我国煤矿智慧矿山开启探索发展之路

当下，互联网、大数据、人工智能等现代信息技术不断取得新突破，开启了煤炭行业智慧化新时代。有学者称，智慧矿山是煤炭版的“工业4.0”，是煤炭行业的“中国制造2025”，是智能“工业物联网”技术在矿山领域的全面应用。在政策不断加码及技术推动下，智慧矿山建设是大势所趋，智慧矿山的未来画卷正徐徐展开。来吧，读者朋友们，让我们一起去领略煤矿智慧矿山的独特魅力。

智慧矿山是基于“互联网+”技术，将采矿技术、人工智能技术和3S（地理信息、定位、遥感）技术等融为一体，以建设安全矿山、高效矿山和绿色矿山为目标的综合技术体系。目前，我国煤炭企业大多处在数字矿山和感知矿山建设阶段，只有部分煤炭企业在尝试进行智慧矿山的建设。

智慧矿山是采矿技术发展的高级阶段，代表着煤炭工业发展的未来方向。2008年，根据科技部《关于推进产业技术创新战略联盟构建的指导意见》精神，原神华集团、中煤集团、中国矿业大学、煤炭科学研究总院等产学研单位发起成立智慧矿山联盟，加大智慧矿山关键技术攻关力度，建设智慧矿山示范工程，实现矿山本质安全、高产高效、绿色环保。在“十二五”期间，中国煤炭工业协会提出推进智慧矿山和数字矿山建设。进入“十三五”后，“互联网+”增值服务为我国建设全数字化智慧矿山、强化信息资源综合利用、实现煤炭工业转型升级提供了新的途径和有效手段。

近年来，我国煤炭行业在智能化生产、智能化建设方面实现了跨越式发展。来自国家煤矿安监局的数据显示，全国很多矿井的主要生产系统都实现了地面远程集中控制，井下无人值守的机电岗位是2016年的2.4倍。2017年，我国首座TBM施工长距离煤矿斜井建成启用，首台全断面矩形快速掘进机投入使用，首台矿用全断面硬岩快速掘进机、首套煤矿大型护盾式快速掘锚装备研制成功，8米大采高采煤机、8.2米超大采高智能输送系统、3~4米煤层千万吨级智能化综采成套装备实现了国产化。目前，我国已建成145个智能化采煤工作面，首次印发5类38种煤矿机器人重点研发目录。

“总体来讲，煤炭企业在逐步推动矿井综合自动化与信息化管理以及推进数字化矿山建设进程。”河南能化集团新疆公司技术中心主任刘景勇表示，目前，国内煤炭生产企业中大多数现代化矿井和大型集团公司实现了计算机辅助地测制图，安装了安全监测监控、人员定位、工业电视等系统；有些矿井实现了综合自动化；部分公司实现了ERP项目，设备管理、资产管理等；有些矿井已经实施了三维地测空间信息平台的构建与开发。

业内人士指出，随着智慧矿山的建设，我国矿业将发生根本性变革。矿难将得到有效控制，用机器代替人工去完成危险作业能极大减少矿难的发生。未来的矿工将不再从事简单的体力劳动，而需要更多的技能。此外，矿山开采将变得更为高效。智慧矿山能对矿体进行更为精准的开采，能减少很多不必要的工作。刘景勇认为，随着智慧矿山应用技术的不断发展，煤矿的生产和组织方式将会向“安全、高效、绿色、智能”的方向发展，通过运用各种感知技术，能够更加全面、准确、实时地感知人、物和环境的信息。

u3000专家声音

实感震撼的“云控矿山”——长春兴煤矿

中国能源研究会高级研究员牛克洪

作为一名老煤矿人，自己已有6年时间没有深入煤矿井下。近日，本人到山煤集团左云长春兴煤矿进行调研，实感震撼，受益匪浅！此次，在长春兴智能“云控矿山”井下，本人深刻感受到信息时代煤矿的新变革、新变化。长春兴煤矿峒室全部实现无人化、大巷机器人巡检，全员每人一部手机，可实时动态观察井下各个生产环节。矿工身上配有可测距、可定位、可摄影和可监测等功能的装备，安全可控。目前，煤矿共有工作人员268名，年产煤炭450万吨，吨煤综合成本80元，年创利润8亿元，上缴税金6.5亿元，人均年收入20万元。

长春兴煤矿的智能云控综合管理水平在全国领先，尤其是移动互联网、大数据和云计算等技术应用全部自主研制，简单易操作，实用性特别强，值得学习！长春兴煤矿于2015年自主研发和应用了“移动互联网+煤矿管理”系统和“煤矿云”平台，建立了“云控矿山”，将矿井各种安全生产信息集中采集处理，创建“移动互联网+煤矿管理”系统。

