5位一體是指_5位一體是指經濟建設

國家能源集團生產調度指揮大廳

來源：《智能礦山》2022年第2期“智能示范礦井”欄目

作者：尤文順，教授級高級工程師，現任國家能源投資集團有限責任公司煤炭運輸部副主任，主要從事煤礦智能化技術和煤礦重大災害防治方面的研究。

國家能源集團通過1套體系全面統籌，貫徹落實全國煤礦智能化建設現場推進會精神，以煤礦智能化辦公室為載體、煤礦智能化網站為平臺、煤礦智能化管理系統為抓手，建立了規劃科學合理、標準體系健全、考核保障有力的煤礦智能化建設管理體系。

科學規劃，目標引領

國家能源集團以國家“十四五”規劃為指引，國家能源集團“十四五”規劃為統領，編制了智能礦山“十四五”規劃，明確了智能礦山的建設目標、應用藍圖、實施路線和保障措施，確定了2022年和2025年2個階段目標 ： 至2022年，實現“五個100%”；至2025年，煤礦全部實現智能化，煤礦智能化建設邁入新階段。

指南先行，標準跟進

國家能源集團總結其所屬的神東、寧煤、準能等煤炭公司實踐探索經驗，借鑒國內外先進理念、先進技術，于2021年2月發布了《國家能源集團煤礦智能化建設指南（試行）》（圖1），高度概括了每一項建設內容的技術特征，便于管理人員理解認識；配置建議表詳細描述了不同建設等級需要的設備技術參數，便于工程技術人員操作執行。

圖1 國家能源集團煤礦智能化建設指南（試行）

為統一煤礦智能化建設標準和流程，以先進的標準驅動智能化裝備升級，國家能源集團研究形成了3層5類標準架構，構建了200余項標準支撐的煤礦智能化標準體系；相繼發布了《綜采工作面智化建設技術要求》《煤礦機電設備通信接口和協議規范》等企業標準，同時正在開展《智能化井工煤礦掘進工作面建設技術規范》等16項企業標準編制工作，以實現高標準建設，高質量發展的目標。

規范驗收，考核激勵

針對煤礦智能化建設投資大、項目多等特點，國家能源集團下發了《關于規范煤礦智能化建設項目的通知》，規定了煤礦智能化建設項目采用“222”模式驗收，即遵循《國家能源集團信息化總體架構標準》《國家能源集團煤礦智能化建設指南（試行）》2個規范；采用預驗收和竣工驗收2個步驟；實行子分公司和集團公司2級驗收。

為激發各級干部員工在煤礦智能化建設中開拓進取、奮勇爭先，國家能源集團組織參加全國煤炭行業礦山智能化建設勞動和技能競賽，編制了《國家能源集團煤礦智能化建設評級及獎勵辦法》，配套設立專項獎勵基金。同時，將煤礦智能化建設工作完成情況與子分公司主要負責人及班子成員績效考核掛鉤，嚴格考核。通過建立科學有效的獎懲機制，為煤礦智能化發展營造有利環境。

國家能源集團通過自主創新，踐行國家創新驅動發展戰略，增強內部創新動力，推動關鍵核心技術自主可控，在原始創新上取得了新突破；依托協同創新平臺，加強創新鏈產業鏈融合，構建了以國家能源集團牽頭、中國煤炭科工集團支撐、各創新主體相互協同的創新聯合體，推動煤礦智能化建設從量的積累邁向質的飛躍、從點的突破邁向系統能力的提升。

自主創新，自主可控

在國家能源集團統一規劃下，通過各子分公司自主創新，突破并掌握了5類智能采煤、5類智能掘進、3類卡車無人駕駛、5類煤礦機器人、可視化遠程控制和移動巡檢等關鍵核心技術；自主研發的國產化DCS控制系統已在集團公司下屬的4個選煤廠應用，優化了工作崗位，降低了勞動強度，達到了自主可控，初步實現了減人、增安、提效。

國家能源集團信息公司自主建設的生產運營協調調度系統（基石項目）順利上線，打造了生產指揮運營和應急救援指揮2個中心，具有智能調度、應急指揮、運營計劃、在線監視、數據集成、統計分析等6大功能，建成了“一體化集中管控、智能化高效協同、可視化高度融合”的智能化平臺。國能神東煤炭集團有限責任公司（以下簡稱神東煤炭公司）基于純國產軟件自主研發了安全可控的煤礦智能生產管控平臺，自主搭建的生產數據庫上線以來已持續采集了公司下屬13礦14井10 145臺套設備的生產數據，在用測點267 996個。建成了煤礦生產大數據倉庫，徹底解決了信息孤島問題，形成了一套煤礦設備數據通信標準。

