2026年5G技术赋能智能矿山：应用场景与实践展望

汇报人:12342026/04/102026年5G技术赋能智能矿山：应用场景与实践展望CONTENTS目录01

政策驱动与行业发展现状02

5G技术架构与核心能力03

生产环节智能化应用场景04

安全监测与人员管理体系CONTENTS目录05

物流运输智能化应用06

设备运维管理创新实践07

应用优势与综合效益08

挑战应对与未来展望政策驱动与行业发展现状01国家矿山安全生产政策核心要求

筑牢矿山安全防线国家矿山安全监察局印发《2026年矿山安全生产工作要点》（矿安〔2026〕1号），以28条硬措施为核心，旨在全面提升矿山安全生产水平，保障人民群众生命财产安全，推动矿山行业向智能化、安全化、绿色化转型。

推动智能化技术应用政策明确围绕透明地质、深井提升、智能掘进、薄煤层(软岩)开采、高寒高海拔矿山等关键技术和装备开展科技攻关，推动人工智能、物联网、无人驾驶等高水平矿山安全生产场景应用，深入实施"人工智能+"行动。

提升危险岗位智能化替代率到2026年，政策要求煤矿、非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率分别不低于30%、20%，全国矿山井下人员减少10%以上，打造一批单班作业人员不超50人的智能化矿山。

强化重大灾害防治与风险排查硬措施涵盖深化政策部署落实、提升重大灾害防治水平、强化风险隐患排查整改、增强科技保障能力等八个方面，形成全方位的安全保障体系，并强化各项措施的监督检查与落实。无人矿卡规模化应用成果2025年，全国在运行无人驾驶矿卡已突破4000台，应用总数占运行车辆总数的87.7%，头部企业市占率超半壁江山，易控智驾以超50%市占率领先，2025年部署2300余台无人矿卡，连续6年实现超9000万公里"零伤亡事故"。智能化技术渗透率持续提升截至2025年底，全国在运行无人驾驶矿卡已突破4000台，应用总数占运行车辆总数的87.7%，预计未来几年无人矿卡保有量将向万台规模迈进。绿色矿山建设成效显著准能集团黑岱沟、哈尔乌素露天煤矿累计投入复垦绿化资金29.95亿元，植被覆盖率从25%提升至85%以上；湖南桃源矿山投用纯电动矿卡，预计年减排二氧化碳近万吨，氮氧化物及颗粒物排放降低100%。2025年矿山智能化发展数据概览传统矿山生产痛点与转型需求安全风险高，事故隐患突出

传统矿山面临瓦斯爆炸、透水、顶板事故等多重风险，2020年非煤矿山发生事故312起、死亡348人，井下作业人员直接暴露于危险环境，安全管理以事后处置为主。生产效率低，人工依赖度高

各环节信息孤岛严重，设备自动化程度低，依赖人工操作导致协同性差。传统煤矿单班作业人员多，如阳泉冀东水泥改造前矿车司机近百人，人工成本占生产总成本的10%-30%。资源利用率低，环境影响大

开采过程中资源回收率不高，存在资源浪费；传统开采产生粉尘、废水等污染，不符合绿色发展要求，如非煤矿山选矿技术落后导致资源利用率低。管理方式落后，协同性弱

传统安全监管需投入大量人力物力，各系统间接口难以管理运维，设备对接困难，缺少标准化手段融合统一，难以实现全流程智能化管控。5G技术架构与核心能力02矿山5G网络部署方案：井上切片与井下专网

01井上切片专网：灵活高效的资源分配针对井上露天矿等开阔区域，采用5G切片专网技术，通过虚拟专网形式实现与运营商公网的隔离，保障数据安全。可针对不同应用场景（如无人矿卡调度、高清视频监控）进行网络性能定制化增强，优化资源分配，满足井上多业务并发需求。

02井下物理专网：安全可靠的通信保障在井下复杂环境中，部署独立的5G物理专网，确保矿山应用数据不出园区，减少数据传输时延，提高系统安全性。矿井专用基站可采用优先保障上行容量的帧结构，显著提升上行容量，保障矿井中海量的视频和传感器实时回传需求。

