智能采礦已被普遍認為是未來礦山的生產方式，智能礦山建設不僅是社會發(fā)展的需要，也是礦業(yè)行業(yè)自身發(fā)展的要求。

相對應的煤炭數(shù)字經濟產業(yè)市場潛力巨大，數(shù)字化轉型、煤礦智能化建設更使煤炭數(shù)字經濟產業(yè)規(guī)模不斷擴大。

煤企轉型路上的“四座大山”

①煤炭企業(yè)應重視做好頂層設計，將智能化建設納入數(shù)字化轉型整體，加快煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐體系建設，加快產業(yè)鏈數(shù)字化協(xié)同，重視網(wǎng)絡和信息安全等工作。

②各級管理人員對數(shù)據(jù)的認識、運用、維護、安全需要提升到新高度，牢固樹立[數(shù)據(jù)是企業(yè)核心資產]的理念，是數(shù)字化轉型工作基石。

③數(shù)字化轉型工作推進需要大力加強復合型人才培養(yǎng)和高水準隊伍建設，需要建立健全可量化的人才價值發(fā)現(xiàn)管理體系。

④為了確保數(shù)字化轉型工作穩(wěn)步推進，保障數(shù)字化專項資金的統(tǒng)籌規(guī)劃、合理分配是前提。

AI的最佳產業(yè)化落地場景之一是礦山

2004年，中國的煤礦每百萬噸死亡率為3.08，2018年，這一比例首次降至0.1以下。

根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2022煤炭行業(yè)發(fā)展年度報告》，2022年煤炭行業(yè)主要經濟指標再創(chuàng)新高。

全國原煤產量45.6億噸，同比增長10.5%，規(guī)模以上煤炭企業(yè)營業(yè)收入4.02萬億元，同比增長19.5%。

隨著煤礦智能化的加速發(fā)展，綜采自動化控制系統(tǒng)、液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)市場規(guī)模不斷增長，2022年市場規(guī)模達到67.4億元。

根據(jù)業(yè)內專家評估，為完成[十四五]末建成1000個智能化煤礦的目標，預計未來5年市場的復合增長率仍將保持在5%左右，預計到2025年市場規(guī)模將達到81.6億元。

當前處于局部智能化階段

①單機自動化階段（20 世紀 90 年代）：該階段的典型特征為分類傳感技術和二維GIS平臺得到應用、單機傳輸通道得以形成，實現(xiàn)了可編程控制、遠程集控運行、報警與閉鎖。

②綜合自動化階段（21 世紀初）：該階段的典型特征為綜合集成平臺與3D GIS數(shù)字平臺得到應用、高速網(wǎng)絡通道形成，實現(xiàn)了初級數(shù)據(jù)處理、初級系統(tǒng)聯(lián)動、信息綜合發(fā)布。

③局部智能化階段（2010 年至今）：該階段的典型特征為 BIM、大數(shù)據(jù)、云計算技術得到應用，實現(xiàn)了局部閉環(huán)運行、 多個系統(tǒng)聯(lián)動及專業(yè)決策。

④全面智能化階段（未來）：智能礦山 4.0 時代的到來，達到透明化礦井和全礦井控制協(xié)同化的水平。

我國智能礦山的發(fā)展現(xiàn)狀

由信息系統(tǒng)建設為主，逐步向利用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術與煤炭企業(yè)業(yè)務領域融合轉變。

礦業(yè)軟件的應用和主體設備的自動化在國內礦山企業(yè)已經基本實現(xiàn)，部分礦山實現(xiàn)了生產管理遠程化、遙控化和無人化。

一些先進企業(yè)正在利用人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算技術，創(chuàng)新礦山智能操控、決策系統(tǒng)，爭取實現(xiàn)生產作業(yè)、經營管理全流程智能管控。

《新安全生產法》實施后，加速了礦山機械化替人、智能化減人、智能化無人的進程。

我國礦山智能化建設出現(xiàn)了一大批示范項目、示范礦山，在5G技術的廣泛應用、井下電機車無人駕駛、選礦自動化等領域已經達到了國際先進水平。

華為：3個“1+N+5”智能礦山架構

2021年，華為成立了[華為煤礦軍團]，進軍智能礦山改造領域，并在當年底推出[礦鴻]操作系統(tǒng)，旨在打造智能礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)底座。

華為技術有限公司聯(lián)合其生態(tài)伙伴提出了3個[1+N+5]（一網(wǎng)、一云、一平臺、N 應用、五中心）的智能礦山整體架構。

5G+AI+鯤鵬云等先進的 ICT 技術與礦業(yè)生產融合，助力實現(xiàn)少人開采、智能運輸、無人值守、無人駕駛、智能管控等目標。

目前已探索出三種智能礦山的生態(tài)發(fā)展模式：

①由相關部門推動建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，[產學研用]基于平臺孵化創(chuàng)新應用。