協同創新，聯合攻關

1）井工煤礦建設方面，國家能源集團與中國煤炭科工集團聯合成立煤礦智能化協同創新中心，依托國家能源集團的產業優勢和中國煤炭科工集團的高端研發優勢，進一步深化科技合作，加大關鍵技術攻關力度。設立了神東煤炭公司技術研究院和寧夏煤業公司技術研究院，統籌配置協同中心創新資源。雙方通力合作，資源互補，共同研究突破煤礦智能化建設共性難題。

2）露天煤礦建設方面，聯合航天重型工程裝備有限公司、中車集團有限公司等合作廠商，通過電鏟、推土機等設備群遠控研究，礦卡無人駕駛工業性試驗，融合5G+北斗等國產化先進技術應用，創新作業模式，奮力開拓露天煤礦無人化新局面。國能寶日希勒能源公司露天礦實現了世界首個極寒工況“5G+無人駕駛”卡車編組重載運行，如圖2所示，通過智能化技術應用為露天煤礦安全生產保駕護航。

圖2 國能寶日希勒能源公司露天礦5G+極寒地區卡車編組無人駕駛

3）工控系統建設方面，據統計，煤礦各類裝備及工控操作系統99%以上均為國外系統，為全面推進煤炭行業裝備及工控系統自主可控戰略，國能神東煤炭公司攜手華為技術有限公司共同發布了“礦鴻操作系統”，如圖3所示，該系統已成功適配綜采工作面液壓支架主控器、工作面通信控制器、組合開關顯示控制器，以及各類巡檢機器人共20種設備、398個應用單元。今后，國家能源集團將全力打造“礦鴻操作系統”生態聯盟，打破國外壟斷現狀，推進煤炭行業自主可控、安全可信。

圖3 礦鴻操作系統發布

國家能源集團申報建設了9個國家首批智能化示范煤礦，配套建設了10個生產類、4個安全類集團智能化示范煤礦，加速了國家能源集團企業數字化轉型升級。

國家首批智能化示范煤礦

神東煤炭公司大柳塔等9個煤礦入選國家首批70個智能化示范煤礦（重慶能投渝新能源有限公司打通一煤礦已關閉退出），7個井工示范煤礦在智能采煤、智能掘進和信息基礎建設等方面均取得了顯著成績，大柳塔煤礦已建成智能化掘進工作面地面分控中心，如圖4所示；神東煤炭公司已建成億噸級礦區集中管控平臺，集中調度“五礦六井”生產，控制范圍達到621 km2，日均調度產量28萬t；烏海地區首套快速掘進系統投入使用，助力建井60多年的黃白茨煤礦高效發展。2個露天煤礦在礦卡無人駕駛方面均已取得突破性進展，黑岱溝露天煤礦2個采剝工作面已實現2臺395B電鏟、10臺300 t級無人駕駛礦卡及輔助工程設備編組運行。

圖4 大柳塔煤礦智能化掘進工作面地面分控中心

國家能源集團生產智能化示范煤礦

國家能源集團確定了上灣煤礦等10個集團級生產智能化示范煤礦。井工生產示范煤礦在智能采煤、智能運輸和機器人應用方面先試先行，創新探索。上灣煤礦建成了5G+UWB信號全覆蓋礦井，推進輔助運輸車輛新能源化，并結合5G等新技術，試點研究井下防爆電動車無人駕駛；老石旦煤礦通過裝備智能化升級，結合井下5G全覆蓋，建成了5G+智能綜采工作面，單班作業人員由18人減至5人，實現了減員提效。露天生產示范煤礦一礦一策，精準施策，西灣露天煤礦31臺220 t礦卡無人駕駛改造項目，通過“車-地通信”“車-地控制”，實現礦卡“裝-運-卸”全流程無人駕駛，平均作業效率大幅提升。通過示范帶動，全面推進煤礦智能化建設。