03边缘计算（MEC）平台：低时延数据处理辅以边缘计算（MEC）平台，将核心网功能下沉至矿区边缘数据中心，使定位数据处理延迟控制在200μs以内，进一步提升了定位系统及各类控制应用的实时性，为井上井下设备的精准协同提供坚实的网络基础。5G+UWB融合定位技术应用特性高精度定位能力5G+UWB技术可将井下定位精度提升至30厘米，满足无人驾驶矿卡的精准导航需求，较传统GPS定位在井下5米以上的精度有显著提升。复杂环境抗干扰性多频段UWB（860/920MHz）抗干扰能力提升至98%，有效解决井下复杂环境中的信号干扰问题，保障定位数据稳定可靠。低时延数据处理边缘计算节点部署使定位数据处理延迟控制在200μs以内，结合5G-RTT通信协议实现设备间时间同步精度达±50ns，满足实时控制需求。广域覆盖与高可靠性1GHz以下频段在1Mbps边缘速率下覆盖半径不小于600m，20Mbps下不小于400m，基站到控制器的有线传输距离不小于10km，满足大中型矿山覆盖需求。边缘计算节点部署优化定位数据处理边缘计算节点部署使定位数据处理延迟控制在200μs以内，为矿山无人化作业提供低时延数据支撑，保障实时决策与控制需求。5G边缘计算中心构建数字测量系统依托5G边缘计算中心构建的数字测量系统，可实时处理无人机传回的海量数据，实现全矿现状图提取、采剥量计算及孔网设计优化，提升测量效率与精度。车铲联合作业AI智能调度系统应用车铲联合作业AI智能调度系统通过边缘计算实时分析设备状态与作业环境，优化调度逻辑，实现矿山生产设备高效协同，提升整体作业效率。多源传感器数据融合与实时分析边缘计算节点整合激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多源传感器数据，结合AI算法进行实时环境感知与障碍物识别，为无人矿卡自动驾驶提供可靠环境数据。边缘计算与AI算法协同机制生产环节智能化应用场景03井下设备远程操控系统远程操控技术原理在井下部署5G基站构建高速稳定无线通信网络，将采煤机、掘进机等大型设备控制系统接入5G网络，操作人员在地面控制中心通过高清视频监控和实时数据反馈，利用操控终端远程控制设备的启动、停止、转向、切割等动作。核心设备远程操控应用涵盖采煤机、掘进机远程操控，操作人员依据实时传输的截割煤层画面、运行参数及位置信息，远程调节截割速度与深度；带式输送机、远程供电、远程排水及提升机也实现地面远程启停、调速和状态监控。远程操控应用成效减少井下作业人员数量，降低人员面临的瓦斯爆炸、冒顶等安全风险。如山西新元煤矿通过5G专网实现综采面远程控制，单班减少井下作业人员20人；同时提高操作精准度和效率，如城山煤矿智能化综采工作面开机率提升25%，单产提高33%。智能采掘作业协同系统

设备协同作业原理借助5G网络实现设备之间的高速通信和协同作业。在采煤机上安装各类传感器，实时采集煤层厚度、硬度、地质构造等信息，并通过5G网络传输至地面控制系统。系统根据这些信息自动调整采煤机的运行轨迹和切割参数，实现智能采煤。掘进机则可以根据预设的掘进路线和地质条件，自动调整掘进速度和方向。

三机智能联动应用采煤机开启作业，切割煤层时，利用5G网络把速度、截割深度等运行参数及位置信息，迅速传输给刮板输送机和液压支架。刮板输送机收到信号，依照采煤机落煤量，自动调节运输速度；液压支架依据采煤机位置，及时移架、支护顶板，三者紧密配合，采煤流程一气呵成。

掘进与运输协同优化掘进机向前掘进，5G将其工作数据实时传递给皮带运输机。皮带运输机根据掘进机出矸量，调整输送速度，高效运输矸石，确保巷道掘进顺利进行。

智能采掘应用成效提高采掘作业的自动化和智能化水平，减少人工干预，降低劳动强度。同时，智能采掘作业可以根据煤层实际情况进行精准开采，提高资源回收率，减少资源浪费。例如，某公司应用的“地质-开采-安全”多模态大模型，指导采煤机自动调整截割高度，使回采率从82%提升至91%。生产流程优化与决策支持01透明地质与开采方案优化曹家滩煤矿通过透明地质保障系统，结合多源数据融合和三维建模，优化采煤工作面设计，提高资源回收率。02生产计划动态调整与执行5G网络采集的数据与矿山管理系统（如MES、ERP）集成，根据实时生产数据动态调整生产计划，实现生产与市场需求的精准对接。03全矿区“三网融合”与信息共享山西唐安煤矿分公司通过“三网融合”架构，构建有线无线一张网、通信调度一张网、井上井下一张网，打破信息孤岛，实现全矿区数据实时传输和共享，形成统一联动的智能化生产管理体系。安全监测与人员管理体系04井下环境实时监测系统

