5位一体是指_5位一体是指经济建设

国家能源集团生产调度指挥大厅

来源：《智能矿山》2022年第2期“智能示范矿井”栏目

作者：尤文顺，教授级高级工程师，现任国家能源投资集团有限责任公司煤炭运输部副主任，主要从事煤矿智能化技术和煤矿重大灾害防治方面的研究。

国家能源集团通过1套体系全面统筹，贯彻落实全国煤矿智能化建设现场推进会精神，以煤矿智能化办公室为载体、煤矿智能化网站为平台、煤矿智能化管理系统为抓手，建立了规划科学合理、标准体系健全、考核保障有力的煤矿智能化建设管理体系。

科学规划，目标引领

国家能源集团以国家“十四五”规划为指引，国家能源集团“十四五”规划为统领，编制了智能矿山“十四五”规划，明确了智能矿山的建设目标、应用蓝图、实施路线和保障措施，确定了2022年和2025年2个阶段目标 ： 至2022年，实现“五个100%”；至2025年，煤矿全部实现智能化，煤矿智能化建设迈入新阶段。

指南先行，标准跟进

国家能源集团总结其所属的神东、宁煤、准能等煤炭公司实践探索经验，借鉴国内外先进理念、先进技术，于2021年2月发布了《国家能源集团煤矿智能化建设指南（试行）》（图1），高度概括了每一项建设内容的技术特征，便于管理人员理解认识；配置建议表详细描述了不同建设等级需要的设备技术参数，便于工程技术人员操作执行。

图1 国家能源集团煤矿智能化建设指南（试行）

为统一煤矿智能化建设标准和流程，以先进的标准驱动智能化装备升级，国家能源集团研究形成了3层5类标准架构，构建了200余项标准支撑的煤矿智能化标准体系；相继发布了《综采工作面智化建设技术要求》《煤矿机电设备通信接口和协议规范》等企业标准，同时正在开展《智能化井工煤矿掘进工作面建设技术规范》等16项企业标准编制工作，以实现高标准建设，高质量发展的目标。

规范验收，考核激励

针对煤矿智能化建设投资大、项目多等特点，国家能源集团下发了《关于规范煤矿智能化建设项目的通知》，规定了煤矿智能化建设项目采用“222”模式验收，即遵循《国家能源集团信息化总体架构标准》《国家能源集团煤矿智能化建设指南（试行）》2个规范；采用预验收和竣工验收2个步骤；实行子分公司和集团公司2级验收。

为激发各级干部员工在煤矿智能化建设中开拓进取、奋勇争先，国家能源集团组织参加全国煤炭行业矿山智能化建设劳动和技能竞赛，编制了《国家能源集团煤矿智能化建设评级及奖励办法》，配套设立专项奖励基金。同时，将煤矿智能化建设工作完成情况与子分公司主要负责人及班子成员绩效考核挂钩，严格考核。通过建立科学有效的奖惩机制，为煤矿智能化发展营造有利环境。

国家能源集团通过自主创新，践行国家创新驱动发展战略，增强内部创新动力，推动关键核心技术自主可控，在原始创新上取得了新突破；依托协同创新平台，加强创新链产业链融合，构建了以国家能源集团牵头、中国煤炭科工集团支撑、各创新主体相互协同的创新联合体，推动煤矿智能化建设从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统能力的提升。

自主创新，自主可控

在国家能源集团统一规划下，通过各子分公司自主创新，突破并掌握了5类智能采煤、5类智能掘进、3类卡车无人驾驶、5类煤矿机器人、可视化远程控制和移动巡检等关键核心技术；自主研发的国产化DCS控制系统已在集团公司下属的4个选煤厂应用，优化了工作岗位，降低了劳动强度，达到了自主可控，初步实现了减人、增安、提效。

国家能源集团信息公司自主建设的生产运营协调调度系统（基石项目）顺利上线，打造了生产指挥运营和应急救援指挥2个中心，具有智能调度、应急指挥、运营计划、在线监视、数据集成、统计分析等6大功能，建成了“一体化集中管控、智能化高效协同、可视化高度融合”的智能化平台。国能神东煤炭集团有限责任公司（以下简称神东煤炭公司）基于纯国产软件自主研发了安全可控的煤矿智能生产管控平台，自主搭建的生产数据库上线以来已持续采集了公司下属13矿14井10 145台套设备的生产数据，在用测点267 996个。建成了煤矿生产大数据仓库，彻底解决了信息孤岛问题，形成了一套煤矿设备数据通信标准。

