煤炭企业的信息化之路：战略、实践与未来展望

煤炭企业的信息化之路：战略、实践与未来展望CONTENTS目录01煤炭信息化：时代发展的必然趋势02煤炭信息化的体系架构与核心技术03生产过程信息化：效率与安全的双提升04安全监测信息化：构建事前预防体系CONTENTS目录05管理决策信息化：数据驱动的精益运营06行业标杆案例：信息化转型的实践路径07区域实践与政策解读08未来趋势与挑战：迈向智慧矿山新纪元01煤炭信息化：时代发展的必然趋势煤炭信息化的定义与核心内涵煤炭信息化的定义

煤炭信息化是通过采集、传输、处理和集成矿井地理、生产、安全及设备等数据，构建自动化与智能化煤矿运营的技术体系，其核心涵盖计算机、传感器及网络等技术应用，旨在优化生产流程并提升安全管理效率，是煤炭工业深层次的产业革命和国家能源安全战略的关键支点。煤炭信息化的核心技术支撑

煤炭信息化以计算机技术、网络技术、数据库技术、自动化技术、传感器技术、数字视频技术和现代管理技术为核心支撑，在国家相关政策推动下，正向信息扩展、高度集成、综合应用、自动控制、预测预报、智能决策的方向发展。煤炭企业信息化的三个层面

煤炭企业信息化主要包括三个层面：一是工艺设计和生产过程的自动化；二是利用计算机实现企业内部管理的系统化；三是利用Internet开展的电子商务。煤炭信息化的最终表现

“信息化矿山”最终表现为矿井的高度信息化、自动化、高效率、高安全和高效益，通过应用信息化技术，实现经营管理科学化，生产计划、生产安全调度、生产过程控制最优化，保证煤矿生产安全，提高产量和质量，提高企业经济效益和竞争能力。国家能源战略下的信息化定位国家能源安全的关键支点煤矿信息化是煤炭工业深层次的产业革命和国家能源安全战略的关键支点，通过构建自动化与智能化煤矿运营技术体系，优化生产流程并提升安全管理效率，确保能源供应稳定。行业高质量发展的核心引擎信息化建设是煤矿迈向智能化、绿色化高质量发展的必由之路，它将传统劳动密集型、经验驱动模式升级为技术密集型、数据驱动模式，助力产业转型升级与新时代同频共振。政策驱动的发展方向在《煤矿智能化技术升级应用试点工作的通知》等国家政策推动下，煤矿信息化正向信息扩展、高度集成、综合应用、自动控制、预测预报、智能决策的方向发展，2024年全国煤矿智能化产能占比已超过55%。行业发展现状：智能化产能与应用成果01全国智能化产能占比突破55%截至2024年，全国煤矿智能化产能占比已超过55%，建成1930处智能化采掘工作面，30余类共2640台（套）机器人投入应用，超过1.6万个固定岗位实现无人值守。02地方政策驱动智能化建设提速河南省2024年印发《加快推进煤矿数字化智能化高质量发展三年行动方案》，提出到2026年智能化煤矿产能占比不低于60%，采掘工效提升15%的目标。03国家级示范煤矿引领行业升级截至2024年，全国累计建成国家级智能化示范煤矿66处，形成覆盖生产、安全、经营的全流程智能化体系，为行业智能化转型提供标杆。04技术应用覆盖关键生产环节煤矿信息化体系包含生产过程自动化、安全监测预警、设备智能控制及管理决策信息化模块，集成三维可视化、微震监测等技术实现矿井地理建模与超前灾害预测。02煤炭信息化的体系架构与核心技术三大平台基础：传输网络与数据仓库

01统一传输网络平台：信息高速公路的基石煤矿信息化建设的首要基础是构建统一的传输网络平台，要求具备高带宽、低延迟、高可靠的特性，满足工业控制、物联网感知、视频监控等综合承载需求。鼓励建设万兆通信网络，并具备向50G/100G平滑升级能力，为海量数据传输提供高速通道。

02统一软件及数据仓库平台：数据资产的集中管理中心统一的软件及数据仓库平台是煤矿信息化的核心数据枢纽，负责整合矿井地理、生产、安全、设备、管理和市场等多方面信息。通过建立统一的数据标准和规范，实现各类数据的集中存储、高效管理与共享利用，为后续的数据分析和决策支持奠定基础。