多参数智能感知网络部署在井下关键位置部署瓦斯、一氧化碳、温度、湿度等多种5G传感器，构建全方位环境感知网络，实时采集井下环境参数。

5G高速数据传输与边缘计算传感器数据通过5G网络实时传输至地面监控中心，结合边缘计算（MEC）平台，实现数据低时延处理，确保监测的实时性。

智能分析与异常预警机制监控系统对传输数据进行实时分析，当检测到瓦斯浓度超标、一氧化碳泄漏等异常情况时，立即发出警报，通知井下人员撤离。

环境数据辅助系统优化通过对环境数据的长期监测和分析，为矿山通风、排水等系统提供优化建议，提升矿山整体安全生产水平。5G+UWB技术实现厘米级定位5G+UWB技术可将井下定位精度提升至30厘米，满足人员实时监控需求。中国煤炭工业协会数据显示，2024年全国煤矿井下人员定位覆盖率仅为72%，而应用该技术的山西某煤矿实现100%人员实时定位，事故响应时间缩短40%。智能定位设备与多场景应用为井下作业人员配备5G定位设备，如智能矿灯、定位手环等。例如，窝兔沟煤矿通过智能定位通信矿灯实现井下人员实时监控，每年减少井下作业人员30余人，降本超600万元。人员分布实时监控与轨迹分析监控系统实时显示井下人员的分布情况，对人员活动轨迹进行跟踪和分析。在发生安全事故时，能够快速准确地确定被困人员的位置，为救援工作提供有力支持，同时规范人员作业行为，避免进入危险区域。人员精准定位与安全管控灾害预警与应急响应机制多维度环境参数实时监测在井下关键位置部署瓦斯、一氧化碳、温度、湿度等5G传感器，实时采集环境参数并传输至地面监控中心，对数据进行实时分析处理，及时发现瓦斯浓度超标、一氧化碳泄漏等异常情况。重大灾害智能预警系统构建地质信息综合数据库和隐蔽致灾因素预测系统，结合多源信息融合技术，实现对瓦斯突出、水害、顶板、冲击地压等重大安全风险的智能感知与超前预警，如冲击地压、瓦斯突出可实现100%有效预警。快速应急响应与救援支持基于5G+UWB高精度定位技术（定位精度可达30厘米），在发生安全事故时，能够快速准确确定被困人员位置，为救援工作提供有力支持，同时结合高清视频监控和实时数据传输，辅助制定救援方案。智能联动处置与避险指引系统在发出警报的同时，可联动广播、照明等设备进行现场警示，并推送撤离路线，指导井下人员及时撤离危险区域，实现安全管理从事后处置向事前预防、事中控制的根本转变。物流运输智能化应用05无人驾驶矿卡协同作业系统

多机协同调度技术基于5G+UWB高精度定位（定位精度达30厘米）与边缘计算（数据处理延迟≤200μs），实现车铲钻多设备协同作业。内蒙古伊敏露天矿通过该技术实现百台无人矿卡协同，车铲精准协同使装载效率提升30%，车辆会车时间缩短50%。

智能路径规划与动态调整无人矿卡配备激光雷达、摄像头等多源传感器，结合5G网络实时感知路况，自动规划最优行驶路线。伊敏露天矿无人矿卡在5G-A网络支持下实现毫秒级响应，极寒环境稳定运行，年节省燃油消耗约24万元，降低轮胎损耗费用30.2万元。

