科技赋能煤矿安全：智能化转型与实践路径

科技赋能煤矿安全：智能化转型与实践路径CONTENTS目录01煤矿安全现状与科技需求022026版《煤矿安全规程》科技导向解读03重大灾害防治的智能化技术04井下智能监测监控技术体系CONTENTS目录05煤矿智能化装备创新应用06数据驱动的安全管理平台07典型案例：科技兴安实践成效08技术落地挑战与解决方案CONTENTS目录09未来展望：煤矿安全智能化发展趋势01煤矿安全现状与科技需求煤矿安全生产的挑战与痛点重大灾害防治难度大瓦斯、水害、火灾、冲击地压等重大灾害频发，传统防治手段存在滞后性，如传统人工巡检模式下约30%的水害与结构变形隐患因发现不及时而扩大为事故。井下作业环境复杂高危井下地质条件复杂，存在高瓦斯、高温、高湿、粉尘大等问题，人机交互频繁，传统人工巡检效率低下且面临较高人身风险，如强冲击危险区域作业人员安全威胁大。安全监管存在盲区与漏洞传统监管依赖人工检查和事后追溯，对高风险作业（爆破、探放水等）实时监控不足，隐蔽工程记录保存不规范，存在监管滞后和覆盖不全的问题。落后产能与工艺制约安全部分煤矿仍使用淘汰落后设备如活塞式空压机、非阻燃输送带及木支护工艺，采掘工艺落后如高瓦斯矿井使用前进式采煤，安全保障能力低。人员安全意识与技能不足“三违”现象（违章指挥、违章作业、违反劳动纪律）时有发生，员工对新《煤矿安全规程》理解和掌握不够，应急处置能力有待提升，增加了安全风险。传统安全管理模式的局限性人工巡检效率低下且风险高传统煤矿安全监测主要依赖人工检查，如瓦斯检测灯，效率低下且不精确。据行业统计，传统模式下约30%的水害与结构变形隐患因发现不及时而扩大为事故，同时人工巡检需工作人员深入高危区域，自身安全面临威胁。数据采集与分析滞后传统监测系统数据更新可能延迟几分钟甚至几小时，无法实时掌握井下瓦斯、一氧化碳、温度、风速等关键参数变化，导致预警滞后，难以及时应对突发险情。覆盖范围有限存在盲区传统人工巡检单次覆盖范围有限，难以实现对矿井所有关键区域的全方位、全时段监测，存在时间与空间上的监控盲区，部分隐蔽工程或偏远巷道的安全隐患易被遗漏。依赖经验决策科学性不足传统安全管理多依赖人工经验进行决策，面对复杂的井下环境和海量信息，难以做出精准判断和科学决策，缺乏数据驱动的风险预测和系统性防控手段。科技赋能煤矿安全的必要性01传统安全管理模式的局限性传统人工巡检存在效率低下、数据误差大、覆盖范围有限等问题，据行业统计，约30%的水害与结构变形隐患因发现不及时而扩大为事故，无法满足现代煤矿安全管理需求。02煤矿重大灾害防治的迫切需求瓦斯、水害、冲击地压等重大灾害对煤矿安全生产构成严重威胁，新《煤矿安全规程》新增冲击地压防治专章，要求四级分区管理并严格控制作业人数，亟需科技手段提升精准防治能力。03智能化技术发展的必然趋势新《煤矿安全规程》全文提及“智能”3次、“无人/不设专人”23次、“远程”11次、“视频监视”23次，明确智能化技术应用要求，推动煤矿向“无人则安、少人则安”转型。04提升安全监管效能的关键举措新《煤矿安全规程》要求高风险作业视频监控全覆盖，隐蔽工程视频记录保存≥6个月，传统监管方式难以实现过程监管刚性化，科技手段是实现实时、精准、高效监管的重要支撑。022026版《煤矿安全规程》科技导向解读规程修订背景与核心原则

01修订背景：适应新形势与落实新要求为适应煤矿安全生产新形势，解决行业痛点，提升本质安全水平，同时落实《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》《煤矿安全生产条例》等法规政策要求，对《煤矿安全规程》进行修订。