03超融合云化数据中心：打破“数据孤岛”的关键架构针对传统系统架构复杂、资源利用率低、数据管理分散等问题，超融合云化数据中心通过整合计算、存储、网络资源，实现智能调度与统一管理。它能有效破解“数据孤岛”难题，提升资源利用率、业务响应速度与基础设施可靠性，是煤矿数字化转型的稳固IT底座。关键技术支撑：物联网与人工智能

物联网技术：构建煤矿感知网络通过部署各类传感器，实现对矿井地理、生产、安全、设备等数据的实时采集，如瓦斯浓度、设备状态、人员定位等信息，为煤矿信息化提供基础数据支撑。

人工智能：驱动智能决策与预测AI技术应用于安全监测预警、生产流程优化、设备故障预测等场景，例如利用深度学习算法分析地质数据预测煤炭资源分布，或通过智能监测系统预防瓦斯事故。

智能装备：实现少人化与无人化如智能采煤机、掘进机器人、巡检机器人等装备，结合物联网和AI技术实现远程控制和自动化运行，2024年全国已有超过2640台（套）机器人投入煤矿应用。

数据融合与可视化：提升管理效率利用三维可视化、数字孪生等技术整合多源数据，构建全矿井一体化智能协同平台，如陕煤张家峁煤矿通过超高清大屏实现92个系统数据集成与共享。数字孪生与三维可视化技术应用

透明地质与数字孪生工作面规划鼓励智能化建设基础较好的煤矿应用透明地质、数字孪生技术规划开采工作面，实现开采数据的全面、准确、及时采集与分析应用。

三维地质数据库构建与应用湖南省通过《煤矿智能化建设总体规划方案》，形成三维地质数据库等新成果，为矿井地理建模与资源评估提供精准数据支持。

全景视频与增强现实远程控制应用全景视频、增强现实技术远程控制工作面，结合成套智能采煤装备，建设高水平智能化采煤示范工程，推动作业少人化。

全矿井数据集成与多屏信息共享陕煤张家峁煤矿智慧调度中心融合5G网络与云数据平台，实现全矿井92个系统数据的集成优化与多屏信息共享，推动矿区运营透明高效。03生产过程信息化：效率与安全的双提升智能采煤系统：从自动化到少人化

智能采煤系统的核心技术架构智能采煤系统融合透明地质、数字孪生技术进行开采工作面规划，应用全景视频、增强现实技术实现远程控制，并配备成套智能采煤装备、两巷超前支护装备及地面远程集中供液系统，构建高水平智能化采煤示范工程。

少人化开采的目标与实现路径推动智能化采煤工作面减人，探索少人、无人开采模式，力争实现智能化采煤工作面作业人数（不含进风巷、回风巷）不超过5人，通过技术手段减少井下作业人员，从根本上提升安全水平。

数据驱动的生产与安全协同优化实现全面、准确、及时采集开采数据，加强数据储存、分析、应用。推进采场矿压规律、生产工艺、设备运行、环境监测、灾害治理等智能分析系统融合，建立生产大数据远程辅助决策与安全预警体系，科学安排生产、减少重复劳动、提高决策效率。

本土装备支撑与产业协同落实重点产业链培育壮大行动方案要求，发挥采煤机械制造企业技术优势，为煤矿智能化采煤提供高端、智能装备支撑，推动产学研用协同创新，加速成果转化与集群发展。智能掘进技术：快速与精准的协同