协同创新，联合攻关

1）井工煤矿建设方面，国家能源集团与中国煤炭科工集团联合成立煤矿智能化协同创新中心，依托国家能源集团的产业优势和中国煤炭科工集团的高端研发优势，进一步深化科技合作，加大关键技术攻关力度。设立了神东煤炭公司技术研究院和宁夏煤业公司技术研究院，统筹配置协同中心创新资源。双方通力合作，资源互补，共同研究突破煤矿智能化建设共性难题。

2）露天煤矿建设方面，联合航天重型工程装备有限公司、中车集团有限公司等合作厂商，通过电铲、推土机等设备群远控研究，矿卡无人驾驶工业性试验，融合5G+北斗等国产化先进技术应用，创新作业模式，奋力开拓露天煤矿无人化新局面。国能宝日希勒能源公司露天矿实现了世界首个极寒工况“5G+无人驾驶”卡车编组重载运行，如图2所示，通过智能化技术应用为露天煤矿安全生产保驾护航。

图2 国能宝日希勒能源公司露天矿5G+极寒地区卡车编组无人驾驶

3）工控系统建设方面，据统计，煤矿各类装备及工控操作系统99%以上均为国外系统，为全面推进煤炭行业装备及工控系统自主可控战略，国能神东煤炭公司携手华为技术有限公司共同发布了“矿鸿操作系统”，如图3所示，该系统已成功适配综采工作面液压支架主控器、工作面通信控制器、组合开关显示控制器，以及各类巡检机器人共20种设备、398个应用单元。今后，国家能源集团将全力打造“矿鸿操作系统”生态联盟，打破国外垄断现状，推进煤炭行业自主可控、安全可信。

图3 矿鸿操作系统发布

国家能源集团申报建设了9个国家首批智能化示范煤矿，配套建设了10个生产类、4个安全类集团智能化示范煤矿，加速了国家能源集团企业数字化转型升级。

国家首批智能化示范煤矿

神东煤炭公司大柳塔等9个煤矿入选国家首批70个智能化示范煤矿（重庆能投渝新能源有限公司打通一煤矿已关闭退出），7个井工示范煤矿在智能采煤、智能掘进和信息基础建设等方面均取得了显著成绩，大柳塔煤矿已建成智能化掘进工作面地面分控中心，如图4所示；神东煤炭公司已建成亿吨级矿区集中管控平台，集中调度“五矿六井”生产，控制范围达到621 km2，日均调度产量28万t；乌海地区首套快速掘进系统投入使用，助力建井60多年的黄白茨煤矿高效发展。2个露天煤矿在矿卡无人驾驶方面均已取得突破性进展，黑岱沟露天煤矿2个采剥工作面已实现2台395B电铲、10台300 t级无人驾驶矿卡及辅助工程设备编组运行。

图4 大柳塔煤矿智能化掘进工作面地面分控中心

国家能源集团生产智能化示范煤矿

国家能源集团确定了上湾煤矿等10个集团级生产智能化示范煤矿。井工生产示范煤矿在智能采煤、智能运输和机器人应用方面先试先行，创新探索。上湾煤矿建成了5G+UWB信号全覆盖矿井，推进辅助运输车辆新能源化，并结合5G等新技术，试点研究井下防爆电动车无人驾驶；老石旦煤矿通过装备智能化升级，结合井下5G全覆盖，建成了5G+智能综采工作面，单班作业人员由18人减至5人，实现了减员提效。露天生产示范煤矿一矿一策，精准施策，西湾露天煤矿31台220 t矿卡无人驾驶改造项目，通过“车-地通信”“车-地控制”，实现矿卡“装-运-卸”全流程无人驾驶，平均作业效率大幅提升。通过示范带动，全面推进煤矿智能化建设。