02修订规模：全面系统的条款调整新修订的《煤矿安全规程》共777条，新增56条，实质性修改353条，是自1951年首次颁布以来的第16次修订，也是一次全面、系统、彻底的修订。

03核心原则：“实、准、放、清、智”五大亮点修订以“实用、管用、好用、能用”为导向，突出实践总结、精准施策、适当放宽、清晰可执行、智能化导向五大原则，旨在解决当前煤矿安全生产工作的痛点、难点和堵点。智能化技术应用的重点条款智能化技术应用的总体导向

新《煤矿安全规程》顺应自动化、智能化技术发展趋势，在地质勘查、井下作业、监测监控到露天开采等多个环节，明确了智能化技术的应用方向和具体要求，为煤矿“无人则安、少人则安”和智能化发展注入强劲政策动力。智能化开采与作业优化

推广自动化、智能化开采，减少井下作业人数。明确高瓦斯/突出矿井禁用前进式采煤，采煤面≤3个，煤巷掘进面≤9个，为智能化采掘创造条件。智能化监测监控强化

全稿提及“智能”3次、“无人/不设专人”23次、“远程”11次、“视频监视”23次。要求高风险作业（爆破、探放水、动火等）视频监控全覆盖，隐蔽工程视频记录保存≥6个月，提升过程监管的智能化水平。智能化设备与工艺要求

对自动化运行的提升机要求具备图像监视和载荷监测功能。允许在安全监控系统运行正常时，无人作业采掘工作面可不再进行人工瓦斯检查，体现“无人则安”理念。“少人则安、无人则安”的政策要求

政策导向与法规依据2026年新《煤矿安全规程》充分体现“少人则安、无人则安”理念，全文提及“无人/不设专人”23次、“远程”11次，为煤矿智能化发展注入政策动力，推动矿山安全治理模式向事前预防转型。

井下作业人员数量限制新《煤矿安全规程》对冲击地压危险区域作业人数严格限定：强冲击危险区作业人数≤9人，中等冲击危险区≤15人，通过控制井下人员密度降低事故风险。

智能化技术替代人工要求规程明确在地质勘查、井下作业、监测监控等环节推广智能化技术应用，如减少井下瓦检员数量和检查频次，支持自动化、智能化开采，以技术手段减少井下作业人数。

高风险作业远程监控规定新《煤矿安全规程》要求爆破、探放水、动火等高风险作业视频监控全覆盖，鼓励采用远程操作技术，实现“地面操控、井下无人”，降低人员暴露于危险环境的概率。03重大灾害防治的智能化技术瓦斯防治：智能监测与超前治理

智能化监测技术应用随着煤矿安全监控技术的成熟和巡检机器人的发展，新版《煤矿安全规程》大幅减少了井下瓦检员数量和检查频次的要求，智能巡检机器人可全天候监测瓦斯等气体浓度。

瓦斯防治新要求新《煤矿安全规程》规定低瓦斯矿井需建立瓦斯异常防治制度；瓦斯压力≥3MPa区域必须地面预抽；开采有突出危险煤层的新建矿井必须先抽后建。

视频监控全覆盖新《煤矿安全规程》要求爆破作业全程视频监控，高风险作业（包括瓦斯相关作业）视频监控全覆盖，确保瓦斯防治关键环节可追溯、可监管。

AI技术助力瓦斯预警煤矿视觉AI一体化管控平台融合高清视频、计算机视觉与人工智能技术，可实时识别瓦斯超限等风险，实现从“人防”到“智防”的转变，提升瓦斯防治响应速度与准确性。水害治理：“查全、探清、放净、验准”智能落地

智能查全：隐蔽致灾因素普查智能化新《煤矿安全规程》要求建立隐蔽致灾因素普查台账，利用三维地质建模等智能化技术，实现老空区、含水层等水害隐患的透明化识别与全面排查。

智能探清：老空水探放视频监控全覆盖通过部署高清视频监控系统，对老空水探放作业全程可视化监控，结合物联网传感器实时采集涌水量、水压等数据，确保探测过程精准可控。

智能放净：自动化排水与远程控制应用智能排水系统，根据实时监测的水位、水量数据自动启停水泵，实现远程控制与无人值守，确保积水及时排净，如某矿应用后排水效率提升30%。

