在吕梁山的矿井深处,5G基站、高清摄像头、巡检机器人和三维地质模型等智能化设备,让数百米地下的工作画面一览无余。调度室内,工作人员轻点鼠标,即可一键启动综采设备,滚滚乌金顺着皮带奔涌向前。
时间丈量着发展的进度,也标示出攀登的高度。“十四五”以来,吕梁市以能源革命综合改革试点为牵引,将煤矿智能化作为煤炭产业转变发展方式与经济转型的“头号工程”,在顶层设计、项目示范、技术创新、安全效益和绿色低碳等多维度发力,探索出一条资源型城市高质量转型发展的新路径。
短短五年,吕梁市将“智能化”深深镌刻进煤炭产业的基因之中。截至2025年11月,全市建成51座智能化煤矿,671个固定岗位实现无人值守的自动化运行,智能化煤矿总量位居山西第一方阵。
2019年6月6日,工业与信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,标志着5G在我国真正开始启动商用。
近日,作为国内煤炭主产区和能源基地的山西省,正式成为全国首个能源革命综合改革试点。承担起了能源供给体系质量效益提升、清洁低碳用能模式构建、能源科学技术创新推进、能源体制改革深化和能源对外合作扩大等重要任务。
作为能源重镇,长期以来,吕梁市面临着资源优势与转型发展之间的挑战,而传统的开采方式存在着感知体系碎片化、调度逻辑滞后和能源管理粗放等问题。加速煤矿智能化建设,成为落实省委、省政府决策部署、实现煤矿安全高效发展和煤矿转型发展的迫切需要。
山西霍煤集团庞庞塔煤矿是一家始建于1958年的老国企,曾是全省有名的“水害+瓦斯”双突矿井。5G技术正式商用后,该矿与联通(山西)产业互联网有限公司合作,在地下800米深处探索5G赋能煤炭产业高水平发展的新模式。
2020年6月5日,经过几个月的不懈努力,全球首张规模部署的煤矿井下5G专网在庞庞塔煤矿调试成功。覆盖百公里巷道的井下5G专网,部署了144个基站,构建了井下5G+万兆工业环网一体的高质量工业互联网络,为智能矿山建设奠定了重要的网络基础。
“借助5G网络的大带宽、广连接和低时延优势,我们构建了一个融合4G、5G和NB-IoT的超融合网络,实现了各类系统数据的高效传输,网络带宽超过50G,传输时延在10ms以内。”山西焦煤霍州煤电庞庞塔煤矿机电矿长鲍进林介绍。
基于该网络,庞庞塔煤矿成功搭建了视频采集、智能分析、全面感知、三维展示、设备健康管理和VR高清直播等智慧应用。单班下井人数降至285人,回采工效提高88%,百万吨死亡率连续3年为零。工作人员在地面调度室远程操控采煤机,成为吕梁智能化建设的“形象代言”。
在庞庞塔煤矿成功经验的基础上,吕梁市在省级《“十四五”煤炭工业发展规划》的基础上自我加压,提出“大型煤矿及灾害严重煤矿2025年前基本实现智能化、其他生产煤矿全部开工智能化改造、先进产能占比提高到90%”的目标。
围绕这一目标,吕梁市成立了由市委书记、市长担任“双组长”的煤矿智能化领导小组,能源、工信、财政、应急等部门组成专业工作专班,连续三年将智能化建设列入市政府“13710”督办事项,清晰规划了2023年“夯实基础”、2025年“示范引领”、2027年“全方面覆盖”的三步走路线图,形成了“市级统筹、县(市、区)主责、企业主体”的三级责任闭环管理体系,掀开了传统产业智能化改造的热潮。
初冬,吕梁山上山风猎猎,斜阳把群峰拉出长长的剪影,满山的苍松却显得愈发青翠。
走进鑫岩煤矿的调度指挥中心,眼前展现的是一幅科技感十足的智能化、自动化生产画卷。通过万兆高速网络数据,屏幕上清晰可见智能化采掘装备正在忙碌工作,无人值守的主井提升系统、绞车硐室在高效运转,而一站式单轨吊运输设备更是为矿井的安全生产提供着有力保障。
