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智慧礦山

露天煤礦走入“智采”新階段

日期:2026-01-28 來源:中國煤炭市場網 責任編輯:藍天
當前正值迎峰度冬關鍵期,北方冷空氣頻繁,居民取暖、企業生產用能用電負荷持續攀高。作為保暖保供的“壓艙石”,煤炭產能正有序釋放。
  近(jin)年(nian)來(lai),隨(sui)著(zhe)煤(mei)炭(tan)生(sheng)產(chan)重(zhong)心(xin)加(jia)快(kuai)向(xiang)中(zhong)西(xi)部(bu)轉(zhuan)移(yi),我(wo)國(guo)露(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)的(de)數(shu)量(liang)與(yu)產(chan)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)加(jia),成(cheng)為(wei)煤(mei)炭(tan)保(bao)供(gong)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)力(li)量(liang)。但(dan)與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),露(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)也(ye)正(zheng)站(zhan)在(zai)開(kai)采(cai)工(gong)藝(yi)變(bian)革(ge)的(de)“交叉口”,傳統工藝效率低、能耗高,用地用人問題逐漸顯現,少人化、無人化開采成為礦山發展的必由之路。
  當前,礦山無人駕駛應用已趨於成熟,相關技術、shangyemoshikuaguoyanzhengqi,zoujinfazhanxinjieduan。tongshi,zhinengkuangshanxitongrangduoshebeihulianhutong,zhinengjishuzhengjiasuxiangkuangshanshengchanquanhuanjietuozhan。weilaijinian,woguoyouwangtansuoxingchengyipizhenzhengde“無人礦山”,讓露天煤礦開采真正實現“減人增效”。
  露天開采工藝向新
  目前,全國生產露天煤礦共計超350座,約占全國煤礦總數的8%。占比雖低,但露天煤礦年產量卻達到約11.8億噸,占全國煤礦總產量的25%。未來,伴隨煤炭生產重心進一步向中西部轉移,我國露天煤礦的數量和產能將持續增加,在能源供應體係中的地位也將越來越重要。
  在產能有力釋放的同時,露天煤礦發展也麵臨著挑戰。開采規模越來越大,用地、采剝關係愈發緊張;單礦設備量上升,作業人數增加,招工難、生產安全問題隨之浮現;開采工藝存在間斷,導致工效低、能耗高……
  如何解決這些問題?變革開采工藝是關鍵。應急管理部、國家礦山安監局等七部委《關於深入推進礦山智能化建設促進礦山安全發展的指導意見》提出,到2026年煤礦危險繁重崗位無人機器人替代率分別不低於30%,推進礦山鑿岩台車、鏟運機、礦用卡車等無人化裝備聯合作業,通過智能化技術推動礦山傳統開采工藝變革,實現少人化、無人化開采。
  “多種智能技術中,礦卡無人駕駛是目前發展得最快、應用得最好的技術之一,也是推動露天煤礦智能開采的主要牽引力。”中國礦業大學(北京)能源與礦業學院副教授趙紅澤表示。
  截至2025年底,全國在運行無人駕駛礦卡已突破4000台。在應用無人駕駛的礦山中,有66.9%是露天煤礦,應用總數占運行車輛總數的87.7%。中國煤炭工業協會信息化分會秘書長王丹識表示:“在新疆、內蒙古等地,已有一批露天煤礦無人駕駛常態化高效運行超過一年,且年度綜合效率已接近人工甚至超越人工。”
  在天池能源將二礦,無人電車實現24小時不間斷作業,借助精準行駛控製與智能調度,單趟運輸時間縮短35%,無人駕駛礦卡效率達到人工效率107%;霍林河南露天煤礦無人駕駛礦卡效率達到人工效率98%,節油率可達到20%至30%,每年單車可減少百噸碳排放。無人礦卡的應用正讓露天煤礦實現安全與效益“雙提升”。
  無人礦卡“增安、減排”
  如今,無人駕駛已經不再是新概念,智能輔助駕駛正成為越來越多新車型的“標配”,安全可靠成為無人駕駛發展麵對的重要課題。而在礦山領域,安全可靠更為重要。