成熟技术装备推广应用推广应用智能协同控制技术、液压锚杆钻车、带式输送机自移机尾等成熟技术装备，提升掘进作业的自动化水平和效率。

先进适用装备探索应用探索应用横轴掘进机、矿用盾构机、大坡度硬岩掘进机等先进适用装备，以适应不同复杂地质条件下的掘进需求。

智能快速掘进成套技术研发研究应用高精度感知、自主导航、掘进支护锚固运输多工序协同作业等智能快速掘进成套技术装备，加速实现掘进工作面少人化、无人化。

作业人员安全智能管控应用精准定位、热红外传感、AI视频识别技术，加强对掘进作业人员的安全管控，实时监测人员状态与作业环境，保障施工安全。固定场所无人值守：降本增效的关键核心场所智能化改造范围重点推进压风机房、主排水泵房、主要变电所、主井提升机房、主运输皮带等主要固定场所的智能化建设与无人值守改造。关键技术装备应用推广立井提升恒减速闸控、容器载荷和钢丝绳在线监测、井下远方漏电试验、主通风机故障自动倒台等先进适用技术装备，实现设备监控、环境监测全覆盖。安全保障能力提升在无人值守的压风机房、变电站（所）等固定场所推广应用火灾预警及自动灭火系统，提升无人化场景下的安全保障能力。显著效益与目标实现固定场所无人化运行，减少井下作业人员，提高矿井的安全水平，优化生产系统，提升煤矿的生产效率，助力实现煤矿少人、增安、提效的目标。04安全监测信息化：构建事前预防体系多参数融合智能预警系统系统核心构成：多源数据采集与整合系统集成瓦斯浓度、地压变化、设备振动、温度、湿度等多类传感器数据，通过工业以太网与无线网络实现井下关键参数实时采集，构建覆盖生产、安全全流程的感知网络。智能预警技术：数据融合与AI分析采用信息融合技术与智能专家系统，对多维度数据进行关联分析，实现瓦斯突出、水害等灾害的超前预测。例如，通过微震监测与三维地质建模结合，可提前预警冲击地压风险。应用成效：从被动应对到主动预防系统将安全管理从"事后处理"升级为"事前预防"，通过实时数据监测与智能研判，显著提升风险响应效率。案例显示，部署该系统的矿井不安全行为下降17.38%，隐患整改率达100%。人员定位与设备状态监测技术

井下人员精确定位系统通过精准定位技术实时掌握井下作业人员位置，结合热红外传感、AI视频识别技术，加强作业人员安全管控，实现人员轨迹追踪与安全区域管理。

设备状态实时监测体系利用振动、温度等传感器对机电设备运行数据进行实时采集，构建设备健康档案，实现预测性维护，如某大型煤矿通过该技术使设备故障率降低25%。

多系统数据融合与智能预警集成人员定位、设备监测、环境参数等多系统数据，通过信息融合技术实现异常情况自动预警，提升风险响应效率，如某智慧调度中心风险响应效率提升50%。一通三防数字化管理实践

智能通风系统构建完善煤矿风速、风压、温度、湿度、瓦斯等传感器布设，实现通风参数智能感知；构建通风决策及控制软件平台，实现通风网络智能解析计算、风量智能调控、通风设施灾变联动控制。

瓦斯抽采智能化平台应用研究建设智能化瓦斯抽采平台，推进在线计量数据动态实时分析、抽采系统工况自动调整等技术应用，实现打钻抽采作业远程可视化智能管控。推广应用智能钻探成套装备，实现钻机远程操作、自动打钻退钻、煤水分离、煤渣计量等。

数字化管理系统集成一通三防管理系统由5个子系统管理模块组成，打通以往流程冗余、信息不畅、预警滞后、隐患查治低效等管理痛点难点和堵点，集成瓦斯监测、通风数据、粉尘浓度等实时信息，异常情况自动触发应急响应，实现大数据可视化呈现，智能化分析，精准化预警。05管理决策信息化：数据驱动的精益运营全流程智能化管理体系构建

智能采煤系统建设推广应用透明地质、数字孪生技术规划开采工作面，使用成套智能采煤装备，建设高水平智能化采煤示范工程，力争实现智能化采煤工作面作业人数（不含进风巷、回风巷）不超过5人。

智能掘进系统建设推广应用智能协同控制技术、液压锚杆钻车等成熟技术装备，探索应用横轴掘进机、矿用盾构机等先进适用装备，加速实现掘进工作面少人化、无人化。

无人值守固定场所建设开展压风机房、主排水泵房、主要变电所等主要固定场所智能化建设，推广先进适用技术装备，实现设备监控、环境监测全覆盖，固定场所无人化运行。

智能通风抽采系统建设完善煤矿风速、风压、瓦斯等传感器布设，构建通风决策及控制软件平台；研究建设智能化瓦斯抽采平台，实现打钻抽采作业远程可视化智能管控。

全业务流程信息化覆盖构建涵盖安全、生产、机电、调度、经营、党建等12大业务系统、90个功能模块的智能化管理体系，实现矿井管理的流程化、可视化、智能化，打破数据孤岛，提升协同效率。生产调度与资源管理优化

智能调度中心建设雷曼光电为中煤集团某能源公司打造的调度中心，采用COB超高清大屏（分辨率9120*2160）实时呈现生产数据与监控画面，构建响应迅速、决策精准的智慧调度中枢，显著提升指挥效率与安全管理水平。

