全国煤矿智能化建设典型案例汇编

全国煤矿智能化建设典型案例汇编 （2023年） 国家能源局 2023年6月 前言 近年来，各产煤省区、煤炭企业认真贯彻落实党中央、国务院加快新一代信息技术与传统产业融合发展的决策部署，创造性推进煤矿智能化建设，涌现出了一大批技术先进、管理科学、运行可靠的煤矿，为推动煤炭行业技术进步、装备提升、管理创新、效益改善做出了重要贡献。为充分发挥典型煤矿的示范引领带动作用，推动煤矿智能化建设迈向更高水平，国家能源局煤炭司组织23个产煤省区和7家涉煤中央企业，从全国范围征集遴选了 80项智能化煤矿生产建设典型案例。 本次选出的80项煤矿智能化建设典型案例，是从各地、各 企业推荐的154项典型案例中，经专家评选出的。案例覆盖信息基础设施、智能掘进、智能采煤、智能露天、智能运输、智能防灾、智能洗选7个方向。现编辑形成《全国煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》，供各地、各有关企业和研究机构在工作实践中学习借鉴。 目录 第一章信息基础设施1 案例1老石旦煤矿5G系统与AI分析平台2 案例2大海则煤矿700MHz&2.6GHz多频段云网融合系统6 案例3刘庄煤矿感知矿山数据应用11 案例4庞庞塔煤矿5G+工业互联网应用15 案例5王坡煤矿生产调度一体化管控系统20 案例6伊犁一矿智慧矿山指挥中心建设25 案例7小纪汗煤矿一张图数字化管理平台32 案例8高河煤矿生产经营一体化智能管控平台37 案例9新元煤矿作业流程智能管控平台44 案例10张家峁煤矿智能化综合生态巨系统48 案例11小纪汗煤矿智能地质保障系统54 案例12杨柳煤矿地质三维建模与可视化系统60 第二章智能掘进64 案例13黄白茨煤矿薄煤层智能采掘工作面65 案例14布尔台煤矿一次成巷高机动性快速掘进工作面70 案例15鲍店煤矿记忆截割掘进工作面74 案例16小保当煤矿大断面煤巷护盾式快速掘进系统78 案例17大柳塔煤矿5G+连采机器人群协同作业系统83 案例18曹家滩煤矿大断面智能快速掘进工作面88 案例19隆德煤矿5G+智能连掘系统94 案例20华阳一矿高抽巷全断面快速掘进系统102 案例21可可盖煤矿超长斜井全断面智能掘进系统105 案例22山脚树矿5G+智能化综掘系统109 第三章智能采煤122 案例23保德煤矿基于F5G网络的采放协同工作面123 案例24金凤煤矿透明化综采工作面126 案例25华宁煤矿一次采全高智能化工作面130 案例26纳林河二号煤矿基于地质融合惯导的智能综采系统134 案例27王家岭煤矿智能化综放工作面139 案例28转龙湾煤矿中♘超长千万吨级智能综采工作面143 案例29黄陵一矿基于透明地质规划截割的智能开采系统149 案例30新巨龙煤矿智能化采煤工作面155 案例31小保当煤矿450m超长智能开采工作面162 案例32龙王沟煤矿特♘煤层智能高效综放工作面166 案例33三元煤矿智能综采工作面170 案例34顾桥煤矿5G+智能化综采工作面173 案例35钱家营煤矿薄煤层智能化开采工作面180 案例36平宝煤矿5G+智能化采煤系统184 案例37龙滩煤矿复杂地质条件薄煤层智能化开采工作面191 案例38嘉阳煤矿薄煤层智能化综采工作面196 案例39麻地梁煤矿5G+智能开采系统201 案例40晓南煤矿智能化采煤工作面207 案例41东怀煤矿5G+智能综采工作面214 第四章智能露天221 案例42宝日希勒露天煤矿极寒环境下5G+无人驾驶卡车编组运行222 案例43西湾露天煤矿5G多频混合组网与矿卡无人驾驶227 案例44胜利能源露天矿基于机器人的智慧运维新模式236 案例45东露天煤矿基于5G网络多车编组常态化运行240 案例46伊敏露天矿5G+无人驾驶绿色清洁运输新模式245 案例47北露天煤矿卡车无人驾驶融合调度系统249 案例48扎哈淖尔煤矿输煤智慧消防系统252 案例49五彩湾一号露天煤矿智慧物流平台254 