目前，长春兴煤矿正在完善煤矿“物联网+大数据”和“电子矿工”及“智能机器人”系列。进一步实现矿工电子化、管理全员化、操控移动化、运行智能化、特岗机器人化，实现煤矿传统管理向智慧管理根本性转变，将煤矿建成“安全高效矿井、绿色生态矿井，智慧云控矿井”。

相关政策

政策1u3000

为充分发挥能源技术创新在建设清洁低碳、安全高效现代能源体系中的引领和支撑作用，2016年，我国发布了《全国矿产资源规划（2016-2020年）》，明确提出5年内要大力推进矿业领域科技创新。

政策2u3000

2016年，国家发布《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》提出，到2030年，重点煤矿基本实现工作面无人化。全面建成安全绿色、高效智能矿山技术体系，实现煤炭安全绿色、高效智能生产。

政策3u3000

2017年7月，国务院发布《关于新一代人工智能发展规划的通知》，进一步明确提出人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，全面拓展人工智能在矿业应用的深度和广度。

政策4u3000

自2018年5月1日起，《智慧矿山信息系统通用技术规范》（GB/T34679-2017）开始实施。业内人士指出，这部技术规范是我国第一部以“智慧矿山”命名的标准规范，从一定程度上意味着智慧矿山建设开始以国家标准的形式落地推广。

u3000政策5u3000

2019年，国家煤矿安监局发布《煤矿机器人重点研发目录》。我国煤矿灾害重、风险大、危险岗位多，研发应用煤矿机器人有利于减少井下作业人数、降低安全风险、减轻矿工劳动强度，对推动煤炭开采技术革命、实现煤炭工业高质量发展具有重要意义。

u3000矿山实践

全国首家井下作业信息化矿井——神东煤炭公司

国家能源集团神东煤炭公司是全国首家将信息化技术延伸到井下作业现场的煤炭企业。神东煤炭公司应用信息化、自动化技术，建成覆盖全矿区的信息化系统，各矿井、洗煤厂、装车站全部建成具有国际先进水平的综合自动化控制系统，实现了远程控制、监测和故障诊断，保障了矿井安全高效运行。

u3000手机里的智慧矿山——神宁枣泉煤矿

国家宁夏神宁枣泉煤矿在国内煤炭行业中首家研发并实现手机移动终端APP全面应用。煤矿利用移动互联网、大数据、智能设备，将各系统的图纸、技术参数、岗位流程等全生命周期的所有技术文档整合为一个平台，为各系统的运行管理提供最大便利。从视频控制到巡检机器人，直至手机移动终端APP的全面应用，一部手机就可以实现。

“安全、清洁、高效”生产示范矿井——天地王坡煤业

中国煤炭科工集团旗下的山西天地王坡煤矿智慧矿山建设是综合了万兆工业以太网、数字化安全监控系统、智能化煤流系统、电力分控中心系统、移动通信定位系统、设备故障诊断系统、三维实景管理系统、煤矿数据中心和全矿井三维模型等系统的综合性智能化数字矿山，具有很好的示范工程意义。

ABC+物联网助力打造“中国煤炭云”——百度公司

2017年7月11日，百度公司、山西大学和山西精英科技股份有限公司正式签署三方合作协议，在煤炭云建设、煤炭安全监管领域技术难题攻关等方面展开深度合作。百度公司依托ABC（人工智能AI、大数据Bigdata、云计算CloudComputing）和物联网等技术优势，将与精英科技、山西大学深度合作，共建“中国煤炭云”。

u3000煤矿智慧矿山的三个阶段

第一阶段目标

构建一个初步智慧矿山系统框架，实现采、掘、运主要环节单个系统、单项技术的智能化决策和自动化运行，即实现一个系统、一个岗位的“点上的无人作业”。目前一些先进矿井已实现第一阶段目标。

第二阶段目标

构建一个多系统信息融合的智慧矿山综合架构，实现工作面开采、煤流运输等系统的区域化智能决策和自动运行，达到“面上无人作业”。

第三阶段目标

构建整个煤矿及全矿区多单元、多产业链、多系统集成的智慧矿山体系，全面实现生产要素和管理信息的数字化精准实时采集、网络化实时传输、可视化展现，采、掘、运、通、洗选等全部主要生产环节的智能决策和自动运行，达到“全矿井一线无人化作业”。