煤礦安全生產(chǎn)需要煤礦智能化水平提升分析煤礦安全生產(chǎn)需要煤礦智能化水平提升我國對煤炭開采行業(yè)安全性的重視持續(xù)提高，煤礦安全、人員健康保護條件不斷改善。但受資源賦存條件、開發(fā)與利用工藝的復雜度、技術(shù)與裝備水平等因素制約，我國煤炭自動化、智能化水平仍然較低，重大安全隱患的智能監(jiān)測、預測、預警等技術(shù)相對落后，人員生產(chǎn)環(huán)境仍有較大改善空間。煤礦智能化建設將大幅減少井下作業(yè)人員數(shù)量與勞動強度，推動煤礦開采提質(zhì)增效，具有巨大的市場空間。中國智慧礦山行業(yè)市場現(xiàn)狀（一）能源消費結(jié)構(gòu)我國資源稟賦具備富煤、貧油、少氣的特征，這決定了煤炭是我國能源體系的支柱。據(jù)統(tǒng)計，2021年煤炭占比我國能源消費總量的56．0%，雖然近年來核能、風能、太陽能等新能源行業(yè)發(fā)展迅速，我國能源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出持續(xù)多元化發(fā)展的態(tài)勢，但具備成熟可靠、價格低廉等優(yōu)勢的煤炭資源仍將在較長時期內(nèi)作為我國能源結(jié)構(gòu)中的主導性能源和基礎性能源，為我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。（二）煤炭供需現(xiàn)狀我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)與消費國，據(jù)統(tǒng)計，2021年我國煤炭產(chǎn)量為41．26億噸，同比增長5．74%，消費量為42．26億噸，同比增長4．60%，較之煤炭行業(yè)去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)初期已呈現(xiàn)一定的回暖態(tài)勢。預計到十四五末即2025年，我國煤炭產(chǎn)量將控制在41億噸左右，相較2020年39．02億噸的產(chǎn)量而言仍有一定的增長空間。（三）煤礦數(shù)量與單產(chǎn)情況近年來，我國煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革成果顯著，落后產(chǎn)能逐步淘汰，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。自2016年去產(chǎn)能以來，我國煤礦數(shù)量逐步減少，從2015年的10800處已降至2020年的約4700處。而與此同時，雖然我國煤礦數(shù)量在逐年降低，但是煤炭單產(chǎn)卻穩(wěn)步提升，煤礦平均單產(chǎn)亦由2015年的34萬噸/年提升至2020年的83萬噸/年。（四）煤礦智能化建設現(xiàn)狀根據(jù)2021年6月國家能源局頒布的《煤礦智能化建設指南（2021年版）》，明確了智能化井工煤礦需要建設包括智能綜合管控平臺、智能地質(zhì)保障系統(tǒng)、智能掘進系統(tǒng)、智能采煤系統(tǒng)等在內(nèi)的12大類軟硬件系統(tǒng)。得益于政策基礎以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國煤礦智能化建設目前正加速進行，并已取得階段性成果。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年底全國煤礦共建成813個智能化程度不同的采煤工作面，可以實現(xiàn)少人化開采，雖然對于全國約4700處煤礦存量以及智慧煤礦智能開采、無人開采的要求而言尚處于起步階段，但已經(jīng)取得一定成果，且呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。根據(jù)產(chǎn)煤大省山西省能源局2021年11月發(fā)布的《山西省煤礦智能化建設指導手冊（2021年版）》披露的數(shù)據(jù)進行測算，擁有一個采區(qū)（1x采煤面+2x掘進面）的低配、中配、高配智能煤礦的智能化建設投入分別為0．61-0．83億元、1．15-1．61億元及2．12-2．92億元，若擁有2個采區(qū)則智能化建設投入將分別提高至0．92-1．29億元、1．72-2．36億元及3．21-4．38億元。保守假設至2025年率先完成1000座大型煤礦的單采區(qū)智能化建設，且大型煤礦內(nèi)部產(chǎn)能結(jié)構(gòu)與2018年保持不變，則對應十四五期間煤礦智能化建設投入約為913-1255億元；保守假設未來剩余3000座煤礦均改建為低配智能煤礦，將繼續(xù)帶來1830-2490億元建設投入；合計煤礦智能化市場規(guī)模將達到2743-3745億元?？紤]到部分大型煤礦將建設多個智能化采區(qū)，預計未來煤礦智能化實際建設規(guī)模有望超預期。