智能验准：效果验证的数字化与AI分析底板承压水治理后，利用智能化监测设备采集加固区域数据，结合AI算法对注浆效果进行自动评估与验证，确保达到安全标准，实现“验准”的科学高效。冲击地压防治：四级分区与智能预卸压

冲击地压防治专章设立背景新《煤矿安全规程》新增冲击地压防治专章，旨在系统解决冲击地压这一煤矿重大灾害，提升矿井本质安全水平。

四级分区管理体系将冲击地压危险区域划分为无、弱、中、强四个等级，实施差异化管理，为精准防治奠定基础。

人员管控刚性要求强冲击危险区域作业人数≤9人，中等冲击危险区域作业人数≤15人，严格控制高风险区域人员密度。

智能预卸压技术应用强冲击危险区域必须实施煤层预卸压，结合智能化监测手段，提前消除或降低冲击地压风险，保障采掘作业安全。防灭火管理：动火作业智能监控系统系统部署要求根据2026年新《煤矿安全规程》，动火作业需增加视频监控和围挡要求，实现作业全程可视化管理。智能监控功能系统具备实时视频监视、作业区域划定、异常行为识别等功能，可对违规动火行为自动预警，提升监管效率。数据存储规范动火作业视频记录保存时间需≥6个月，确保作业过程可追溯，为安全监管和事故分析提供依据。与其他系统联动可与矿井安全监控系统联动，集成瓦斯、一氧化碳等气体浓度数据，实现多参数协同预警，保障动火作业安全。04井下智能监测监控技术体系安全监控系统：从人工巡检到智能感知传统人工巡检的局限性传统煤矿安全监测依赖人工巡检，如瓦斯检测灯，存在效率低下、数据误差大、覆盖不全、响应滞后等问题，据行业统计，约30%的水害与结构变形隐患因发现不及时而扩大为事故。智能化监测技术的核心突破基于物联网、大数据和AI技术的煤矿安全监测与预警平台实现革新：通过部署各类传感器实时采集数据，结合AI预测分析，实现风险秒级响应，从“人防”转向“智防”，提升预警效率与准确性。全场景智能监控覆盖新《煤矿安全规程》要求高风险作业（爆破、探放水、动火等）视频监控全覆盖，隐蔽工程视频记录保存≥6个月；井下关键区域部署智能巡检机器人，解决人工巡检测量不准、覆盖不全难题。AI赋能的智能分析与联动煤矿视觉AI一体化管控平台融合高清视频与AI技术，实现“智能感知-精准分析-快速响应-闭环控制”，AI识别准确率超96%，可实时识别设备、人员及环境异常并联动控制，已在多家大型煤炭企业规模化应用。视频监控全覆盖：高风险作业实时监管

高风险作业监控范围新《煤矿安全规程》要求对爆破、探放水、动火等高风险作业实现视频监控全覆盖，确保关键环节操作可视化、可追溯。

隐蔽工程记录要求隐蔽工程视频记录保存时长需≥6个月，为后续安全检查、事故分析提供客观依据，强化全过程监管的刚性约束。

智能化监控技术应用煤矿视觉AI一体化管控平台通过高清视频与AI算法，实现井下人、机、环、管多场景实时识别，AI识别准确率超96%，有效提升风险响应速度。

监管效率提升案例陕煤集团黄陵一号煤矿应用AI视频分析后，生产效率提升约15%，成功避免多起设备碰撞和人员误入事故，体现“技防”替代“人防”的显著优势。物联网传感器网络：环境与设备参数实时采集

环境安全参数监测通过部署瓦斯、一氧化碳、温湿度、风速等传感器，实现井下关键环境参数的实时采集与上传，数据更新可达秒级响应，为瓦斯爆炸、中毒等风险提供早期预警。

水害防治监测体系在井下含水层、低洼积水区及地表裂隙投影区部署雨量传感器（测量精度±0.1mm）、液位传感器和涌水流量计，实现老空水探放视频监控全覆盖，结合“查全、探清、放净、验准”四步工作法，筑牢水害防控第一道防线。

