作為煤炭大省,近年,山西煤礦企業不斷探索數字化智能化,重塑了外界對傳統礦山的認知。煤礦的數字化不僅僅在於“用上了5G”,而是率先探索出一條麵向未來、問題導向、係xi統tong驅qu動dong的de礦kuang山shan數shu字zi化hua之zhi路lu,為wei解jie決jue當dang前qian煤mei炭tan行xing業ye數shu字zi化hua轉zhuan型xing麵mian臨lin的de結jie構gou性xing困kun境jing提ti供gong了le實shi證zheng經jing驗yan,也ye在zai能neng源yuan行xing業ye的de智zhi能neng化hua與yu低di碳tan化hua協xie同tong發fa展zhan上shang,勾gou勒le出chu“中國方案”的雛形。
長期以來,煤礦作為傳統能源的“主力單元”,數(shu)字(zi)化(hua)進(jin)程(cheng)相(xiang)對(dui)緩(huan)慢(man),主(zhu)要(yao)有(you)三(san)個(ge)痛(tong)點(dian)。一(yi)是(shi)感(gan)知(zhi)體(ti)係(xi)碎(sui)片(pian)化(hua),多(duo)數(shu)礦(kuang)山(shan)在(zai)建(jian)設(she)初(chu)期(qi)各(ge)子(zi)係(xi)統(tong)獨(du)立(li)運(yun)行(xing),缺(que)乏(fa)標(biao)準(zhun)接(jie)口(kou),導(dao)致(zhi)數(shu)據(ju)無(wu)法(fa)貫(guan)通(tong)。
二是調度邏輯滯後,即便部分係統接入平台,也缺乏跨域模型與算法支撐,難以形成真正的閉環決策。
三是能源管理粗放,能耗數據雖然被記錄,但未進入實時分析和動態控製流程,能源係統處於“可看不可控”的狀態。
在山西呂梁,東義鑫岩煤礦在這三方麵均取得一定突破。
通過建設基於5G的全礦井下網絡,鑫岩煤礦首次實現了“低延時+廣接入”的大規模工業數據傳輸架構,保障了高清視頻、瓦斯監測、設備感知、作業人員定位等係統的並行運行,徹底打通了“感知孤島”。在此基礎上,建立了融合調度平台,以算法邏輯替代人工規則,實現從“信息展示”向“自動響應”的躍遷。例如,通風係統不再以固定排班為主,而是實時匹配人員密度和瓦斯濃度,顯著提升能效利用。
東義鑫岩煤礦。
尤其在能源係統管理方麵,鑫岩煤礦實現了從“監測-分析-響應”的閉環調控。能耗成為係統優化的輸入參數,而非管理結果。風、水、電等能源介質被統一納入動態調度模型,實現了全過程、全場景的能效調優。實踐表明,該礦通風能耗年均下降15%,井下電力負荷曲線明顯趨穩。這種“數據驅動的能效治理”,標誌著煤礦從高能耗的運行邏輯邁入精益能控的新階段。
更重要的是,這一探索不僅是技術改造,更體現出一種治理邏輯的變革:煤礦作為典型的“高風險、高能耗、高工藝複雜度”場景,其數字化轉型不能靠“設備堆疊”,而必須構建基於實時數據的係統協同與智能響應體係。鑫岩煤礦的做法,實質是在構建一個具備可感知、可認知、可協同、可進化能力的“礦山數字孿生體”,從而在實踐中驗證了5G、工業互聯網、AI模型與能源調度係統深度融合的可行路徑。
站在煤炭行業升級轉型的角度,鑫岩煤礦的經驗為5G智能煤礦發展提供了三個啟示:
一是從“技術集成”走向“係統演化”。不應將5G智能化視作一場單點技術疊加,而應構建統一數據底座與跨域算法生態,推動煤礦從“自動化設備集群”向“認知型係統體”轉變。
二是從“信息感知”走向“治理重構”。煤礦能效管理不應止步於可視化展示,而應發展成為支撐調度優化、運營指揮、碳管理的核心邏輯模塊,成為礦山治理數字化的驅動引擎。
三是從“邊緣試點”走向“場景擴散”。應推動類似鑫岩煤礦的技術機製在更多中小礦區、複雜地質環境和不同企業所有製背景下落地,打造具有普適性的行業應用範式。
在全球氣候治理的大背景下,中國能源體係麵臨“雙重挑戰”:一方麵要保障傳統能源的基礎供給能力,另一方麵必須同步推進能源係統的減碳轉型與效率提升。
5G智能煤礦的發展,不是對傳統產業的簡單數字化,而是在現實能源格局中,探索出一條兼顧安全、xiaolvyutanmubiaodexitongyouhualujing。xinyanmeikuangdeshijianjingyanbiaoming,shuzijishubujinkeyifuwulvseditan,gengkeyiqianrunengyuanzhilitixi,goujianqiyishujuweihexindeqingjie、安全、高效協同機製。
這正是中國在全球氣候治理中可以貢獻的重要樣本:在保障能源安全的同時,探索以數字化方式實現傳統能源係統的“綠色重構”。呂梁這座礦山裏發生的數字革新,既是一次工程試驗,更預演了未來能源發展的新方向。(作者:曹燦 清華大學能源互聯網創新研究院研究員)