1、国家能源集团智能矿山建设实施方案（征求意见稿）煤炭产业运营管理中心2019年 9 月1 目 录第一章概述.2第一节背景和意义 .2第二节国内外现状分析 .4第三节总体建设目标.8第二章总体规划.9第一节集团网信规划要求.9第二节智能矿山总体规划.11 第三章标准体系建设 .14 第四章建设项目.17 第一节智能矿山示范工程建设.17 第二节智能化工作面建设.19 第三节智能掘进成套装备技术研究.22 第四节矿用机器人研发与推广.24 第五节智能选煤厂建设 .26 第六节国产智能矿用卡车研发.31 第七节智能矿山应用平台自主研发.33 第五章保障措施.35 第一节组织机构.35 第二节保障措施.2、39 2 第一章概述第一节背景和意义一、国家积极推进两化融合和数字中国建设一直以来，党和国家高度重视网络安全和信息化工作，大力推进信息化与工业化深度融合，促进传统产业转型升级。近三年党中央、国务院和国家相关部委出台了大量政策，如国家信息化发展战略纲要、国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见、数字中国建设发展报告（2017 年）、“十三五”国家信息化规划、促进大数据发展行动纲要等，鼓励信息化发展，推动数字化转型。十九大报告明确提出加快建设创新型国家，以创新为根本动力，不断提高技术水平、科研水平和信息化水平，为建设网络强国、数字强国提供有力支撑。推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合3、，在创新引领、绿色低碳、智能制造等领域培育新增长点、形成新动能。二、能源结构转型推动煤炭产业绿色智能化发展2014 年 6 月，习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，为我国能源行业的转型发展指明了方向。能源技术革命创新行动计划（2016 2030年）（发改能源2016513号）明确提出了煤炭行业重点主攻方向，要求开发智能化工作面等技术，重点煤矿区基本实现工作面无人化。近年来，3 随着国家环境保护力度的加大和能源消费结构的转型，倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路，国内外煤炭企业、科研院所和装备厂商不断加大煤矿智能开采的研发投入和应用力度，推动煤炭生产向少人化、无人化发展。4、三、集团明确提出加快智慧企业建设的总体要求在 2019 年集团年中工作会上，王祥喜董事长提出了实现“三型五化、七个一流”，加快建设具有全球竞争力的世界一流能源集团的新战略，要求抓实科技创新，健全科技创新体系，统筹实施科研项目，持续加大科技攻关，加快智慧企业建设，大力建设与推广智能矿山、智能电站、智能运输、智能化工、智能调度，加强信息系统安全防护，引领能源行业智能升级。集团煤炭板块经过多年的数字矿山建设，取得了显著的经济和社会效益，但距离生产智能化、无人化目标尚存较大差距，需要针对集团煤矿智能开采现状及存在的问题，在充分研究新技术应用现状和行业内外部先进经验基础上，进一步加大科技研发和应用投入，5、加快智能矿山建设。四、新技术发展为煤矿智能化提供动力当前，云计算、大数据、物联网、移动互联、虚拟现实、无人驾驶、人工智能等新一代信息技术发展日趋成熟，正在向更多领域渗透，不断推动传统行业的智慧化转型。集团需要结合应用需求进一步加大新技术引入力度，在智能工作面、快速掘进、矿用卡车无人驾驶、矿用机器人、智能一体化应用平台等方面加强4 科技研发投入，加快产业智能化进程，全面推动集团煤炭板块产业结构的优化升级和生产力水平的整体跃升。第二节国内外现状分析目前，国内外智能矿山建设聚焦于智能开采，实现少人、无人的智能化采矿是当前国际采矿界研究的热点。一、国外现状分析美国和澳大利亚煤炭企业在矿山智能化建设方面6、走在了前面。井工矿工作面通过采用大功率电牵引采煤机、电液控制的液压支架和具有软启动功能的刮板输送机,实现了工作面三机的自动化及井下环境安全信息实时监测；露天矿通过矿用卡车的智能化改造，实现了卡车无人驾驶。（一）井工矿早在 2001 年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织首次提出了长壁自动化控制(LASC)技术，其后综采长壁工作面自动控制委员会(Longwall Automation Steering Committee,LASC)开展了煤矿综采自动化和智能化技术的研究，采用军用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法获知采煤机的三维坐标，实现工作面自动找直等智能化控制。