案例50南露天煤矿5G+无人驾驶系统259 第五章智能运输265 案例51上湾煤矿辅助运输绿电+无人驾驶系统266 案例52唐口煤矿立井提升智能化控制系统269 案例53赵楼煤矿辅助运输精准调度系统275 案例54塔山煤矿辅助运输安全智能管控系统281 案例55九龙煤矿辅助运输智能调度系统286 案例56赵固二矿单轨吊车智能化管理系统290 第六章智能防灾293 案例57乌东煤矿冲击地压多元融合智能监测预警系统294 案例58布尔台煤矿灾害综合预警监控系统300 案例59大海则煤矿智能巡检和辅助作业机器人应用306 案例60王家岭煤矿全矿井AI视频安全管理系统310 案例61付村煤矿通风系统智能决策与动态管控平台313 案例62郭屯煤矿设备健康管理与故障诊断系统318 案例63东滩煤矿智能通风系统331 案例64小庄煤矿复杂地质条件下5G+安全管控系统335 案例65黄陵一矿综采智能安全管控系统342 案例66砚北煤矿冲击地压多参量综合预警云平台345 案例67龙王沟煤矿动力灾害精准防控系统350 案例68张双楼煤矿深井开采多元灾害智能化防治平台356 案例69俄霍布拉克煤矿工作面智能监控系统362 案例70新田煤矿5G专网与视频AI分析系统365 案例71高河煤矿智能供电系统368 案例72杨家村煤矿井下零散排水点智能控制系统374 第七章智能洗选381 案例73准能选煤厂两级标准选煤数据库及管理系统382 案例74骆驼山洗煤厂关键设备故障监测与预测性维护系统388 案例75神东选煤厂智能决策系统392 案例76金鸡滩煤矿快速定量智能化装车系统399 案例77沙曲选煤厂重介智能分选系统405 案例78鱼卡一号井智能化选矸系统408 案例79龙泽选煤厂智能干选系统412 案例80王坡煤矿装车智能管理系统417 第一章信息基础设施 案例1老石旦煤矿5G系统与AI分析平台 主要完成单位：国家能源集团乌海能源有限责任公司 一、主要建设内容 （一）矿井概况 老石旦煤矿位于内蒙古自治区桌子山煤田西翼的老石旦矿区，隶属于国家能源集团乌海能源有限责任公司，行政区划归于乌海市海南区管辖。矿区走向长7.12km，宽1.7km，面积为9.7766km2。 矿井为低瓦斯煤矿，核定生产能力为1.50Mt/a，可采储量为21.63Mt，水文地质类型为中等。开拓方式为斜立井混合式开拓，采用单一水平开采，现布置1个综放工作面和2个综掘工作面，是乌海市首家推广应用5G无线通信网络的智能化矿井。 （二）建设现状 乌海能源公司老石旦煤矿从2020年开始5G无线调度通讯系统服务项目建设，项目建设单位为中国移动通信集团内蒙古有限公司乌海分公司，建设规划为：中国移动提供5G核心网网络，通过PTN传输网连接到矿上，矿上部署MEC+UPF，BBU通过光缆和RRU连接，井下还可以提供具有煤安证的CPE、5G手机、4K高清摄像仪等终端。 根据老石旦煤矿现状及要求，按照基于5G调度通信系统部署井下无线信号覆盖，其组网架构如图1所示。 图15G调度通信系统组网架构 目前，井下已安装5G基站40套，矿井地面和井下已实现5G信号全覆盖。基于5G网络应用方面，目前实现井上下视频通话、AI智能分析系统、全景工作面、智能矿灯等应用。 （三）煤矿AI智能分析平台应用 AI核心技术是首次融入到煤矿安全生产工作中，应用在我矿的主运输系统及智能检身系统中，与主运输相关设备实现互联互通，实时将识别信息以预警、报警的方式上传到调度大厅，为值守人员提供决策依据。 利用布置在带式输送机沿线的摄像机实时监测，煤矿AI核心平台现场识别分析的机器视觉技术、边缘计算技术，对运行过程中空载、大块煤、异物、堆煤、跑偏、煤流量不均、煤重心不稳、人员违规穿越皮带、皮带坐人等进行智能识别，并及时进行告警及提醒；智能AI系统煤流量监控，可以有效分析监控皮带运行情况，后续可以通过智能变频实时调速以降低能耗。 （四）全景工作面应用 老石旦煤矿采用4K超高清视频与5G技术结合应用到实际生产过程中，实现采煤工作面的超高清视频监控、远程现场实时展示；在采煤工作面安装了45台5G高清网络摄像机，利用图像拼接技术将采煤工作面生成一个360度的全景图像。 采用4K的高清网络摄像机画质相比于200万像素，垂直分辨率更高，画面细节层次更精准，显示更清晰、更干净细腻、更给人以身临其境的感觉，通过全景工作面拼接软件实现整个工作面的展示。 （五）智能矿灯应用 智能矿灯是基于5G网络的应用，将照明、精确定位、语音调度、拍照、对讲、灯光报警、视频调度、本地记录、蓝牙连接等功能融为一体；通过智能矿灯，可以有效提升安全生产效率，对井下工作人员的安全管理提供极为有力的帮助，依托智能矿灯的视频通话、实时对讲等功能，我矿也将智能矿灯应用到了设备检修工作上，检修人员在井下利用矿灯与井上的专家进行实时连线，由专家指导检修人员进行设备维修，由于矿灯是直接佩戴在安全帽上的，因此检修人员解放了双手，可以一边连线，一边维修，极大的提升了检修效率。 （六）井上下视频通话 我矿为安全管理人员、岗位操作人员配备5G防爆手机200部，通过井下5G网络，实现与地面视频连线、语音通话、视频会议、隐患治理等功能，进一步提升矿井安全生产、隐患治理、智能办公的高效性、安全性。 二、技术特点及先进性 5G矿井无线通讯网络可实现与万兆工业环网的无缝对接，全矿地面和井下实现5G信号全覆盖，适用于多种应用场景，将开启煤矿行业的物联网时代，并渗透进矿井各个智能化系统。利用5G网络高速率、低延时、广连接的优势，可实现井下采煤机的远程控制，海量连接可连接更多的终端，为此在5G网络上可增加更多的应用。 基于5G高速率，低延时，广连接的特点，老石旦煤矿已开发5G+智能化应用场景有：①智能矿灯，实现照明、人员定位、语音调度、短信收发、拍照、对讲、灯光报警、视频调度、本地记录、蓝牙连接等功能；②全景工作面，采用无线传感器、无线摄像仪，借助5G网络的高带宽、高可靠性实现所有传感数据、视频信息、参数控制信号的高速传输，同时作为有线控制总线的冗余网络，可以有效保证总线正常运转。最终实现在顺槽集控中心，甚至地面调度中心，完成对 采煤机、液压支架、运输三机、泵站系统的远程自动作业，实现真正的远程集中监控；③AI智能分析平台，在5G+MEC平台上搭建AI智能分析平台，构建煤矿—前端两级平台，实现井下人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素等隐患智能分析、报警，构建业务应用平台，实现隐患报警处理、分析、上报，形成业务闭环，辅助监管人员，提升监管效率20%，减少煤矿井下事故的发生。④智能移动终端，现已实现井上下5G信号全覆盖，并发放手持移智能动终端200部，可实现井上下实时视频通话，进一步降低了事故相应处置时间，为安全生产搭建了一条高速信息通道。⑤设备监测与报警系统，井下重要设备安装温震传感器，通过CPE与5G基站无线对接，上传数据到中央数据库，实现在线监测与智能分析，形成诊断报告。⑥智能供水系统，应用5G高速率实时传输供水水量、水位、流量等数据，通过一体化管控平台进行换算，实现智能供水，无人值守作业。 三、智能化建设成效 （一）安全风险进一步降低 智能化煤矿建设，变革了煤炭生产组织方式，提高了矿井自动化、信息化、智能化水平，有效提高生产效率，促进由劳动密集型向人才密集型转变作出积极的贡献，为打造煤炭产业升级版进行了有益探索，取得了良好的社会效应、经济效益和生产效率。通过固定岗位实现了无人值守，减少岗位用工。井下少人或无人，降低井下人员伤亡的可能性，减少由于矿井灾难所造成的损失，践行了“无人则安”的理念，促进了安全生产。 （二）作业人员进一步减少 随着煤炭开采实现自动化、信息化和智能化，固定岗位实现无人值守，重点岗位实现无人值守+机器人巡视，通过开拓设计、地质保障、精准预警、采掘、运输、通风、洗选等系统的智能化决策和自动化协同运行，形成完整配套的智能化生产、管理体系，石旦煤矿通过智能化系统建设及应用，转变岗位作业模式，以实现固定岗位无人值守、减少一线苦脏