  “在新疆地區,夏季酷熱,戈壁灘常刮大風、揚起大量沙塵。而在內蒙古東部地區,冬季氣溫可低至零下30多度。這些極端環境,乘用車智能駕駛很少會遇到,但這卻是礦山無人駕駛必須克服的。”yikongzhijiakejigufenyouxiangongsifuzongcailinqiaobiaoshi,butongkuangzhongdeshengchangongyiyeyouchayi,birujinshukuangxuyaojinxingpeikuangzuoye,congbutongweizhianbilitiaoducheliang,zheduicheliangxietongzuoyetichulegenggaoyaoqiu。
  2025年,一批礦山無人駕駛新車型、新係統發布。新能源、分布式驅動、“車網雲”一體化係統……一係列技術突破讓無人駕駛礦卡的場景更豐富、運行更可靠,帶領更多無人礦卡駛向“大江南北”。
  “從準噶爾盆地的戈壁,到科爾沁草原腹地,再到5000米海拔的青藏雪域高原……我們的無人駕駛係統已常態化運行於各種極端環境。”林巧說,2025年,易控智駕在運行無人礦卡車隊規模同比翻番,已突破2300台,駕駛總裏程超9000萬公裏。
  與此同時,無人駕駛有效推動了礦卡電動化,礦山減碳效果顯著。林巧表示,在礦山場景中,無人駕駛與電動化結合緊密。“在我們合作方中,約60%的電動車輛是無人駕駛的。而在我們當前運行車輛中,98%以上為電動化車型。僅我們一家公司,累計減碳量就已接近1.1萬噸。”
  王丹識指出:“2025年是礦山無人駕駛發展的關鍵之年。行業現已跨越技術驗證期,進入以規模化應用、商業閉環、產業協同為特征的快速發展新階段。”在政策支持、技術突破的同時,礦山無人駕駛也探索形成了成熟的商業模式。“當(dang)前(qian),技(ji)術(shu)服(fu)務(wu)模(mo)式(shi)成(cheng)為(wei)主(zhu)流(liu),顯(xian)著(zhu)提(ti)速(su)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)技(ji)術(shu)的(de)規(gui)模(mo)化(hua)普(pu)及(ji)進(jin)程(cheng)。技(ji)術(shu)提(ti)供(gong)方(fang)與(yu)運(yun)營(ying)企(qi)業(ye)深(shen)度(du)合(he)作(zuo),有(you)效(xiao)保(bao)障(zhang)無(wu)人(ren)運(yun)輸(shu)係(xi)統(tong)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)、持續高效運行。產業生態也已從國內分工協同升級為全球化布局。”
  “無人化”向全環節拓展
  運輸隻是礦山生產的其中一個環節,要實現真正的智能礦山,高新技術仍需向更多環節滲透。
  趙紅澤介紹,在澳大利亞,力拓公司的“全無人礦山”項目已經啟動,機器人、無人駕駛卡車、無人鑽機和無人運貨火車織成一張“智能設備網”,生產係統統一調度下,生產效率可達傳統礦山10倍以上。而在美國,伴隨露天采礦信息化、智慧化的發展,2021年露天煤礦生產效率已達每工時10.32噸,“減人增效”成果顯著。
  趙紅澤進一步表示,近年來,國內智能露天礦山建設也取得豐富成果,電鏟動態稱重、鑽機岩性識別誤差不斷縮小,卡車調度係統覆蓋率超60%,“礦鴻係統”讓多設備互聯成為可能。但另一方麵,複雜環境感知、多係統數據融合的技術瓶頸依然存在,中小型礦山智能化投入不足、回報周期長,標準缺失也讓跨平台通信協議、數據安全規範難以統一。
  將不同礦山設備“擰成一股繩”,統一的平台係統必不可少。對此,礦山企業開展積極探索,中煤平朔露天礦引入“礦鴻係統”,實現推土機與礦卡、電鏟設備互聯互通;國能寶日希勒露天礦搭建智能化建設總體架構,通過集中控製、統一調度,實現供電、排水、選煤、裝車無人化運行。
  易控智駕、踏歌智行、中科慧拓等礦山無人駕駛企業也拿出了各自的解決方案。林巧說:“運yun輸shu無wu人ren化hua後hou,設she備bei間jian的de交jiao互hu方fang式shi發fa生sheng變bian化hua。為wei提ti升sheng與yu其qi他ta設she備bei的de高gao效xiao協xie同tong能neng力li,需xu要yao智zhi慧hui礦kuang山shan數shu字zi化hua解jie決jue方fang案an,讓rang無wu人ren化hua設she備bei在zai體ti係xi內nei運yun轉zhuan更geng高gao效xiao。”
  王丹識預計,未來幾年間,全國無人礦卡保有量將向萬台規模邁進,部署點位將從大型央企向地方國企、優質民企擴展。在少數領先礦區,“無人化”將從運輸環節向鑽機、電鏟、推土機等全流程拓展,探索真正意義上的“無人礦山”。
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