（六）深化示范带动与分类推进，构建协同格局 ............ 43 1 第一章 我国煤矿智能化发展政策环境日益优化 煤炭作为我国主体能源，在保障国家能源安全中发挥着不可替代 的作用。煤矿安全生产事关人民群众生命财产安全，事关经济发展和 社会稳定大局，是安全生产的重中之重。煤矿智能化代表着煤矿先进 生产力，建设智能化煤矿是推动煤矿提升本质安全水平、实现安全发 展的重要举措。当前， 策，全行业全社会形成了广泛共识，为加快推进煤矿智能化发展提供 了良好的政策环境。 （一）党和国家高度重视推进煤矿智能化建设 党的十八大以来，习近平总书记多次对煤矿安全生产作出重要指 示批示，为做好新时代煤矿安全生产提供了根本遵循。2023 年 9 月， 中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步加强矿山安全生 产工作的意见》，在“严格矿山安全生产准入”“推进矿山转型升 级”“强化组织实施”三部分 远程掘进、远程综采、无人矿卡等场景规模推广，推动 5G 与矿山行 3 业系统融合，构建一体化数智矿山解决方案，建设一批 5G 矿山。 二是印发指导意见和标准规范。2020 年，国家发展改革委、国家 能源局、应急管理部、国家煤矿安全监察局、工业和信息化部、财政 部、科技部、教育部联合出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》， 明确了煤矿智能化发展的指导思想、原则和目标，部署了十项主要任 务和五条保障措施，成为国家部委层面第一份关于煤矿智能化建设的

160 163 167 170 某集团以数据治理驱动多产业融合 黄陵矿业集团矿区零碳智慧园区建设 云锡华联锌铟数字化转型整体规划咨询实践 矿山AI大脑，助力陕煤集团柠条塔煤矿安全生产“少人化” 立足煤矿安全实际，提高安全监察手段，降低事故风险 03 洞蕴意，践行数字转型 157 04 附录 173 煤矿业务基础概述 非煤矿山业务知识概述 173 184 4 刊首语 4 将煤炭在更利 于捕捉二氧化碳的环境下生产，都可以进一步达到减碳的目标。 10 智能化对于煤炭的价值意义 煤矿智能化是煤炭生产力和生产方式变革的新方向，加快推进煤矿智能化建设，已成为实现 煤矿安全、高效生产的基础，是煤炭企业高质量发展的重要举措。 1、是国家政策的要求 2020年2月，国家发改委、能源局等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意 见》，为我国煤矿智能化发展指明了 与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动 态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安 全保障、经营管理等过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定 供应具有重要意义。 《意见》注重当前，考虑长远，提出了三个阶段的不同发展目标。 到2021年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿，初步形成煤矿开拓设计、地 质保

(GB/T51272-2018) 开始实施。 《煤矿机器人重点研 发目录》国家煤矿安 监局发表“第1号公 告”，重点研发应用 掘进、采煤运输、安 控和救援5类，38种 煤矿机器人。 国家煤安局发布《关于 加快推进煤矿安全风险 监测预警系统建设的指 导意见》明确了监测预 警系统需采集煤矿企业 生产和安全相关数据， 要求企业要建设完善监 测、监控系统;开发生产 经营、安全管理信息系 统。意见制订了实施进 度和相关保障措施。1 算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学 习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等 过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。 《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》 （发改能源〔2020〕283号） 其中提出，到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化，构 建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、 期管理等服务和工具，实现一张图集成融合、一张图协同管理和一张图决策分析。 通过软件定义，实现井上下各业务系统的数据融合与智能联动，达到人、 机、环、管信息的强实时关联。 利用大数据与人工智能等技术，迭代升级煤矿安全、生产、经营的智能 分析与辅助决策。 02 总体设计 信息和数据孤立 系统缺乏协调 缺乏智能分析 被动灾害监测 多为子系统独立建设，系统缺乏 统一集成实施，数据和信息缺乏 关联和融合。