国际主要煤机生产厂商美国久益公司7、（JOY，现属小松公司）和卡特彼勒公司（Caterpillar）融合先进技术，利用电液控制系统和工作面控制系统，实现了简单地质条件工作面的自动化开采。小松公司提出了“520”演进思路（即综采工作面5 人采煤5 2 人采煤 无人化采煤），利用成套装备高可靠性和单机设备高度自动化的优势，可做到工作面内“设备自动运行、两人跟机干预”，工作面单班人员减少到35 人。小松公司推出的智能开采服务中心(Intelligent Mining Service Center,IMSC)可实时监控煤矿设备运行，提交运行分析报告，指导矿井提高运行管理水平，合理安排设备检修。澳大利亚 Anglo矿业公司采用IMSC 系8、统，在布里斯班总部设置总调度室，对所管辖矿井进行实时监控，利用数据监测与分析系统分析生产过程设备运行参数，对矿井生产给予指导，取得了提高产能、减人提效的经济效益。总体而言，国外先进矿山企业和主要设备制造厂商在共同推动矿山智能化开采，目前尚没有井工煤矿采煤工作面内无人操作的自动化采煤应用案例，对于复杂地质条件下的井下智能开采技术，仍需进一步研究。（二）露天矿由设备生产厂商主导，露天矿卡车无人驾驶技术和系统已经投入实际应用。澳大利亚所罗门(Solomon)露天铁矿利用卡特矿山之星（MineStar）系统，实现了卡车无人驾驶和矿山车辆管理、生产现场管理、安全避让、设备诊断、调度协同指挥等功能，大幅减9、少了现场人员，实现了安全高效生产。小松 公司与 力拓 公司紧密协作，研发了 自动 运输 系统6（Autonomous Haulage System，AHS），并应用于澳大利亚皮尔巴拉（Pilbara）地区的矿山。系统将自动化卡车与推土机、装载机和铲有机配合，使得自卸车能在无人操作的情况下实现复杂的装载、运输和卸载循环的自动运行，有效提高了生产效率和安全性，延长了轮胎寿命，节省燃油并减少排放，降低了总体运行成本。小松公司正在研发没有驾驶室的无人驾驶矿用卡车，使用四轮驱动和四轮转向技术，保证车辆具备更好的控制和可操作性，利用无线网络和障碍物检测技术实现无人驾驶。二、国内现状分析我国煤炭以井工开采为10、主，近10 年来，通过智能化开采技术与装备的创新研发，在薄和较薄煤层智能化综采，大采高和超大采高智能化综采以及特厚煤层综放开采智能化技术与装备方面实现技术突破，全部装备实现了国产化。同时，创新开采理念和智能化生产模式，形成了“集控中心可视化远程控制割煤，工作面无人操作”、“无人跟机作业，有人安全值守”等开采理念，构建了“以工作面自动控制为主，集控中心远程干预为辅”的工作面智能化生产模式，实现了智能采煤技术的深刻变革，已建成一批现代化特大型安全高效煤矿，为全面推进智慧矿山建设和智能化开采发展奠定了基础。在露天智能开采方面，国内大型矿用卡车生产企业以及华为等 IT 和互联网技术公司正在开展无人驾驶11、技术与系统的研究，并已在露天煤矿投入现场验证，但距离商用化还尚待时日，需要7 多方协作，加大技术创新和研发力度，形成具有中国特色、技术自主可控的无人驾驶解决方案，实现露天煤矿的安全高效生产。目前中煤、陕煤、同煤、兖矿、平煤、山东能源、冀中能源等煤炭生产企业都在积极探索智能矿山建设，建成了一批高水平的智能化矿井。如陕煤黄陵矿业，实现“顺槽监控中心2 人可视化远程干预控制，工作面内 1 人巡视”的常态化生产，工作面生产作业人员由11 人递减至 3 人，生产效率提高25%。2016 年9 月，山东能源集团枣矿集团在滨湖煤矿16108工作面成功运行首套国产化薄煤层智能化采煤机组，对采高 1.3 米左右12、实现了“采高就是煤厚”，避免了割顶破底，混煤热值提高400大卡/千克以上，实现了远程控制、液压支架自动跟机移架、自动补液、采煤机记忆截割等功能。伴随技术的进步和发展，国家能源集团一直在加速推进煤矿的自动化、信息化、数字化和智能化建设。2013 年底，锦界煤矿建成了国内首个智能矿山示范工程，实现了对煤炭生产“人、机、环、管”的全面监控，为煤矿安全生产及管理决策提供了强大的自动化、信息化基础保障，项目成果荣获2016 年度国家科技进步二等奖。2019 年 2 月，神东上湾煤矿建成世界首个8.8米智能超大采高综采工作面，并创造了单个工作面最高日产5.84万吨、最高月产146 万吨的世界新纪录。20113、6 年 10 月，准能智能矿山（露天）示范工程正式启动，工程以降本增效为核心，立足现有基础条件，进一步深化自动化、信息化和智能化技术的8 应用，充分挖掘内部生产和管理潜力，打造具有示范效应的安全、高效、绿色、智能的智能露天煤矿。