②依托礦鴻工業(yè)互聯(lián)創(chuàng)新實驗室，充分發(fā)揮各方優(yōu)勢，聚焦關鍵技術難點，推動礦鴻應用融合，立項編制產業(yè)標準，為共建礦鴻生態(tài)、提升產業(yè)安全水平打下堅實的基礎。

③基于盤古礦山大模型、元圖工坊等技術，使能伙伴，孵化新產業(yè)。

百度：

百度智能云開物平臺基于[云智一體]的技術優(yōu)勢，將AI中臺、知識中臺能力逐步深入到通風、洗煤、皮帶運輸?shù)壬a環(huán)節(jié)。

2021年10月，百度Apollo聯(lián)合華能伊敏煤電公司正式對外展示礦用卡車無人示范應用成果，宣布Apollo首先在伊敏露天礦投入使用的自動駕駛礦卡。

百度智能云攜手中國移動，在[智慧礦山]建設中全面推進5G智能邊緣計算的本地化部署。

基于5G的大帶寬、低時延和高可靠通信能力和邊緣計算的智能調度、智能運維、自動化部署等特性，能夠實現(xiàn)AI場景化服務到5G網(wǎng)絡邊緣的高效部署和毫秒級的計算任務響應。

為礦山車輛的無人駕駛和采礦設備的無人操作，以及礦山生產運營、調度的自動化管理提供支撐。

智能礦山行業(yè)的產業(yè)鏈情況

智能礦山產業(yè)鏈上游原材料、零部件及服務包括電子元器件、集成模塊、外協(xié)加工等；

中游產品為各類智能礦山信息系統(tǒng)；

下游應用領域是煤炭行業(yè)，具體客戶有煤礦生產企業(yè)以及煤礦裝備制造商。

智能礦山行業(yè)需求受下游煤炭行業(yè)影響較大，下游行業(yè)的整體發(fā)展狀況直接決定了本行業(yè)的需求。

雖然煤炭行業(yè)整體發(fā)展受宏觀經濟影響而呈現(xiàn)出一定的周期性。

但智能礦山信息系統(tǒng)主要是為了實現(xiàn)煤礦生產的安全提升、減員增效以及節(jié)能降耗目標的必要性投入。

其行業(yè)發(fā)展情況主要受國家產業(yè)政策、企業(yè)重視程度以及我國煤礦數(shù)量、規(guī)模影響，而由于目前我國煤礦升級改造存量需求巨大，因此智能礦山行業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景。

礦業(yè)領域供應商紛紛開啟智能化裝備探索

·迪邁科技致力于“數(shù)字礦山”軟硬件產品及整體解決方案的研發(fā)和市場推廣，對我國數(shù)字礦山建設起到了推動作用。

·東方測控深耕于設備自動化和智能化領域，在自動化設備無人值守、在線監(jiān)測、智能選廠等領域的成功案例遍布全國。

·飛翼股份專注于礦山充填系統(tǒng)研發(fā)，在充填系統(tǒng)自動化和智能化方面給出了先進的解決方案。

·北京速力成功將電機車無人駕駛系統(tǒng)與5G通訊技術融合，開啟了“5G+電機車無人駕駛系統(tǒng)”的新模式。

·天河礦業(yè)云將超算技術應用于礦山領域，給出了面向云計算的智能礦山解決方案。

·踏歌智行專注于礦用車無人駕駛技術研發(fā)和無人礦山建設，在國內多家礦山成功實施了無人礦山系統(tǒng)。

國內智能礦山建設的發(fā)展趨勢

①加快推進數(shù)字化轉型，以數(shù)字化轉型為推動力，推進智能礦山建設。

②適用于智能開采的采礦工藝變革。

③露天開采智能化將以卡車的無人駕駛作為研發(fā)和應用重點。

④面向[5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)]的智能礦山應用場景。

⑤數(shù)據(jù)標準與信息資源規(guī)劃受到重視。

⑥虛擬現(xiàn)實真正進入生產應用。

⑦生態(tài)礦業(yè)、綠色礦山將作為智能礦山建設的核心目標之一。

結尾：智慧礦山的建設分級將依次展開

現(xiàn)在中大型的煤礦都具備了初級的智能化。初級的智能化就是很多功能能自動化，通過機械自動化解決。

目前階段，未來三年，要讓大型煤礦迅速達到中級智能化的水平。

中級智能化的水平就是各個業(yè)務的系統(tǒng)能夠完全信息化，數(shù)據(jù)打通，避免數(shù)據(jù)的孤島，能夠統(tǒng)一協(xié)作。

另外，在挖掘和采煤的過程中，盡量減少人員在井下作業(yè)。

2025年之后的十年，煤礦的建設面，會向大中小的煤礦全面鋪開。

已建成的中級智能化煤礦，會向高級智能化的目標發(fā)展。

作者 | 方文三