（五）煤礦信息化建設路線圖煤礦信息化建設是煤礦智能化建設的主線與基礎，從20世紀80年代中期至今，我國煤礦信息化建設主要經(jīng)歷了單機（系統(tǒng)）自動化、綜合自動化及礦山物聯(lián)網(wǎng)階段，且隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，我國煤礦信息化的發(fā)展趨勢將向煤礦智慧化方向演化。中國智慧礦山行業(yè)產(chǎn)品發(fā)展趨勢目前，智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)常來自不同廠家，其設備可靠性及可兼容性較差，尤其體現(xiàn)在標準、協(xié)議、接口等方面。因此，開展企業(yè)間的溝通合作，開發(fā)高兼容性軟件及成套設備，更易于整合各軟件系統(tǒng)實現(xiàn)全面的自動化、信息化、智能化，更易于在生產(chǎn)過程中收集各類信息，方便故障診斷，不斷優(yōu)化提升。產(chǎn)品成套化趨勢能夠為下游客戶提供更為全面的技術(shù)和解決方案；產(chǎn)品集成化趨勢順應了煤機智能化技術(shù)發(fā)展的潮流；產(chǎn)品靈活化和綜合化趨勢增強了產(chǎn)品的功能多樣性和環(huán)境適應性，以上產(chǎn)品發(fā)展趨勢將進一步提升我國煤礦智能化建設水平。另外，隨著智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)在煤炭行業(yè)的成熟應用，相關業(yè)務在智能化程度及安全生產(chǎn)需求均較高的行業(yè)間進行低成本跨行業(yè)復制將具備更多可能性。中國智慧礦山行業(yè)企業(yè)發(fā)展趨勢目前我國尚處煤礦智能化建設的初級階段，提供智能礦山相關產(chǎn)品及服務的企業(yè)較多，而且大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小，真正具備自主研發(fā)能力并能夠提供較完整解決方案的企業(yè)較少。但隨著煤礦智能化行業(yè)的發(fā)展，將逐步出現(xiàn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量較好的龍頭領軍企業(yè)，持續(xù)進行產(chǎn)業(yè)整合以實現(xiàn)集聚，并不斷完善自身質(zhì)量管理體系、增加研發(fā)投入以及提升售后服務，最終優(yōu)化我國智能礦山領域市場的供給結(jié)構(gòu)。總體來說，煤礦生產(chǎn)作為整個煤炭工業(yè)的核心所在，運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對其進行智能化建設，是適應現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命發(fā)展趨勢、保障國家能源安全、實現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的本質(zhì)支撐，因此智能礦山行業(yè)具備持續(xù)成長的歷史必然性，并且得益于政策基礎以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國智能礦山行業(yè)將迅速迎來廣闊的發(fā)展空間。智能礦山總體架構(gòu)依托于礦山物聯(lián)網(wǎng)三層體系，即物聯(lián)感知層、傳輸層、智能應用與決策層。物聯(lián)感知層主要由現(xiàn)場大量傳感器、執(zhí)行器、工業(yè)視頻前端攝像機、智能手持終端設備、定位裝置等設備構(gòu)成，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境安全、生產(chǎn)工況的全面感知，依托井下各傳感裝置、控制裝置、定位裝置的物聯(lián)規(guī)則，實現(xiàn)各傳感器、控制器之間的自動智能識別與就地控制；傳輸層完成物聯(lián)感知層各節(jié)點的組網(wǎng)控制及信息匯總，并通過各種通信網(wǎng)絡和工業(yè)以太網(wǎng)主干網(wǎng)完成礦山物聯(lián)感知層設備配置信息、傳感器實時數(shù)據(jù)、控制命令、視頻、定位位置等數(shù)據(jù)信息的高效可靠傳輸；智能應用與決策層主要包括監(jiān)測監(jiān)控層、數(shù)據(jù)運維層和智能決策應用層，能夠?qū)崿F(xiàn)礦井全面監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲運用、礦山智能業(yè)務應用及決策分析等功能。