、选煤厂智能化向全流程智能协同方向迈进

突破智能感知与自适应控制技术瓶颈

突破流程动态控制与自优化核心技术

强化智能决策与全流程闭环优化能力

13、露天矿向采剥作业链全流程智能协同迈进