降本增效新引擎：智能化如何重塑煤矿生产运营效率

在内蒙古鄂尔多斯的神东煤炭上湾煤矿，世界首个8.8米超大采高智能综采工作面正高效运行。地面集控中心里，工作人员轻点鼠标，井下采煤机、液压支架、刮板输送机便协同起舞，流畅割煤、精准推溜移架。单班作业人数从传统的20多人降至7人以下，生产效率却提升30%以上，吨煤成本显著下降。这只是智能化浪潮推动煤炭生产降本增效的一个缩影。

面对能源转型压力和高质量发展的内在要求，煤炭企业降本增效的需求从未如此迫切。智能化技术以其强大的数据采集、分析、决策和执行能力，正深度融入煤矿勘探、设计、开采、运输、洗选、运维等全链条，成为驱动生产效率跃升与运营成本优化的核心引擎。

智能化驱动生产核心环节效率革命

• 智能开采：精准高效，减人提效

  • 智能综采/综掘： 基于高精度地质建模（三维激光扫描、地质雷达）和工作面精准测量定位（惯导、陀螺仪），采煤机具备记忆截割、自动调高、自适应调速能力；液压支架实现自动跟机移架、成组协同控制、姿态精准调整；刮板输送机具备煤流负荷智能感知与调速。山西焦煤集团斜沟煤矿18106大采高智能工作面，应用成套国产装备后，单班作业人数减少40%，日产量提升23%，回采工效提升近一倍。

  • 露天矿智能连续开采： 应用无人驾驶宽体自卸车、智能电铲/液压铲、无人驾驶推土机、智能钻机等，实现采、运、排全流程无人化连续作业。国家能源集团准能黑岱沟露天矿的无人驾驶卡车编队，配合智能调度系统，有效作业时间提高15-20%，燃油消耗降低10%以上。

• 智能运输：畅通无阻，协同优化

  • 主运输系统智能控制： 基于煤仓仓位、带速、煤量、多级皮带连锁状态等实时数据，AI算法优化启停策略、调速控制，实现“煤多快跑、煤少慢跑、无煤停机”，大幅降低空转耗电。皮带巡检机器人替代人工，实现全天候自动巡检与故障早期识别。山东能源兖矿能源鲍店煤矿主运系统智能化改造后，吨煤运输电耗下降12%。

  • 辅助运输智能化： 无轨胶轮车（材料车、人车）应用UWB精确定位、智能调度系统、辅助驾驶（甚至无人驾驶），优化行车路线，减少等待时间，提高运输效率和安全性。陕煤集团小保当煤矿的智能辅助运输系统，物料配送效率提升30%。

• 智能洗选：提质增效，精准控制

  • 全流程智能控制： 基于在线灰分仪、水分仪、流量计等实时数据，AI模型动态优化重介悬浮液密度、浮选药剂添加量、筛分参数等，实现产品质量稳定可控（稳定率达到98%以上）和精煤产率最大化。中国中煤能源集团平朔安太堡选煤厂应用智能分选后，精煤产率提高1.5个百分点，年增效益超亿元。

  • 预测性维护： 对破碎机、离心机、泵等关键洗选设备进行状态监测与预测性维护，减少非计划停机。

智能化赋能运营管理精益化

• 设备全生命周期管理（ALM）：

  • 从采购、入库、安装、运行、维护到报废，实现设备资产数字化管理。基于设备实时运行数据和历史维护记录，优化点检、保养、维修计划，提升设备综合效率（OEE）。利用预测性维护模型，大幅降低突发性故障停机时间及高昂的抢修费用。徐矿集团张双楼煤矿实施ALM系统后，设备故障率下降25%，维护成本降低18%。

• 智能仓储与物流：

  • 应用UWB/RFID技术实现物资精确定位；AGV/无人叉车实现自动搬运；智能仓储管理系统（WMS） 优化库存结构，实现备品备件“快周转、低库存”。降低库存资金占用，提高物资供应效率。

• 能源精细化管理：

  • 部署智能电表、水表、传感器，建立覆盖全矿的能源监测网络。大数据分析识别能耗异常点和高耗能环节，优化大型设备（如主通风机、主排水泵、空压机）运行策略，实施变频改造，实现精准节能。晋能控股集团寺河矿通过智能化能源管理，吨煤综合电耗下降5.8%。

• 生产智能调度与决策支持：

  • 整合生产、安全、设备、人员、物流等数据，构建“矿山大脑”智能调度指挥中心。基于实时数据和AI算法，优化生产班次安排、设备启停时序、物流运输路径、人员配置，实现全矿资源动态最优配置，提升整体运营效率。国家能源集团神东煤炭的智能调度系统，使原煤生产与洗选、装车外运高效协同，装车效率提升15%。

经济效益与社会效益双赢

智能化带来的降本增效成果直接体现在企业财务报表上：人工成本占比显著下降（尤其井下高危岗位）；设备利用率提高，维修成本降低；能耗（电、油）支出减少；物资周转加快，库存成本下降；产品质量提升，售价提高或市场竞争力增强；事故损失大幅减少。

同时，井下作业人员数量减少（尤其是危险区域），劳动强度降低，工作环境改善，有效缓解了煤矿招工难、留人难的问题，提升了行业形象。

挑战与未来方向：深化融合，挖掘数据价值

当前挑战在于：智能化一次性投入巨大，投资回报周期需仔细评估；海量数据采集后，深度分析与价值挖掘能力不足（数据“富矿”待开发）；跨系统、跨平台数据融合与业务协同仍存壁垒；适用于复杂恶劣环境的可靠传感技术需持续突破。

未来方向在于：深化AI、大数据、数字孪生技术与生产运营核心业务的融合应用；构建统一、开放的矿山工业互联网平台，打破信息孤岛；大力发展基于数据驱动的预测、优化与决策支持能力；探索智能化与柔性生产、定制化供应的结合（如满足不同电厂煤质需求）；推动智能化建设、运营、维护服务模式创新（如智能化托管服务）。

结语：

智能化已超越单纯的技术升级，成为煤炭企业重塑竞争力、实现可持续发展的战略选择。它正从生产一线向运营管理的毛细血管渗透，驱动着煤炭开采从劳动密集型、经验驱动型向技术密集型、数据驱动型的深刻转变。当“少人化、无人化”的生产场景成为常态，当“精准控制、最优决策”贯穿运营全程，智能化释放的巨大效率红利和成本优势，将成为煤炭企业在复杂市场环境和能源转型浪潮中稳健前行的核心动力。拥抱智能化，就是拥抱煤炭工业高效、清洁、可持续的未来。