炭开发利用 深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系 统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化 运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。 近年来，我国绿色环保要求的不断增强，如：“30、60目标，2030年实现碳达峰、2060年 实现碳中和”，作为能源行业中的中流砥柱，煤炭行业也是实现该目标的一个重点产业。 中心需要对井下采掘情况实时监控和 对设备进行远程操控。同时无人驾驶 等新型智慧矿山技术应用，也对网络通 信的灵活性要求提升，对于网络的低时 延要求进一步提升。 采煤机 液压支护 掘进机 煤矿安全监控系统具有甲烷、一氧化碳、温度、 风速、风压、风向、馈电状态等监测功能，井下 物联网传感器数量众多，通信系统需具备大容 量接入能力，因此对于井下无线通信系统的海 量连接能力也就提出了很高的要求。 抗干扰能力强。煤矿井下大功率电气设备启停、大功率变频设备工作时电磁干扰大， 为保证系统正常工作，矿井宽带无线通信系统抗干扰能力要强。 移动性要求不高。煤矿井下人员及车辆移动速度慢，对无线通信移动性要求不高。 《煤矿安全规程》规定，采用无轨胶轮车运人时运行速度不超过25KM/h，运送物料 时运行速度不超过40KM/h 。 Wi-Fi 4 Wi-Fi 5 Wi-Fi 6 协议 802.11n 802.11ac

瓦 斯含量测定方法提要、设备、测定方法和质量评述。 / 51 能源 20250051 煤矿用本安型智 能 LED 显示屏通 用技术条件 产品 2027 年 中国煤炭工业协会 煤炭行业煤矿安全 标准化技术委员会 中煤科工集团沈阳研究院有限公司、淮南市万维机电有限公司、武汉七环电气 股份有限公司等 适用范围：适用于煤矿井下、露天煤矿、选煤厂、非煤矿山等矿山领域工作场 所的矿用智能 语和定义、产品型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、 运输和贮运。 / 52 能源 20250052 煤矿智能车载监 控系统通用技术 条件 产品 2027 年 中国煤炭工业协会 煤炭行业煤矿安全 标准化技术委员会 中煤科工集团沈阳研究院有限公司、常州科研试制中心有限公司、安标国家矿 用产品安全标志中心有限公司、武汉七环电气股份有限公司等 适用范围：适用于测量煤矿井下、露天煤矿、选煤厂、非煤矿山等矿山领域工 置的术语和定义、产品型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、 包装、运输和贮运。 / 53 能源 20250053 智能采煤工作面 地质保障通用技 术要求 基础 2027 年 中国煤炭工业协会 煤炭行业煤矿安全 标准化技术委员会 西安煤科透明地质科技有限公司、中煤科工西安研究院(集团)有限公司等 适用范围：适用于井工煤矿采煤工作面地质保障工作。主要技术内容：规定了 智能采煤工作面地质保障的相关技术及要求，涵盖资料收集、井下地质观测与

学开采提供了可能。 我国能源结构的基本特征是“贫油、少 气、相对富煤”，作为能源供应的压舱石， 我 国 煤 炭 资 源 禀 赋 复 杂 、 煤 矿 安 全 问 题 突 出。要从根本上破解煤矿安全高效的生产难 题，须借助物联网、大数据、云、AI等信息 科技，将煤炭工业由劳动密集型升级为技术 密集型，实现面向未来的互联网+煤炭资源 的智能精准开采。 在 信 息 科 技 的 全 面 介 前期的实践基础上，围绕着面向未来的精准 开采理念，即依托工业互联网架构为基础的 智能煤矿体系，从传感、通信、平台、云、 应用等不同层面着眼思考。 我国煤炭开采面临的挑战 绿色资源量是指能够满足煤矿安全、技 术、经济、环境等综合约束条件，能够支撑 煤炭科学产能和科学开发的煤炭资源量。中 国工程院重点咨询项目研究结果表明，我国 绿色煤炭资源量只有5743亿吨，按国家能源 需求，绿色煤炭资源量仅可开采40～50年。 我国煤矿开采正在以平均10～25m/年 的速度快速向深部延伸，深部煤岩体处于高 地应力、高瓦斯、高温与高渗透压的恶劣环 境中，煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害 更严重，并且有多重灾害耦合出现的趋势。 提高煤矿安全精准开采地质保障水平、研究 应力场-裂隙场-渗流场-温度场等耦合作用下 的煤炭开采和致灾机理势在必行。 图1 煤炭精准开采的科学内涵 煤炭精准开采 无人开采 多物理场测控 智能感知