规模化应用与安全效益截至2025年底，全国在运行无人驾驶矿卡已突破4000台，应用总数占运行车辆总数的87.7%。头部企业易控智驾部署2300余台，连续6年实现超9000万公里“零伤亡事故”，推动露天煤矿实现安全与效益“双提升”。智能仓储与物流调度平台5G+智能货架与自动搬运机器人协同利用5G网络实现仓库内智能货架、自动搬运机器人等设备的互联互通，通过5G网络将设备运行状态和货物信息实时传输至仓库管理系统，系统根据生产计划和库存情况自动调度，提升仓储管理效率和准确性，减少人工操作错误。无人矿车智能调度与路径优化在矿山运输道路部署5G基站和路侧单元，为无人驾驶矿车提供通信支持，矿车通过激光雷达、摄像头等传感器感知环境，结合5G网络与地面控制中心实时通信，接收运输任务指令并自动规划行驶路线，如内蒙古伊敏露天矿通过5G网络实现百台无人矿卡协同作业，车铲精准协同使装载效率提升30%，车辆会车时间缩短50%。全流程物流数据实时监控与管理构建覆盖仓储、运输全流程的物流数据监控体系，利用5G网络实时采集货物库存、运输状态、设备运行等数据，通过智能调度平台实现数据整合与分析，为生产调度提供及时准确的信息，避免库存积压或缺货现象，如某金属矿山通过5G网络实现仓库设备互联，有效优化了物流管理流程。5G+AI智能调度系统应用利用5G网络实现百台无人矿卡协同作业，通过AI算法优化调度逻辑，车铲精准协同使装载效率提升30%，车辆会车时间缩短50%，如内蒙古伊敏露天矿案例。基于5G的车辆状态实时监控无人矿卡搭载激光雷达、摄像头等传感器，结合5G网络实时感知周围环境并上传运行数据，实现车辆状态实时监控与最优路径规划，运输效率提升15%，如湖南桃源矿山纯电动矿卡应用。边缘计算赋能低时延路径决策5G边缘计算（MEC）平台将核心网功能下沉至矿区边缘数据中心，定位数据处理延迟控制在200μs以内，保障无人矿车实时路径调整与协同作业，提升整体运输效率。车铲钻联合作业模式创新通过5G网络实现采矿钻机、电铲、矿用卡车等设备间的高速通信与协同作业，优化运输路径衔接，改造后设备效率与现场作业相当，操作人员可远程操控多台设备，如攀钢朱兰铁矿案例。运输路径优化与效率提升设备运维管理创新实践06设备状态监测与故障诊断系统多维度数据实时采集在矿山设备关键部位安装5G传感器，实时采集振动、温度、压力、电流等运行参数，通过5G网络高速传输至运维管理系统，为状态监测提供数据基础。AI算法智能故障诊断系统利用大数据分析和人工智能算法，对采集的设备数据进行实时监测与智能分析，能够提前识别设备潜在的故障隐患，如轴承磨损、液压系统泄漏等，实现精准诊断。预测性维护与效能提升通过对设备故障数据的分析与规律总结，提前安排维修人员处理隐患，避免设备突发故障导致生产中断，延长设备使用寿命，提升设备综合效率（OEE）。例如，陕煤集团应用该系统使设备综合效率从68%提升至85%，年减少维修成本1.2亿元。远程专家支持与协同运维

实时高清视频交互与故障诊断现场维修人员通过5G网络与远程专家进行实时视频通话，专家可通过高清视频查看设备故障现场情况，并指导维修人员进行维修操作。

设备运行数据实时共享与分析维修人员将设备的运行数据和故障信息通过5G网络实时传输给专家，专家结合数据进行更准确的分析和判断，提高诊断准确性。

提升维修效率与降低停机时间远程专家支持充分利用专家经验和知识，解决现场维修人员难以解决的问题，提高设备维修效率和质量，减少设备停机时间，降低维修成本。预测性维护与全生命周期管理

多源数据实时监测与融合分析在矿山设备上安装5G传感器，实时采集振动、温度、压力、电流等运行参数，通过5G网络传输至设备运维管理系统，结合大数据分析和人工智能算法对设备状态进行实时监测和故障诊断。

设备故障预警与提前干预能够提前发现设备潜在的故障隐患，及时安排维修人员进行处理，避免设备突发故障导致生产中断。例如，曹家滩煤矿通过边缘计算实时分析设备振动数据，判断故障隐患并触发预警。

远程专家协同诊断与维护支持当设备出现复杂故障时，现场维修人员可通过5G网络与远程专家进行实时视频通话，专家通过高清视频查看设备故障现场情况，并指导维修人员进行维修操作，提高设备维修效率和质量。

