智慧礦山進入下半場:從單點智能到全鏈路協(xié)同的破局之道
[2025-10-21 08:09:53]詳細說明:
一場圍繞礦山智能化轉(zhuǎn)型的深刻變革正在全國范圍內(nèi)加速推進,而轉(zhuǎn)型之路依然挑戰(zhàn)重重。
在內(nèi)蒙古錫林河煤化工露天礦,5G專網(wǎng)實現(xiàn)了礦區(qū)全場景覆蓋,調(diào)度指令得以精準(zhǔn)實時下達;在山西焦煤集團汾西礦業(yè)雙柳礦,超長切眼設(shè)計的智能化綜采工作面,將單刀割煤量提升到驚人的1068噸。
這些變化背后,是中國智慧礦山建設(shè)的迅猛發(fā)展。
據(jù)《2025智能礦山暨無人駕駛行業(yè)藍皮書》顯示,中國智慧礦山市場規(guī)模正以年均超10%的速度增長,預(yù)計2025年市場總額將達670億元,2035年將突破1200億元。
01 政策驅(qū)動:智能化從“可選項”到“必選項”
近年來,智能礦山建設(shè)已成為國家層面的戰(zhàn)略重點。中國智能礦山政策體系已形成 “中央統(tǒng)籌-部委細化-地方落實” 三級推進機制。
2020年2月,國家八部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》首次提出將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與煤炭開發(fā)利用深度融合。
這一政策拉開了智能化建設(shè)的大幕。
隨后,2024年4月,《關(guān)于深入推進礦山智能化建設(shè)促進礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》進一步要求到2026年全國煤礦智能化產(chǎn)能占比不低于60%。
近期,重慶局聯(lián)合多部門制定的礦山大規(guī)模設(shè)備更新實施方案,更是設(shè)定了明確的時間表:2025年底前,地下礦山AI智能監(jiān)控、重點作業(yè)視頻監(jiān)控達到90%以上,露天礦高邊坡、尾礦庫在線監(jiān)測達到100%。
政策導(dǎo)向之下,智能化改造已成為礦山企業(yè)生存發(fā)展的 ‘必選項’,而非‘可選項’?!敝袊a(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會智慧礦業(yè)專委會秘書長王偉如此評價。
02 技術(shù)演進:從“硬基建”到“軟硬協(xié)同”
智慧礦山建設(shè)正在從單點技術(shù)應(yīng)用向全系統(tǒng)集成演進。目前,信息基礎(chǔ)設(shè)施(占比25.2%)、智能綜采系統(tǒng)(17.9%)與智能掘進系統(tǒng)(17.8%)成為當(dāng)前投入重點。
通信技術(shù)是智慧礦山的“數(shù)字底座”。中信科移動等企業(yè)通過5G專網(wǎng)實現(xiàn)礦山地面+井下穩(wěn)定通信,滿足“大上行、低時延、廣連接、高可靠”需求。
AI技術(shù)則為礦山裝上了“軟大腦”。“信科智腦”與AI行業(yè)大模型可支撐大數(shù)據(jù)分析管控平臺、智能視頻分析等應(yīng)用,將礦山管理從 “被動應(yīng)對風(fēng)險”轉(zhuǎn)向“主動預(yù)判隱患”。
國家礦山安全監(jiān)察局近期發(fā)布的《礦山智能機器人重點研發(fā)目錄》更是明確了掘進、采礦、運輸、選礦、輔助作業(yè)五大類26種礦山智能機器人的研發(fā)方向。
從感知層的透明地質(zhì)系統(tǒng),到?jīng)Q策層的基于強化學(xué)習(xí)的自適應(yīng)爆破算法,再到執(zhí)行層的無人駕駛礦卡、智能掘進機,礦山核心技術(shù)已從單點突破邁向系統(tǒng)集成。
03 客戶痛點:智能化建設(shè)遭遇“成長煩惱”
盡管智慧礦山建設(shè)如火如荼,但礦山企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中依然面臨諸多痛點。
智能設(shè)備可靠性不足
在一些煤礦,井上“一鍵啟停”控制系統(tǒng)理論上可以提高效率和安全性,但井下情況復(fù)雜,在調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)該項技術(shù)的可靠性有待提高。
一位煤礦技術(shù)人員坦言:“為了保證可靠,過去這一套流程的重要環(huán)節(jié)全靠人盯守。”如果使用“一鍵啟?!?,反而需要應(yīng)急、技術(shù)人員同時待命,以應(yīng)對可能出現(xiàn)的故障,反而增加了工作量。