國家能源集團安全智能化示范煤礦

安全智能化是煤礦智能化是重要組成部分，國家能源集團同步開展煤礦安全智能化建設，部署保德煤礦等4個集團安全智能化示范煤礦，與生產智能化示范煤礦同步設計，同步實施，協同推進。以黃白茨煤礦為代表的烏海公司，開展安全智能化建設以來，全面取消夜班生產，徹底改變了老礦區煤礦工人“一天三班倒、24 h連軸轉”的傳統作業模式，員工幸福指數節節攀升，目前集團10余處礦井已取消夜班。保德煤礦建設了礦井災害預警可視化平臺，實現瓦斯、水、火、頂板、粉塵等典型災害全面感知、分級預警、智能決策；建設國能神東煤炭公司首個煤礦智能通風設施管控平臺，實現礦井通風實時監測感知、安全智能管控和災變智能應急控制，通過安全智能化建設，大幅提升煤礦安全治理水平。

為科學高效推進煤礦智能化建設，國家能源集團采取分級、分類的方式建設。在綜合各礦井基礎條件、盈利狀況、可持續發展基礎上，開展“初、中、高”三級智能化建設：初級是指智能化技術及裝備成熟，可以直接推廣應用；中級是指智能化技術相對成熟，屬首臺套試點應用；高級是指智能化關鍵技術仍處于科研探索階段。建設內容按照信息基礎、井工煤礦、露天煤礦、選煤廠、機器人等5類統籌規劃，整體推進。

信息基礎

國家能源集團積極推進“兩化深度融合”國家戰略，在煤礦智能化建設過程中，形成了“111” 信息基礎模式，構建“一平臺+一張網+一朵云”建設模式。研發部署一體化管控平臺，通過集成各類生產安全管控系統，打造實時感知、智能分析、精準決策的管控平臺；建設專用網絡，運用專網大帶寬、低時延、廣連接、全覆蓋等特點，實時保障“云-邊-端”高效交互；建立煤礦云計算數據中心，如圖5所示，構建煤炭板塊全局數據視圖，提供實時數據計算分析能力，實現數據資源化管理，支撐傳統和智能化業務應用。

圖5 煤礦云計算數據中心

井工煤礦

國家能源集團不斷探索總結井工煤礦智能化建設路徑，聚焦安全高效，主要從透明地質、智能采煤、智能掘進、災害預警、智能通風、智能運輸、智能輔助等7個方面開展智能化建設。智能采煤形成“530”建設模式，即采煤工作面智能初級階段的作業人數5人、中級階段3人、高級階段0人；智能掘進形成“975”建設模式，即掘進工作面智能化初級階段的作業人數9人、中級階段7人、高級階段5人；智能運輸、智能輔助實現少人無人建設。

露天煤礦

國家能源集團主要從智能穿爆、智能采剝、災害預警、智能輔助等4個方面開展露天煤礦智能化建設。智能采剝形成“1+6+ N ”建設模式，即1臺電鏟自主作業+6臺卡車無人駕駛+ N 臺輔助設備協同作業；災害預警實時精準建設；智能輔助實現少人無人建設。

選煤廠

國家能源集團率先在神東煤炭公司建成上灣智能化選煤廠，如圖6所示，并不斷優化建設模式，形成“000”智能選煤建設模式，初級模式實現“固定崗位無人值守+遠程監測+有人巡視”，實現無人值守；中級模式構建“生產過程少人干預+機器人巡視”，實現無人巡視；高級模式構建“智能感知+智能決策+自動執行”，實現無人“黑燈”。

圖6 上灣煤礦智能化選煤廠

機器人

國家能源集團按照《煤礦機器人重點研發目錄》，大力研發應用礦用機器人，已實現掘進、采煤、運煤、安控和救援等5類機器人全覆蓋，如圖7、圖8所示，多機器人協同作業。目前，各類在用煤礦機器人200余臺套，替代850余名操作工，向“少人采煤、遠程掘進、危險區域無人”的目標邁出了一大步。

圖7 錦界煤礦主運系統智能巡檢機器人

圖8 準能公司礦用卡車輪胎螺栓拆裝機器人

國家能源集團將進一步加強與各方的合作交流，全力全域全速推進煤礦智能化建設，力爭到2022年末實現“五個100%”（即煤礦智能化技術及建設100%覆蓋、采煤工作面100%實現智能化、掘進工作面100%實現智能化、選煤廠100%實現智能化、固定崗位100%實現無人值守）建設目標，為我國煤炭工業高質量發展貢獻力量。