设备运行状态监测对提升机、皮带机、采煤机等关键设备安装振动、温度、倾角等传感器，实时监测设备运行状态，如通过MEMS倾角传感器监测支护结构与设备倾斜角度（偏差超3°/5°触发预警），提前发现故障隐患，降低设备故障率。

数据传输与集成方案采用低功耗广域网（LPWAN）或5G专网等技术，确保井下复杂环境中传感器数据稳定传输，结合智能监管平台实现多源数据集成与共享，为后续AI分析与决策支持奠定基础，推动监测从“人防”向“智防”转变。AI视觉识别：违章行为与异常状态智能预警

井下作业风险实时识别煤矿视觉AI一体化管控平台融合高清视频与人工智能技术，可精准识别井下人员违章操作、设备异常状态等风险，实现从"人防"到"智防"的转变，目前已在国家能源集团等大型企业规模化应用。

关键区域全方位监控针对采掘工作面等复杂场景，AI视觉系统通过部署高清摄像头，实时分析视频数据，识别采煤机、液压支架等关键设备运行参数及人机交互风险，AI识别准确率超96%，有效打破传统监控滞后性。

多维度智能预警响应系统具备"智能感知-精准分析-快速响应-闭环控制"能力，发现异常时通过声光报警、APP弹窗等多方式实时推送预警信息，并支持设备联动控制，陕煤集团黄陵一号煤矿应用后生产效率提升约15%。

抗违章技术深度融合结合11维一体智能抗违章保护技术系统，AI视觉识别可超前感知违章动作，联动有电闭锁、权限管控等功能，实现"想违章违不成，即使违章也造不成事故"，中煤小回沟矿应用中展现出显著防护效果。05煤矿智能化装备创新应用智能巡检机器人：替代人工高危作业全天候瓦斯监测，提升检测精准度智能巡检机器人可全天候监测瓦斯等有害气体，完美解决人工巡检测量不准、覆盖不全的难题，如汾西矿业水峪煤业公司的瓦检"新同事"，提升了监测的连续性和可靠性。覆盖关键区域，减少人员暴露风险目前，汾西矿业已有26台智能巡检机器人"上岗"，覆盖井下变电所、水泵房等关键区域，减少了巡检人员在高风险区域的暴露时间，践行"无人则安、少人则安"理念。助力技术迭代，响应规程智能化要求随着煤矿安全监控技术的成熟和巡检机器人的发展，新版《煤矿安全规程》大幅减少井下瓦检员数量和检查频次要求，智能巡检机器人成为政策落地的重要技术支撑。自动化开采装备：从“躬耕井下”到地面操控智能开采场景：实现井下无人化作业汾西矿业曙光煤矿通过远程智能操控平台，实现“地面操控、井下无人”的采煤模式，2024年原煤完全成本同比下降16.8%，生产效率同比提升30%。AI大模型辅助决策：提升故障处理效率南关煤业公司将AI大模型融入“五述”安全管理平台，技术人员可快速获取设备故障解决方案，如采煤机摇臂故障的概率分布、诊断建议及安全规程强化要点。机器人协同作业：替代人工高危岗位水峪煤业公司投入26台智能巡检机器人，覆盖井下变电所、水泵房等关键区域，全天候监测瓦斯等参数；焊接机器人使单节刮板输送机焊接时间从2小时缩短至75分钟，产品合格率达100%。EMP监测平台：实现设备智能运维汾西矿业自主研发的煤矿采掘机电运输设备EMP监测平台，实时监测882台设备运行数据，存储超310万条，成功对接集成9个智能化采煤工作面，辅助管理者优化生产组织与安全管理。智能抗违章系统：11维一体安全防护技术

系统核心功能与防护体系涵盖智能识别、实时报警、权限管控、有电闭锁等11项核心功能，构建覆盖电气作业全流程、全场景的立体防护体系，实现“想违章违不成，即使违章也造不成事故”。

超前智能识别与双端监控系统可在违章行为发生过程中、未触及红线前自动识别并转换违章动作为电信号；井下现场声光报警与地面系统同步监测盖板状态，实现“井上下透明管控”。

