礦山智能化是發(fā)展趨勢(shì) 2025年我國煤礦智能化的市場空間將高達(dá)3100億元

• 劉明月 2023年10月30日 來源：中研研究院 1092 70
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礦山智能化建設(shè)技術(shù)架構(gòu)分為五層，即感知層、接入層、邊緣層、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及綜合管控平臺(tái)。井工礦山的智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容包括 12 項(xiàng)內(nèi)容，分別是：1)信息基礎(chǔ)設(shè)施;2)智能地質(zhì)保障系統(tǒng);3)智能掘進(jìn)系統(tǒng)

礦山智能化是發(fā)展趨勢(shì)

礦山智能化建設(shè)技術(shù)架構(gòu)分為五層，即感知層、接入層、邊緣層、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及綜合管控平臺(tái)。井工礦山的智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容包括 12 項(xiàng)內(nèi)容，分別是：1)信息基礎(chǔ)設(shè)施;2)智能地質(zhì)保障系統(tǒng);3)智能掘進(jìn)系統(tǒng);4)智能采煤系統(tǒng);5)智能主煤流運(yùn)輸系統(tǒng);6)智能輔助運(yùn)輸系統(tǒng);7)智能通風(fēng)系統(tǒng);8)智能供電與供排水系統(tǒng);9)智能安全監(jiān)控系統(tǒng);10) 智能綜合管控平臺(tái);11)智能化園區(qū);12)經(jīng)營管理系統(tǒng)等。

礦山智能化是指將人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備 等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)技術(shù)進(jìn)行深入融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山開拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、 通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等全過程的智能化運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全提升、減員增效、節(jié)能降耗。

煤炭是我國重要的能源燃料之一，在保障國家能源安全與國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。改革開放以來，我國煤炭開采經(jīng)歷了從人工炮采、機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化的歷史性轉(zhuǎn)變，未來智能化是煤炭行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，主要變現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

5G、大數(shù)據(jù)、人工智能以及區(qū)塊鏈等新一代信息技 術(shù)的快速發(fā)展為礦山智能化建設(shè)提供了技術(shù)與裝備支撐。目前已經(jīng)在煤炭開采關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)平臺(tái)等方面已經(jīng)獲得初步應(yīng)用，未來深度融合是發(fā)展趨勢(shì);

中研研究院出版的《2023-2028年中國智慧礦山行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示

今年的全球煤炭消費(fèi)量將同比增長1.2%，首次超過每年80億噸的水平，刷新2013年創(chuàng)下的歷史紀(jì)錄，并將維持這一水平直到2025年。具體來說，預(yù)計(jì)今年煤炭消費(fèi)量增幅最大的經(jīng)濟(jì)體是印度，同比增幅為7%，其后是歐盟(6%)和中國(0.4%)。在產(chǎn)量方面，三大煤炭生產(chǎn)國——中國、印度和印度尼西亞——的產(chǎn)量今年也將打破紀(jì)錄。

煤炭行業(yè)集中度提升為礦山智能化提供基礎(chǔ)。近些年隨著煤炭行業(yè)供給側(cè)改革，逐步淘汰落后產(chǎn)能，鼓勵(lì)大型煤炭企業(yè)對(duì)中小型礦山進(jìn)行兼并重組，我國煤礦數(shù)量逐年降低，從2015年的10800處下降到2020年的 4700 處，行業(yè)集中度不斷提升，隨著十四五末煤礦數(shù)量控制在4000處左右，礦山智能化行業(yè)集中度將會(huì)進(jìn)一步提升，煤炭企業(yè)規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，這為煤炭智能化建設(shè)提供了基礎(chǔ)。

全球煤礦機(jī)器人銷售額占機(jī)器人總銷售額的1.32%，占比整體呈穩(wěn)定上升趨勢(shì);全球煤礦機(jī)器人銷售額約3.84億美元，較上年增加0.68億美元。以美國為代表的發(fā)達(dá)國家煤礦機(jī)器人整體發(fā)展水平相對(duì)較高，煤炭開采成本低。

2025年我國煤礦智能化的市場空間將高達(dá)3100億元

數(shù)據(jù)顯示，十四五末煤礦數(shù)量控制在4000座左右。假設(shè)到2025 年，全國煤礦智能化的滲透率達(dá)到50%，也即2000座煤礦達(dá)到智能化水平。