全矿数据集成与协同陕煤张家峁煤矿智慧调度中心融合5G网络与云数据平台，实现全矿井92个系统数据的集成优化与多屏信息共享，推动矿区运营更加透明、高效与安全。

设备与库存智能管理某大型能源集团B2B平台通过物联网设备实时采集库存数据，结合销售预测模型动态调整安全库存，使库存周转率从45天缩短至28天，资金占用成本降低18%。

运输与物流优化晋能控股集团通过综合管控中心实现煤炭公路出矿、铁路发运等全流程数据可视化，结合智能调度算法，在2025年春运期间将蒙煤入京运输时间从72小时压缩至48小时，物流成本下降22%。经营决策支持系统应用生产计划智能优化基于大数据分析，实现生产计划动态调整与资源优化配置，提升生产效率与资源利用率。例如，通过分析历史销售数据、市场供需关系、价格波动等因素，预测市场需求，调整生产计划，实现库存优化。成本精准分析与控制整合生产、采购、物流等环节数据，构建成本核算模型，实现吨煤成本精细化管理，助力企业降本增效。通过优化流程、减少人力、降低设备故障与能耗，可显著降低吨煤生产成本。市场动态监测与响应实时跟踪煤炭市场价格、供需变化及政策动态，为企业提供市场趋势预测与营销策略建议，提升市场竞争力。如利用大数据分析预测煤炭价格波动，帮助企业在市场价格下跌时增加库存，在价格上涨时减少库存，保证利润最大化。供应链协同管理打通产、运、销各环节数据链，实现供应商管理、物流调度、库存管理的一体化协同，提高供应链效率。例如，构建三维物流可视化系统，通过智能调度优化运输路线和时间，降低物流成本。风险预警与应急决策融合安全、生产、市场等多维度数据，建立风险评估模型，实现对安全事故、市场风险等的超前预警与快速应急决策支持。基于全矿井的数据感知网络和一体化指挥平台，可对重大安全隐患进行超前预警、智能研判和快速处置。06行业标杆案例：信息化转型的实践路径智能开采控制技术创新——天玛智控案例企业定位与核心目标天玛智控成立于2001年7月，由中国煤炭科工集团所属天地科技股份有限公司控股，专业从事煤矿无人化智能开采控制技术和装备的研发、生产、销售和服务，以实现综采工作面“无人化”开采为核心目标。核心技术与产品体系研制了液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、综采自动化控制系统等核心技术产品，能够为煤矿用户提供机、电、液、软深度融合的无人化智能开采控制技术、装备、服务一体化解决方案。数字化转型总体规划近年与华为合作开展数字化转型顶层规划，确立“1549”数字化转型总体规划，围绕战略、研发、营销、计划、财务等九大领域变革，制定11项业务变革项目和16项信息化系统实施项目。智能制造典型场景建设打造电液控换向阀柔性智能装配车间和阀芯柔性智能装配生产线，工业机器人与视觉系统、RFID等技术结合，实现核心产品生产过程自动化智能化及全业务流程信息互联互通和高效协同。转型成效与行业荣誉产品综合生产效率较改造前提升近10%，资源综合利用率提升至98.73%，关键设备联网率100%，产品合格率达到99.61%。先后被授予“北京市智能制造标杆企业”“国家智能制造示范工厂”等荣誉，获评“智能制造能力成熟度”四级。全矿井数字化管理平台建设——某大型煤矿案例

项目背景与核心痛点政策驱动下，国家能源央企集团提出战略部署，要求以数字化赋能传统产业升级。该矿作为全国单井产量最大的井工煤矿，面临安全风险管控难、绩效考核粗放、跨部门协同低效等挑战，亟需管理变革。

“2+N”数字化管理平台架构平台以“看得见、管得了、控得住”为目标，构建“2+N”模式：“2”指安全结构工资考核（占工资总额40%）和组织绩效考核（占工资总额60%）；“N”项激励包括自主管理、自主创效等机制，激发内生动力。

核心业务系统功能涵盖安全、生产、机电、调度等12大业务系统、90个功能模块。安全管理系统实现风险预控、不安全行为管理及高风险作业闭环；机电管理系统通过传感器数据实现设备预测性维护，故障率降低25%。

实施成效与经验不安全行为下降17.38%，隐患整改率100%，轻伤事故归零；矿务工程结算周期缩短10天，车辆调度响应速度提升20%。经验在于以考核机制为抓手，坚持“系统减负、阳光运行”原则，推动管理流程标准化与可视化。B2B电商平台赋能产业协同——A集团案例