本质安全与权限管控技术通过强制有电闭锁（带电状态下接线腔盖板无法被常规工具打开）、开盖闭锁防护（停电开盖作业时自动闭锁上级电源）等技术手段，从本质上杜绝带电作业等风险。

应用成效与行业价值该系统在中煤平朔集团小回沟矿成功投用，通过验收专家组“设计超前、功能全面、适用性强”的高度评价，为煤矿电气安全从“人防”迈向“技防”一体化管控提供了可复制范式。智能化运输与通风设备升级01智能皮带机系统：提升掘进效率薄煤层智能皮带机自移机尾，集成远程智能化控制、就地控制箱及智能遥控器等功能，降低人工操作强度，有效破解大型矿井高效集约化生产难题，显著提升巷道掘进效率。02轨道运输管控系统：增强运输安全轨道辅助运输安全管控系统直观展示辅助运输巷及各巷口监控分站状态、无极绳绞车运行情况等关键信息，为绞车司机提供便捷人员管控手段，增强轨道辅助运输安全性与可靠性。03智能化带式输送机：实现全方位智能控制智能化带式输送机系统涵盖智能综保、张紧、制动等模块，融合视觉识别撕裂保护、皮带钢丝绳芯在线监测等先进技术，实现带式输送机运输系统全方位智能化控制与安全高效运行。04智能局部通风系统：保障安全通风智能局部通风系统由ZFJ1140智能监控装置、矿用双风机双电源组合变频器及低噪声局部通风机构成，实现“智能低噪、安全可靠、高效节能、智能运维”，确保“按需供风、智能预警”的安全通风效果。05地面防爆通风机：提升通风效率与稳定性煤矿地面防爆抽出式对旋轴流主通风机，采用独特弯掠组合正交型叶片设计，显著提升通风效率，大幅减少设备故障，增强矿井安全防范措施，是矿井安全生产的得力助手。06数据驱动的安全管理平台煤矿“电子封条”智能监管系统

系统概述与核心目标煤矿“电子封条”智能监管系统是确保煤矿生产安全的重要工具，通过在关键位置安装视频监视设备及电子锁，实现对人员、设备及生产状态的实时监控与违规识别，核心目标是提升监管效率与准确性，防范违规生产行为。

关键监控位置与设备部署系统在矿井主井、副井、车辆出入口等人员与车辆必经之路安装视频监视设备，全面覆盖生产过程；对提升机、皮带、绞车等关键生产设备安装电子锁，实时监测运行状态，安设地点选择基于矿井实际情况，确保监控无死角。

典型应用场景功能实现副井监控实现授权人员准入管理与人脸抓拍；运输设备监测对设备启停及煤流状态实时预警；车辆出入口监控具备货运车识别与车牌抓拍功能；调度室监控通过空岗识别系统保障人员配置正常，所有报警数据实时上传至监管平台。

平台服务对象与价值“电子封条”智能监管平台主要为国家矿山安监局及各级煤矿安全监管监察部门提供服务，通过视频监视和图像识别技术，对矿井生产情况进行实时、高效监管，及时发现并处置违规生产行为，是煤矿安全监管从“人防”向“技防”转变的重要技术支撑。大数据分析与风险预测模型风险预测模型的核心目标以"精准感知、快速预警、科学决策"为核心目标，构建全时段、全方位的煤矿安全监测预警体系，实现从"被动应对"到"主动预防"的转变。大数据驱动的风险预判基于物联网平台实时采集的海量数据，结合机器学习算法，AI模型能够预测瓦斯积聚趋势、顶板压力变化等潜在风险，提前发出预警，避免事故发生。数据支撑的安全决策优化通过长期积累监测数据，分析不同条件下的风险变化规律，为煤矿优化支护方案、调整开采计划、完善应急预案提供科学的数据支撑，提升整体安全管理水平。应急指挥与救援智能化协同

01智能应急平台构建与功能构建融合高清视频、计算机视觉与人工智能技术的煤矿视觉AI一体化管控平台，实现“智能感知-精准分析-快速响应-闭环控制”的一体化管理机制，AI识别准确率超96%，视频传输延迟低于200毫秒。