国家能源集团安全智能化示范煤矿

安全智能化是煤矿智能化是重要组成部分，国家能源集团同步开展煤矿安全智能化建设，部署保德煤矿等4个集团安全智能化示范煤矿，与生产智能化示范煤矿同步设计，同步实施，协同推进。以黄白茨煤矿为代表的乌海公司，开展安全智能化建设以来，全面取消夜班生产，彻底改变了老矿区煤矿工人“一天三班倒、24 h连轴转”的传统作业模式，员工幸福指数节节攀升，目前集团10余处矿井已取消夜班。保德煤矿建设了矿井灾害预警可视化平台，实现瓦斯、水、火、顶板、粉尘等典型灾害全面感知、分级预警、智能决策；建设国能神东煤炭公司首个煤矿智能通风设施管控平台，实现矿井通风实时监测感知、安全智能管控和灾变智能应急控制，通过安全智能化建设，大幅提升煤矿安全治理水平。

为科学高效推进煤矿智能化建设，国家能源集团采取分级、分类的方式建设。在综合各矿井基础条件、盈利状况、可持续发展基础上，开展“初、中、高”三级智能化建设：初级是指智能化技术及装备成熟，可以直接推广应用；中级是指智能化技术相对成熟，属首台套试点应用；高级是指智能化关键技术仍处于科研探索阶段。建设内容按照信息基础、井工煤矿、露天煤矿、选煤厂、机器人等5类统筹规划，整体推进。

信息基础

国家能源集团积极推进“两化深度融合”国家战略，在煤矿智能化建设过程中，形成了“111” 信息基础模式，构建“一平台+一张网+一朵云”建设模式。研发部署一体化管控平台，通过集成各类生产安全管控系统，打造实时感知、智能分析、精准决策的管控平台；建设专用网络，运用专网大带宽、低时延、广连接、全覆盖等特点，实时保障“云-边-端”高效交互；建立煤矿云计算数据中心，如图5所示，构建煤炭板块全局数据视图，提供实时数据计算分析能力，实现数据资源化管理，支撑传统和智能化业务应用。

图5 煤矿云计算数据中心

井工煤矿

国家能源集团不断探索总结井工煤矿智能化建设路径，聚焦安全高效，主要从透明地质、智能采煤、智能掘进、灾害预警、智能通风、智能运输、智能辅助等7个方面开展智能化建设。智能采煤形成“530”建设模式，即采煤工作面智能初级阶段的作业人数5人、中级阶段3人、高级阶段0人；智能掘进形成“975”建设模式，即掘进工作面智能化初级阶段的作业人数9人、中级阶段7人、高级阶段5人；智能运输、智能辅助实现少人无人建设。

露天煤矿

国家能源集团主要从智能穿爆、智能采剥、灾害预警、智能辅助等4个方面开展露天煤矿智能化建设。智能采剥形成“1+6+ N ”建设模式，即1台电铲自主作业+6台卡车无人驾驶+ N 台辅助设备协同作业；灾害预警实时精准建设；智能辅助实现少人无人建设。

选煤厂

国家能源集团率先在神东煤炭公司建成上湾智能化选煤厂，如图6所示，并不断优化建设模式，形成“000”智能选煤建设模式，初级模式实现“固定岗位无人值守+远程监测+有人巡视”，实现无人值守；中级模式构建“生产过程少人干预+机器人巡视”，实现无人巡视；高级模式构建“智能感知+智能决策+自动执行”，实现无人“黑灯”。

图6 上湾煤矿智能化选煤厂

机器人

国家能源集团按照《煤矿机器人重点研发目录》，大力研发应用矿用机器人，已实现掘进、采煤、运煤、安控和救援等5类机器人全覆盖，如图7、图8所示，多机器人协同作业。目前，各类在用煤矿机器人200余台套，替代850余名操作工，向“少人采煤、远程掘进、危险区域无人”的目标迈出了一大步。

图7 锦界煤矿主运系统智能巡检机器人

图8 准能公司矿用卡车轮胎螺栓拆装机器人

国家能源集团将进一步加强与各方的合作交流，全力全域全速推进煤矿智能化建设，力争到2022年末实现“五个100%”（即煤矿智能化技术及建设100%覆盖、采煤工作面100%实现智能化、掘进工作面100%实现智能化、选煤厂100%实现智能化、固定岗位100%实现无人值守）建设目标，为我国煤炭工业高质量发展贡献力量。