传统煤炭贸易的转型困境A集团年贸易量超5000万吨，传统模式面临信息孤岛（需求预测误差率30%）、交易流程低效（周期7.2天，人工审核占比超60%）、风险管控薄弱（年均损失超8000万元）等痛点。

全链路数字化平台架构设计采用“微服务架构+云原生”技术体系，构建智能交易、供应链协同中枢、产业金融服务等六大系统，实现采供销融全链条数字化闭环，支持5000并发用户，订单响应时间优化至0.8秒。

平台实施的显著成效订单处理周期从7.2天缩短至1.8天，交易电子化率达99%；采购成本降低12%，物流成本下降18%；价格预警准确率92%，供应链金融坏账率降至0.3%，注册用户突破1.2万家。07区域实践与政策解读河南省煤矿智能化发展三年行动方案总体要求与基本原则以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持政府引导、企业主导，科技兴安、开放创新，分步实施、分级分类，系统设计、集成建设的原则，推动煤矿数字化转型带动高端化、绿色化、智能化建设。主要发展目标（2024-2026年）累计建成25处省级智能化煤矿、100个以上智能化采煤工作面、170个以上智能化掘进工作面、300个以上智能化子系统。到2026年，全省智能化煤矿产能占比不低于60%，采煤、掘进工效提升15%，减少用工人数1.5万人。重点建设任务包括建设智能采煤系统（探索少人、无人开采模式，作业人数不超过5人）、智能掘进系统（推广智能协同控制技术与先进装备）、无人值守固定场所（实现主要固定场所无人化运行）、智能通风抽采系统及保障智能系统常态化运行等。煤矿分类建设要求年产能120万吨以上煤矿基本建成智能化煤矿；120万吨以下煤矿围绕关键生产环节建设至少1-2个智能化子系统；新建煤矿原则上按智能化设计，年产能60万吨及以上改扩建煤矿原则上按采煤、掘进智能化设计。湖南省煤矿智能化建设成果

三维地质数据库构建湖南省在煤矿智能化建设过程中，成功形成了三维地质数据库，为煤矿的精准开采和安全管理提供了有力的数据支撑，实现了矿井地理信息的数字化与可视化。

智能开采技术应用湖南省煤矿智能化建设取得了智能开采等新成果，通过引入先进的智能化开采技术与装备，提升了煤炭开采的效率和安全性，推动了煤矿生产方式的转型升级。08未来趋势与挑战：迈向智慧矿山新纪元5G与边缘计算的深度融合

5G网络在煤矿场景的核心优势5G技术凭借低时延（毫秒级）、高带宽（支持海量数据传输）和广连接特性，为煤矿井下设备远程控制、高清视频回传、人员精确定位等提供了高速可靠的网络支撑，满足煤矿复杂环境下对实时性和稳定性的严苛要求。

边缘计算赋能煤矿实时决策边缘计算将数据处理能力下沉至矿井边缘节点，减少数据传输延迟，实现对瓦斯浓度、设备状态等关键指标的实时分析与快速响应，如智能掘进工作面的协同控制、设备故障预测等，提升井下作业安全性与生产效率。

5G+边缘计算的典型应用场景陕煤张家峁煤矿融合5G网络与边缘计算技术，实现全矿井92个系统数据的集成优化与多屏信息共享，构建了响应迅速、决策精准的智慧调度中枢，推动矿区运营更加透明、高效与安全。

推动煤矿智能化向纵深发展5G与边缘计算的深度融合，为煤矿无人化开采、智能巡检机器人、AR远程协助等创新应用提供了强大技术底座，是实现煤矿少人化、无人化目标，推动行业向更高水平智能化转型的关键支撑。绿色矿山与低碳发展的信息化支撑

精准开采与资源利用率提升通过三维地质建模、透明地质等信息化技术，实现对煤层赋存状况的精准预测，优化开采路径与工艺参数，减少资源浪费，提高煤炭资源回采率，推动资源高效利用。

节能减排与能耗智能管控应用能耗在线监测、智能优化控制等信息化手段，实时监控煤矿各环节能耗数据，通过大数据分析实现能源消耗的精细化管理与优化调度，有效降低吨煤能耗和碳排放。

废弃物与资源综合利用智能化利用信息化技术对矿井水、瓦斯、煤矸石等废弃物进行智能监测、抽采与综合利用规划，例如智能化