“通过建设基于5G的全矿井下网络,我们首次实现了‘低延时+广接入’的大规模工业数据传输架构,保障了高清视频、瓦斯监测、设备感知、作业人员定位等系统的并行运行,彻底打通了‘感知孤岛’。”鑫岩煤矿总工程师梅军介绍。
5G、AI、大数据等高科技的到来,让新一代融合调度平台的建设成为可能。鑫岩煤矿依托新技术以算法逻辑替代人工规则,在新平台上实现了从“信息展示”向“自动响应”的跃迁。矿下的通风系统不用再以固定排班为主,而是自动实时匹配人员密度和瓦斯浓度,明显提升能效利用。
“5G+智慧矿山”的落地应用直接使综采队人员减少50%,极大地提高了机械自动化能力,降低了事故发生率,还降低了煤矿工人高强度的开采工作压力。
柳林县山西福山资源集团有限公司旗下的兴无煤矿、金家庄煤矿、寨崖底煤矿三座矿井年产能达525万吨,在智能化建设中注重技术创新与应用场景拓展,依托AI等新兴技术,探索建设了火灾监测、视频AI分析、地质保障等多个系统,明显提升了灾害防控与应急处置能力。
作为吕梁市另一座高瓦斯矿,荣欣公司高家庄煤矿在智能化矿井建设中,坚定不移地走上“无人则安、少人则安”和减人提效的智能化改造之路。经过3年多的时间,高家庄煤矿投资完成了9大系统的智能化建设,成为吕梁煤炭全面进军智能化的引领者。
“坐在调度指挥中心里,就能对井下采煤、运输、排水、供电等生产环节全程管控,每一项操作都能实时体现出来。‘高科技’组团来‘下井’,让咱吕梁的‘黑金’在绿色、安全、高效的道路上越走越宽。”高家庄煤矿矿长王家传指着大屏上跳跃的数据曲线高兴地说。
2024年冬季,在离柳集团佳峰煤矿,一名井下的矿工在夜班期间,因急着处理设备小故障,暂时摘下了安全帽。AI智能分析平台实时监测并启动预警,指挥中心屏幕上自动框选出该矿工的位置和行为。短短数秒后,违反相关规定的行为就得到修正。
“智能系统让‘事后追溯’变为‘实时干预’,建成半年多时间,就已成功消除了十多起潜在险情。”离柳集团安全生产指挥中心主任任亮亮自豪地介绍。
“高感知”只是智能化系统的基本功能,大量的摄像头、传感器、数据传输节点捕获的数据,才是引领煤矿数字化发展的关键。
在佳峰煤矿,占地近300平方米的国家B级标准机房里,32台机柜指示灯不停闪烁,低沉的嗡鸣在空间里交织,日数据处理能力达228TB。
“人工智能时代,数据就是‘硬通货’。煤矿井下不同的地质条件、不同的设施设备、不同的应用场景,会生成不同的数据流。这一些数据既能帮着优化设备性能、打磨算法模型,更能为煤炭产业数字化、数字煤炭产业化铺就路基。”离柳集团大数据中心主任张怀晋告诉记者。
佳峰煤矿的成功,更加坚定了离柳集团发展的信心。目前,该集团正在全力推进旗下4座煤矿的智能化建设,预计年底将完成建设。
由“挖煤炭”到“挖数据”,不停地探索重塑着外界对传统矿山的认知,也勾勒出“未来矿山”的全新模样。依托智能化矿井建设,我市加速布局煤机人机一体化智能系统、工业软件、机器人等新兴起的产业。不仅如此,吕梁市还将智能化与绿色矿山建设同步规划、同步验收,38座煤矿实施绿色开采。在矸石治理、矿井水综合利用、瓦斯抽采利用和生态修复等方面均取得显著成效。
锐始者必图其终,成功者先计于始。面对马上就要来临的“十五五”,吕梁市再次启动了《煤矿智能化建设三年攻坚行动(2025-2027)》,提出到2027年,全市生产矿井全部达到省级中级智能化标准以上,井下固定岗位实现无人值守,“智慧矿山示范市”的目标。
从“人工挖镐”到“5G+AI”的智能时代,从“汗水驱动”到“数据驱动”的创新发展,吕梁市用五年时间完成了煤炭工业史上的一次华丽蜕变。智能化矿井不仅成为吕梁高水平发展的“核心引擎”,更将成为中国能源版图上一颗耀眼的创新之星,持续照亮资源型城市转变发展方式与经济转型的前行道路。