智能礦山行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前我國智能礦山建設尚處于初級階段，整體建設水平較低，但在堅實的政策保障及技術(shù)支撐下，呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢，未來成長空間巨大。（一）整體建設水平較低目前，我國智能礦山建設尚處于初級階段，整體建設水平較低，這主要體現(xiàn)在兩個方面，首先是智能化建設范圍較窄，在綜合實力較強的大型礦山企業(yè)早已率先布局智能礦山建設的同時，眾多小型礦山企業(yè)卻心有余而力不足，低效煤礦的大量存在，嚴重制約了煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展；再者是整體智能化水平較智慧礦山目標仍有較大差距，根據(jù)國家礦山安監(jiān)局公布數(shù)據(jù)，目前全國煤礦僅建成可實現(xiàn)少人化開采的智能化采煤工作面494處，距發(fā)改委、國家能源局等八部委聯(lián)合發(fā)布的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》中所提出的各類煤礦基本實現(xiàn)智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標仍相差較遠。因此削減落后產(chǎn)能以集中優(yōu)勢產(chǎn)能、并不斷加速推進其進行智能化建設，將是我國未來實現(xiàn)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型換擋、提質(zhì)增效的必由之路。（二）國家政策保駕護航鑒于煤炭行業(yè)在我國工業(yè)發(fā)展中的基礎性支柱地位以及智能化建設整體水平較低的事實，其智能化改造在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型換擋中的地位不言而喻。近年來，國家關于我國煤礦智能化建設的指導性政策頻出，提供了堅實的政策保障，發(fā)改委、國家能源局、國家礦山安監(jiān)局等八部委于2020年2月聯(lián)合發(fā)布的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》指出到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化，發(fā)改委、工信部和國家能源局于2020年4月發(fā)布的《2019年煤炭化解過剩產(chǎn)能工作要點》指出持續(xù)提升產(chǎn)業(yè)鏈水平。引導煤炭企業(yè)加大科技投入，應用現(xiàn)代信息技術(shù)和先進適用裝備，建設安全高效智能環(huán)保的大型現(xiàn)代化煤礦，不斷提升機械化、自動化、信息化和智能化水平。（三）科技創(chuàng)新持續(xù)賦能在社會資源以及關注度的持續(xù)傾斜下，國內(nèi)開展的煤礦智能化科技創(chuàng)新工作取得了不俗的成績，為我國煤礦智能化建設提供了強有力的技術(shù)支撐。以中國礦業(yè)大學、國家能源集團等為代表的高校、企業(yè)和科研院所，在煤礦生產(chǎn)的智能化控制、自動化識別、無人化操作及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的集成應用等方面取得了不俗的成績，為推動建立集約、安全、高效、綠色的現(xiàn)代煤炭工業(yè)體系做出了卓越的貢獻。（四）智能化建設加速進行得益于政策基礎以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國煤礦智能化建設目前正加速進行，并已取得階段性成果。根據(jù)國家礦山安監(jiān)局公布數(shù)據(jù)，截至2020年底，全國煤礦已建成494個智能化程度不同的采煤工作面，可以實現(xiàn)少人化開采，雖然對于全國約4，700處煤礦存量以及智慧煤礦智能開采、無人開采的要求而言尚處于起步階段，但已經(jīng)取得一定成果，且呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈智慧礦山上游主要是系統(tǒng)集成中所運用的攝像頭、防爆計算機、防爆變頻器等零部件以及軸承、膠輪、外殼等加工耗材的供應商，如寶信軟件等；下游主要為煤炭、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開采公司，如陽煤集團（陽泉煤業(yè)）、陜西煤化、中國華能等；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)條件、IT/OT系統(tǒng)建設情況，打通礦產(chǎn)資源產(chǎn)運銷以及上下游各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)礦產(chǎn)子系統(tǒng)、整體生產(chǎn)、礦業(yè)