系統(tǒng)建而不用,用而不實
“智能綜合管控平臺”在智能化驗收中較容易通過,許多煤礦爭相上馬。但實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)收集、處理、應(yīng)用難度大且沒有好的應(yīng)用模型,智能綜合管控平臺經(jīng)常驗收過后就閑置了。
一些業(yè)內(nèi)專家表示,目前煤礦智能化建設(shè)不同程度存在 “重裝備、輕軟件,重展示、輕業(yè)務(wù),重采集、輕分析”*的問題。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)缺乏頂層設(shè)計
地下非煤礦山因作業(yè)環(huán)境密閉復(fù)雜、專業(yè)運維人員配置不足等客觀條件限制,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)普遍缺乏頂層設(shè)計,問題凸顯。
迪普科技技術(shù)專家朱琳指出,井下網(wǎng)絡(luò)僅依賴主干光纜成環(huán),終端層面未形成有效可靠性保障,生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸頻繁出現(xiàn) “斷聯(lián)”現(xiàn)象,影響智能化設(shè)備協(xié)同。
初期投資高,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
智能礦山建設(shè)初期投資高昂,單套系統(tǒng)成本超千萬元*。同時,各廠商協(xié)議兼容性不足20%,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一成為行業(yè)共性難題。
此外,復(fù)雜場景適應(yīng)性差也是痛點之一,雨天/粉塵環(huán)境誤判率超10%,影響智能系統(tǒng)在惡劣工況下的穩(wěn)定性。
04 未來趨勢:全鏈路協(xié)同與商業(yè)模式創(chuàng)新
面對當(dāng)前痛點,智慧礦山建設(shè)正在尋求突破,呈現(xiàn)出四大發(fā)展趨勢。
技術(shù)融合催生新業(yè)態(tài)。AI與礦山場景的深度融合將推動“認知智能”突破,基于數(shù)字孿生的虛擬礦山可實現(xiàn)全流程模擬與預(yù)測性維護。
5G+邊緣計算構(gòu)建低時延、高可靠的井下通信網(wǎng)絡(luò),支持遠程操控、AR輔助維修等應(yīng)用落地。
商業(yè)模式創(chuàng)新釋放價值。設(shè)備即服務(wù)(DaaS)、訂閱制收費等模式將加速普及,企業(yè)從“賣設(shè)備”轉(zhuǎn)向“賣服務(wù)”,通過噸礦成本分成、數(shù)據(jù)增值服務(wù)實現(xiàn)持續(xù)收益。
綠色與安全深度融合。綠色礦山建設(shè)從“合規(guī)要求”升級為“價值創(chuàng)造”,智能通風(fēng)、光伏微網(wǎng)系統(tǒng)降低碳排放。
安全領(lǐng)域則向 “主動預(yù)防” 轉(zhuǎn)型,通過AI視頻監(jiān)控、人員定位系統(tǒng)實現(xiàn)風(fēng)險實時預(yù)警,將安全管理從“事后處置”轉(zhuǎn)向“事前干預(yù)”。
全鏈路數(shù)據(jù)協(xié)同。智慧礦山的競爭已步入“下半場”,單點技術(shù)的炫目不再是決勝關(guān)鍵。
開物信息等企業(yè)開始構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺,打破礦山企業(yè)“采銷運存”全環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)從地質(zhì)模型到生產(chǎn)調(diào)度,再到運輸管理的全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。
在山西焦煤集團西山煤電公司官地礦,工作人員透過視頻監(jiān)控系統(tǒng),就能看到采煤機在井下緩緩開動。煤礦持續(xù)推動 “無監(jiān)控不作業(yè)” ,所有井下生產(chǎn)動作全部實現(xiàn)視頻監(jiān)控。
這樣的場景正在全國越來越多的礦山變成常態(tài)。未來的智慧礦山,將不再是單個技術(shù)的堆疊,而是全鏈路協(xié)同的智能生態(tài)系統(tǒng)。
從單點智能到全鏈路協(xié)同,這場變革才剛剛開始。
本文摘自《礦山安全天地》
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