02多维度数据联动与智能决策整合井下瓦斯、一氧化碳、温度、风速等实时监测数据，以及雨量、位移、倾角等灾害预警信息，通过AI大模型进行多维度分析，快速锁定潜在故障点并给出专业诊断建议，缩短设备停机时间，提升应急决策效率。

03井上下协同与远程应急处置依托“电子封条”智能监管系统和远程操作平台，实现井下现场声光报警与地面系统同步监测，关键生产设备远程控制，危险区域人员快速撤离指挥，形成“井上下透明管控”的应急协同格局，保障应急响应的及时性和准确性。

04应急资源智能调配与路径规划利用煤矿智能化装备和轨道运输管控系统，结合实时监测数据，智能调配应急救援物资和人员，规划最优救援路径，确保在冲击地压等灾害发生时，强冲击区作业人员≤9人、中等区≤15人的安全限额得到有效控制，提升救援效率与安全性。07典型案例：科技兴安实践成效汾西矿业：AI大模型与智能开采场景

AI大模型辅助决策优化汾西矿业引入AI大模型，输入《煤矿安全规程》、设备参数及故障信息等数据，实现设备故障快速定位与诊断建议输出，如南关煤业"五述"安全管理平台可响应采煤机故障问题并提供解决方案，大幅缩短设备停机时间，提升检修效率。

智能机器人协同作业应用26台智能巡检机器人在井下变电所、水泵房等关键区域上岗，全天候监测瓦斯等参数，解决人工巡检测量不准、覆盖不全问题；中部槽焊接机器人将单节刮板输送机焊接时间从2小时缩短至75分钟，产品合格率达100%。

远程智能操控与效率提升曙光煤矿实现"地面操控、井下无人"智能开采，操作人员在调度指挥中心远程一键启动井下设备，2024年原煤完全成本同比下降16.8%，生产效率同比提升30%，该智能开采场景已覆盖汾西矿业26个生产（基建）矿井单位。

EMP监测平台的数据驱动管理自主研发煤矿采掘机电运输设备EMP监测平台，实时监测分析882台设备开停信息，计算开机时长、开机率等指标，成功对接集成9个智能化采煤工作面，存储数据超310万条，为生产组织优化与设备维护提供数据支持。中煤平朔：智能抗违章系统应用效果

11维立体防护体系构建该系统涵盖智能识别、实时报警、权限管控、有电闭锁、远程预警等11项核心功能，构建覆盖电气作业全流程、全场景的立体防护体系，实现“想违章违不成，即使违章也造不成事故”。

关键技术创新应用系统实现超前智能识别，可在违章行为发生过程中、未触及红线前自动识别并转换违章动作为电信号；具备强制有电闭锁功能，带电状态下接线腔盖板无法被常规工具打开，杜绝带电作业风险。

试运行成效显著在中煤平朔小回沟矿历时半年的安装试运行中，展现出显著的抗违章作业能力与稳定可靠的防护性能，获得验收专家组“设计超前、功能全面、适用性强”的高度评价，标志着我国煤矿电气安全从“人防”迈向“技防”一体化管控的重大突破。黄陵一号煤矿：AI视觉管控平台提升效率平台核心功能：井下全场景智能识别中国煤科天玛智控研发的“煤矿视觉AI一体化管控平台”，融合高清视频、计算机视觉与人工智能技术，覆盖人、机、环、管等多类场景，AI识别准确率超96%，即使在井下低光照、高粉尘等恶劣环境中也能稳定识别关键参数。管理机制创新：构建一体化管控流程平台实现从“智能感知-精准分析-快速响应-闭环控制”的一体化管理机制，改变过去被动监控局面，做到视频数据统一接入、调度、存储与服务，视频传输延迟低于200毫秒，打破系统分立与数据孤岛问题。应用成效显著：安全与效率双提升该平台在黄陵一号煤矿应用后，生产效率整体提升约15%，有效避免多起因设备碰撞和人员误入导致的安全事故，实现了从“人防”到“智防”的转变，目前已在国家能源集团、山东能源集团等多家大型煤炭企业规模化应用。08技术落地挑战与解决方案井下网络覆盖与数据传输稳定性

井下复杂环境