圖表：2024-2025年中國煤礦智能化設(shè)備改造市場空間預(yù)測(cè)

資料來源：中研產(chǎn)業(yè)研究院整編

我國智能化采煤工作面僅有494 個(gè)，到2025年有1506 座煤礦需要進(jìn)行智能化改造。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，已有生產(chǎn)型煤礦單礦智能化改造升級(jí)費(fèi)用約在1.49—2.63億元，平均一座煤礦的改造費(fèi)用約2.06億元，則到2025年我國礦山智能化的市場空間將高達(dá)3100億元。

中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)公布2022年1-5月原煤產(chǎn)量前十企業(yè)排行榜。榜單顯示，排名前10家企業(yè)原煤產(chǎn)量合計(jì)為9.4億噸，同比增加0.4億噸，占規(guī)模以上企業(yè)原煤產(chǎn)量的51.9%。其中，國家能源集團(tuán)一季度原煤產(chǎn)量24966萬噸，排名第一，同比增長6.5%。

目前，礦山智能化建設(shè)投資總規(guī)模接近2000億元，已完成投資超過1000億元，現(xiàn)場應(yīng)用的煤礦機(jī)器人達(dá)到31種、1000臺(tái)套，約300輛無人駕駛車輛在30余處露天煤礦開展試驗(yàn)。

228處非煤礦山在破碎、運(yùn)輸、給水排水、在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控與研判等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化。智能化煤礦百萬噸死亡率為0.024，不到平均水平的50%。

《報(bào)告》預(yù)計(jì)，到2027年，中國煤礦巡檢機(jī)器人需求量為902臺(tái)，對(duì)應(yīng)煤礦巡檢機(jī)器人市場規(guī)模為7.59億元;煤礦掘進(jìn)機(jī)器人需求量為692臺(tái)，對(duì)應(yīng)銷售額為27.6億元。

礦山智能化面臨哪些問題

雖然我國礦山智能化發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)新階段，但距離實(shí)現(xiàn)真正的無人化、智慧化礦山還有很長的路要走。從當(dāng)前來看，還面臨著很多問題。

目前我國礦山智能化發(fā)展面臨很多問題，需要業(yè)界共同努力。如智能礦山規(guī)劃頂層設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步完善和提升，加強(qiáng)融合云計(jì)算、大物流、移動(dòng)智能等新技術(shù)，提升智能化生產(chǎn)水平;關(guān)鍵技術(shù)有待突破，無人工作面發(fā)展緩慢;現(xiàn)有智能開采系統(tǒng)主要針對(duì)開采設(shè)備本身，缺乏全面、有效的煤層及地質(zhì)環(huán)境信息，且未與工作面智能控制系統(tǒng)發(fā)生關(guān)聯(lián)，難以實(shí)現(xiàn)工作面智能自適應(yīng)開采;

礦山智能化傳感器檢測(cè)精度不夠，功能不齊全，現(xiàn)有傳感器多為單變量傳感器，單給的信息量不能準(zhǔn)確反映設(shè)備和采場的關(guān)聯(lián)情況;基礎(chǔ)裝備的數(shù)字化、智能化水平偏低，特別是對(duì)于移動(dòng)裝備的可靠性水平不高，極大地制約了智能化水平提升。

具體到礦山智能化技術(shù)方面，礦山企業(yè)亟須攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)包括：一是井下D-GIS透明地質(zhì)技術(shù);二是井下視頻高效處理及VR技術(shù);三是井下大容量快速通信技術(shù);四是開采裝備精確定位與導(dǎo)航技術(shù);五是輔助運(yùn)輸系統(tǒng)連續(xù)化和無人化技術(shù);六是智能化無人快速掘進(jìn)技術(shù);七是重大危險(xiǎn)源智能感知與預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù);八是高可靠性智能裝備(終端)技術(shù);九是煤礦機(jī)器人路徑規(guī)劃與長時(shí)供電技術(shù);十是露天開采無人化連續(xù)作業(yè)技術(shù)。

中國礦山智能化行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場供需、競爭格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、礦山智能化機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析。

據(jù)了解，該行業(yè)發(fā)展空間極大，未來礦山智能化市場現(xiàn)狀如何呢?請(qǐng)查看，中研研究院出版的《2023-2028年中國智慧礦山行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》。

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