在工业领域中，石化化工、采矿等行业涉及环境危险性较高的场 景，如用于这些危化应用场景，上述通用通信类和行业应用类 5G 终 端设备需要进行防爆、防腐蚀等专项强化。以煤矿行业为例，用于此 行业的工业 5G 终端设备需通过煤矿安全认证（MA）。目前已有少 量具备本安防爆性能的工业 5G 终端设备，例如，通过了煤安防爆认 证的矿用本安 5G 摄像机，可将井下中央变电所、采煤/掘进工作面、 上下山绞车房等井下重点区域的高清图像实时快速传输到监测平台。

日 13530533040 13530533040 以下是针对不同的细分应用场景进行的详细分析。 1 煤矿市场分析 煤矿属于一个政策强推的市场。 在 2020 年，国家煤监局组织全国安标委煤矿安全分标委编制了安全生产行业标准《煤矿井下人员定位系统通用技术 条件（征求意见稿）》，被认为是对 UWB 在在煤矿行业推动的一个重要文件。 因为在这个标准里面，有一项指标：煤矿井下人员定位系统最大静态定位误差应不大于 在市场上竞争获胜的条件 1、人员安全管理，煤矿事故无法杜绝，需要人 员位置进行精准营救 2、部分矿井设备位置轨迹追踪，以便进行调度 3、政策强制要求 1、静态误差不大于 0.3m 2、防爆、煤矿安全认证等 3、线性部署，基站工作距 离远 目前只有 UWB 可以做到 1、单基站工作距离远，以降低成本。 2、标签功耗降低 来源：AIoT 星图研究院 14 中国煤矿市场 UWB 产品出货量分析（单位：万个） / 方案介绍：煤矿场景中的 PA 产品落地方案 方案使用到的技术与产品：CBG9326,CBG9092,CBS8348,CB9328,CB9329 煤矿矿井隧道等是高危作业场所，煤矿定位系统是煤矿安全生产的基础建设。随着 2021 年煤矿定位《煤矿井下人员 定位系统通用技术条件》的发布，这一标准被作为了各大煤矿企业强制执行的行业标准，新的标准 AQ 1119-2023《煤矿 井下人员定位系统通用技术条件》也已由应急管理部

07 2020.7 10 长 7 段页岩油原位转化机理 18 1 105 61.39 2020.2 11 深层油气储层智能精细表征方法 1 088 12 237 11.25 2021.0 12 煤矿安全智能监控系统传感器网络优化 4 200 50.00 2021.0 注：前沿来源包括三类，即数据挖掘、专家提名、数据挖掘 & 专家提名；序号 1、4~6 为专家提名前沿，11 为数据挖掘 & 专家提名前沿，其余为数据挖掘前沿。 造山型金矿床物质来源及成矿过程研究 3 5 11 11 7 5 10 长 7 段页岩油原位转化机理 2 1 9 5 0 1 11 深层油气储层智能精细表征方法 107 121 159 198 250 253 12 煤矿安全智能监控系统传感器网络优化 0 1 0 1 2 0 102 全球工程前沿 Engineering Fronts 全球工程前沿 2024 析利用时序遥感数据，监测地质体的动态变化，识别潜在的成矿活动；智能化解译通过耦合多源信息， 钻探过程实时数据获取和处理，储层的动态精细表征；② 不同尺度的 储层特性集成分析；③ 未来的表征方法将更加自动化，智能算法能够在最小的人为干预下完成储层的精细 表征。 （12）煤矿安全智能监控系统传感器网络优化 煤矿安全智能监控系统是集成多种传感器技术、数据处理技术和通信技术的综合性系统，其核心在于 通过传感器实时监测矿井内部的环境参数（如气体浓度、温度、湿度、压力等），并通过网络将数据传输