2025

煤炭行业智能化转型：从“矿灯革命”看设备升级的核心价值

一、引言：煤炭行业的“困局”与“破局”之路

2025年，煤炭行业迎来了前所未有的挑战：供强需弱的格局加剧、利润大幅下滑、安全压力持续存在。上半年，全国规模以上原煤产量达24.0亿吨（同比增长5.4%），创历史新高，但煤炭开采和洗选业利润总额却暴跌53.0%。与此同时，“内卷式竞争”成为行业关键词——产能过剩、价格下跌、老矿区转型困难，传统煤炭生产模式的弊端愈发凸显。

在这样的背景下，智能化升级成为煤炭行业破局的核心路径。正如国家能源局在《关于推进煤炭行业高质量发展的指导意见》中强调的：“以智能化、绿色化为方向，推动煤炭产业转型升级，提高生产效率和安全水平。”而智能矿灯充电架、信息矿灯等终端设备的升级，正是煤炭行业智能化转型的“最后一公里”，其背后承载的是“安全、效率、成本”三大核心目标的实现。

二、煤炭行业的“痛点”：为什么需要智能化设备？

煤炭行业作为传统产业，长期以来依赖“人工+机械”的生产模式，存在三大突出痛点：

1. 安全隐患突出

井下作业环境复杂，瓦斯、水害、顶板事故等风险始终存在。传统矿灯仅能提供照明，无法实时监测环境参数；灯房管理依赖人工，充电过程中易出现短路、过充等问题，引发安全事故。据应急管理部数据，2024年全国煤矿发生安全事故123起，其中因电气设备故障引发的占比达15%，矿灯及充电设备的安全问题不容忽视。

2. 生产效率低下

传统矿灯充电需人工插拔、登记，矿工等待时间长；矿灯丢失、损坏率高，导致设备损耗大。据某老矿区统计，矿工每天花在灯房的时间约30分钟，其中15分钟用于等待充电和寻找矿灯；矿灯月损坏率达8%，每年需额外投入数百万元采购新矿灯。

3. 管理成本高企

传统灯房需要专人值守，负责充电、登记、维修等工作，人工成本占灯房运营成本的60%以上；矿灯使用情况无法实时统计，导致设备调度困难，比如某煤矿曾因矿灯分配不均，导致10%的矿工因无灯无法下井，影响产量。

三、智能矿灯充电架：灯房管理的“智能化革命”

智能矿灯充电架是煤炭行业智能化转型的“先行军”，其核心功能是通过“物联网+人工智能”技术，实现矿灯充电、管理的自动化、智能化，解决传统灯房的“痛点”。

1. 核心功能：从“被动管理”到“主动防控”

智能矿灯充电架的功能可概括为“监测、控制、统计、预警”四大模块：

实时监测：通过传感器实时监测矿灯的充电状态（电压、电流、温度）、电池健康度（剩余寿命、循环次数），以及充电架的运行状态（短路、过压、过流）；
智能控制：支持自动识别矿灯（通过RFID、虹膜、指纹等方式），实现“即插即充”，无需人工干预；充电完成后自动断电，避免过充；
数据统计：通过后台系统统计矿灯的使用频率、充电次数、损坏率等数据，为设备调度、采购提供依据；
安全预警：当矿灯出现过充、短路或电池老化时，系统自动报警（语音、灯光、短信），提醒工作人员及时处理。

2. 应用价值：效率与安全的“双提升”

智能矿灯充电架的应用，直接带来了“效率提升、安全保障、成本降低”三大价值：

效率提升：比如玉井煤业安装智能充电柜后，矿工无需排队等待，直接通过虹膜识别取灯，每人间隔时间从5分钟缩短至30秒，每日节省时间约2小时/人，月产量提升8%；
安全保障：山东煤矿的虹膜智能充电架集成了“短路保护、过压保护、温度保护”功能，自投入使用以来，未发生一起因充电设备引发的安全事故；
成本降低：某金属矿山使用智能充电柜后，矿灯月损坏率从8%降至2%，每年节省矿灯采购成本约200万元；人工成本从60%降至20%，灯房运营成本下降40%。

3. 案例：某煤矿的“智能灯房”实践

某晋陕蒙地区的大型煤矿，2024年引入智能矿灯充电架（搭载虹膜识别、物联网模块），实现了以下效果：

灯房值守人员从8人减少至2人，人工成本每年节省120万元；
矿灯充电时间从8小时缩短至4小时（快速充电技术），每日有效作业时间增加30分钟/人，月产量提升10%；
矿灯电池寿命从18个月延长至24个月，每年节省矿灯采购成本150万元；
后台系统实时统计矿灯使用情况，比如“张三的矿灯已使用12个月，电池寿命剩余30%”，提醒工作人员提前更换，避免井下故障。

四、信息矿灯：矿工安全的“智能守护者”

如果说智能矿灯充电架是“灯房的智能化”，那么信息矿灯则是“井下作业的智能化”，其核心是通过“矿灯+传感器+通讯”技术，实现矿工与地面的“实时连接”，保障井下作业安全。

1. 核心功能：从“照明工具”到“智能终端”

信息矿灯并非传统矿灯的“升级款”，而是一款“井下智能终端”，集成了以下功能：

定位功能：通过UWB（超宽带）或北斗定位技术，实时传输矿工的位置信息（精度≤1米），地面监控中心可随时查看矿工的分布情况；
环境监测：集成瓦斯（CH4）、一氧化碳（CO）、温度、湿度等传感器，实时监测井下环境参数，当瓦斯浓度超过阈值（0.5%）时，矿灯自动报警（灯光闪烁、震动），并向地面发送预警信息；
通讯功能：通过漏泄电缆或5G技术，实现矿工与地面的实时通讯（语音、短信），比如矿工遇到危险时，可通过矿灯向地面发送“求救信号”，地面可立即调度救援；
数据传输：将矿工的位置、环境参数、矿灯状态等数据实时传输至地面系统，为矿井自动化系统（比如智能采掘、智能运输）提供数据支撑。

2. 应用价值：从“事后救援”到“事前预防”

信息矿灯的应用，彻底改变了井下作业的“安全模式”，从“事后救援”转向“事前预防”：

安全预警：比如某煤矿的信息矿灯监测到井下瓦斯浓度达到0.6%（阈值为0.5%），立即向矿工发出震动报警，并向地面发送“瓦斯超标”信号，地面调度中心立即停止该区域的采掘作业，疏散矿工，避免了一起瓦斯爆炸事故；
精准救援：2025年某煤矿发生顶板坍塌事故，地面监控中心通过信息矿灯的定位功能，快速确定了12名被困矿工的位置，救援队伍仅用2小时就将全部矿工救出，比传统救援方式节省了4小时；
效率提升：信息矿灯的环境监测功能，让矿工无需携带额外的监测设备，减轻了劳动强度；实时通讯功能让地面调度中心能及时调整作业计划，比如某煤矿因井下温度过高，通过信息矿灯通知矿工暂停作业，避免了中暑事故。