全生命周期数据追溯与优化决策通过对设备全生命周期运行数据、故障数据的分析，总结设备故障规律，为设备的维护、更新和采购提供依据，延长设备使用寿命，优化设备管理策略，降低运营成本。应用优势与综合效益07井下作业人员数量显著减少通过5G远程操控等技术，山西新元煤矿单班减少井下作业人员20人，窝兔沟煤矿每年减少井下作业人员30余人，城山煤矿一线用工减少近百人，从源头降低人员暴露风险。安全事故率大幅下降5G+UWB定位等技术应用后，山西某煤矿事故响应时间缩短40%；城山煤矿通过远程操控和智能闭锁，事故率下降60%；无人矿卡实现超9000万公里“零伤亡事故”。重大灾害预警能力增强5G环境监测系统实现瓦斯、一氧化碳等参数实时传输，曹家滩煤矿实现地质灾害预警，城山煤矿冲击地压、瓦斯突出实现100%有效预警，瓦斯抽采率从45%提升至78%。设备故障诊断准确率提高基于5G的设备状态监测与故障诊断系统，城山煤矿设备故障诊断准确率超过98%，曹家滩煤矿通过边缘计算实时分析振动数据，提前发现故障隐患，避免生产中断。安全生产水平提升成效生产效率与资源利用率优化

智能采掘作业效率提升借助5G网络实现设备间高速通信和协同作业，采煤机、掘进机根据传感器实时采集的煤层信息自动调整运行参数，实现智能采掘，减少人工干预，降低劳动强度，提高资源回收率。

无人运输系统效能提升5G网络支持下的无人驾驶矿车，通过多传感器感知环境并结合高精度地图实现自动行驶与优化调度。如内蒙古伊敏露天矿通过5G网络实现百台无人矿卡协同作业，车铲精准协同使装载效率提升30%，车辆会车时间缩短50%。

设备预测性维护与效能保障在矿山设备上安装5G传感器，实时采集振动、温度等参数并传输至运维系统，通过大数据分析和AI算法预测故障隐患，提前安排维修，避免设备突发故障导致生产中断，延长设备使用寿命，保障生产持续高效进行。

智能仓储管理效率提升利用5G网络实现仓库内智能货架、自动搬运机器人等设备的互联互通，系统根据生产计划和库存情况自动调度搬运机器人进行货物的搬运和存储，提高仓储管理的效率和准确性，避免库存积压或缺货现象。运营成本降低与绿色发展贡献设备运维成本显著下降5G+AI预测性维护系统通过实时采集设备振动、温度等数据，提前发现故障隐患。例如，曹家滩煤矿应用该技术后，设备综合效率（OEE）从68%提升至85%，年减少维修成本1.2亿元。人工成本大幅节约远程操控、无人运输等场景减少井下作业人员。山西新元煤矿通过5G专网实现综采面远程控制，单班减少井下作业人员20人，年降本增效近千万元；窝兔沟煤矿通过智能定位管理，每年减少井下作业人员30余人，降本超600万元。运输成本有效优化无人驾驶矿车实现24小时不间断作业，优化运输路线。伊敏露天矿的无人矿卡在5G-A网络支持下，年节省燃油消耗约24万元，降低轮胎损耗费用30.2万元；内蒙古伊敏露天矿通过5G实现百台无人矿卡协同，装载效率提升30%，会车时间缩短50%。资源回收率提升与能耗降低智能采掘作业根据煤层实际情况精准开采，提高资源回收率。同时，5G+智慧矿山推动绿色转型，如湖南桃源矿山投用纯电动矿卡，预计年减排二氧化碳近万吨，氮氧化物及颗粒物排放降低100%；准能集团露天煤矿累计投入复垦绿化资金29.95亿元，植被覆盖率从25%提升至85%以上。挑战应对与未来展望08关键技术挑战与解决方案

井下复杂环境网络覆盖难题矿山井下环境存在巷道狭长、岩石遮挡等问题，导致5G信号覆盖困难，影响通信质量和稳定性。

网络覆盖优化方案采用分布式基站、漏泄电缆、小基站等技术手段，根据矿山井下实际情况进行合理网络规划和部署，提高5G信号覆盖范围和质量；加强网络优化和维护，及时处理网络故障和干扰问题。

设备兼容性与系统集成挑战矿山现有设备种类繁多，不同设备的通信协议和接口标准不统一，与5G工业互联网系统兼容性较差，增加了系统集成和改造难度。

设备标准化与集成策略制定统一的设备通信协议和接口标准，推动矿山设备制造商进行设备升级和改造，提高设备兼容性和互操作性；在系统集成过程中，采用中间件等技术手段，实现不同设备之间的数据交互和协同工作。

数据安全与隐私保护风险智慧矿山涉及大量生产数据、设备数据和人员信息，5G网络的开放性增加了数据泄露和被攻击的风险，数据安全与隐私保护至关重要。

数据安全防护体系构建建立完善的数据安全管理制度，采用加密技术、访问控制、身份认证等手段，保障数据在传输和存储过程中的安全性；加强对网络安全人员的培训和管理，提高网络安全意