在肯定成绩的同时，我们必须清醒地看到，国家能源集团作为全球最大的煤炭生产企业，在智能化开采方面存在建设水平参差不齐、科技创新意识不强、成果转化效率不高等问题，与国内其他煤炭集团相比，原有的技术和管理优势正在缩小，需要增强忧患意识，充分调动各煤炭子分公司的创新积极性，打造具有世界领先水平的智能化矿井。第三节总体建设目标到 2021 年末，建成4 个智能矿山示范工程、新建214、0 个一流煤矿智能化工作面、研发 5 类智能掘进成套技术装备、研发与推广 10 类矿用机器人、建设30 个智能选煤厂、研发2 类国产智能矿用卡车、自主研发与升级5 大智能矿山应用平台、建设智能矿山标准体系。智能矿山示范工程建设达到世界领先水平，推动并引领行业发展。通过技术创新、管理创新和体制机制创新全面提升煤矿智能化开采水平，有效降低矿井用人，实现无人、少人生产，为国家能源集团建设世界一流能源集团提供强有力的支持。9 第二章总体规划第一节集团网信规划要求按照“坚持创新驱动，建设智慧企业，打造具有全球竞争力的世界一流能源集团”的工作要求，集团于2018 年完成网络安全与信息化十三五规划修编工作，15、发布了关于加强网络安全和信息化工作指导意见，以推动国家能源集团数字化、智慧化转型，打造核心竞争力，全面提升集团科学决策和经营管理水平。一、网络安全与信息化建设原则集团信息化建设遵循“六统一、大集中”原则。六统一是：统一规划、统一标准、统一投资、统一建设、统一管理、统一运维。大集中是：统建系统集中部署于集团数据中心网络安全和信息化集中管控的具体要求体现于各项集团信息部颁发的各项管理制度中。二、总体架构规划集团总体架构包括业务架构、应用架构、数据架构、技术架构以及一体化安全管理架构。详细内容参见 国家能源集团网络安全与信息化规划纲要。总体应用架构如下图所示：10 图 1 集团总体应用架构集团总体应16、用架构分为决策支持层、经营管理层、生产执行层、控制层及设备层，其中决策支持层、经营管理层属于集团规划范畴，生产执行层、控制层及设备层属于板块规划范畴。决策支持层、经营管理层、生产执行层原则上为集团集中部署，控制层及设备层原则上现场部署。三、管控体系（一）网络安全与信息化组织结构集团网络安全和信息化组织包括网络安全与信息化领导小组、集团信息部、总部职能部门、产业运营管理中心/服务支持中心、子分公司、内部专业化公司，在集团网络安全和信息化领导小组统一领导下，各职能部门、中心和子分公司各司其职，有效推动集团智慧企业和板块智能化建设。（二）项目实施分类规划中将集团网络安全与信息化项目分为一、二、三类。17、11 1、一类系统是指应用于集团战略决策、经营管理、共享服务及产业板块生产管理的应用系统和基础设施，由集团按照“六统一、大集中”管控原则进行管理。2、二类系统是指集团公司管理子分公司自主建设类项目，支撑板块业务共性，但不适合集中部署，由子分公司根据集团公司架构与标准，上报集团公司立项审批后自主建设。3、三类系统是指上述规定以外的系统，属于子分公司自主建设类系统，支撑子分公司个性化业务，在集团公司架构与标准范围之外，由子分公司上报集团立项审批后自主建设。第二节智能矿山总体规划根据集团网信规划两级规划（集团总体规划和板块规划）的总体要求，在集团网信总体规划和智慧企业顶层设计指导下，开展智能矿山规划18、。规划由煤炭产业中心、信息部牵头，涉煤子分公司参与，信息公司承担具体实施工作，计划于2019 年 12 月完成。一、规划目标规划要立足于集团数字矿山建设现状，结合云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、工业互联网、自动驾驶等新技术应用以及集团内外部先进实践经验，科学设定智能矿山建设目标，系统设计智能矿山架构蓝图，明确煤矿智能开采的总体要求，合理设计实施路径，有效指导集团智能矿山建设和矿井智能开采实施推进。12 二、工作内容（一）现状调研与分析调研、整理各煤炭子分公司及下属煤矿生产组织、工艺、装备和自动化、信息化、智能化应用情况，全面总结当前数字矿山建设的成功经验、存在问题和应用需求。在充分19、理解集团总体发展战略和智慧企业建设要求基础上，对标分析国内外矿山先进实践，研究新技术发展趋势，确定集团智能矿山的提升方向。（二）总体蓝图规划以集团网信总体规划和智慧企业顶层设计为指导，结合煤炭板块业务和智能化应用现状、发展要求和提升方向，确定集团智能矿山建设总体目标，构建智能矿山总体架构蓝图（包括业务架构、应用架构、数据架构和技术架构等）。探索各类新技术在井工和露天煤矿的应用场景，提出创新应用研究课题，全面支撑智能矿山应用蓝图的落地实施。（三）标准体系架构设计在梳理集团前期数字矿山建设成果的基础上，充分借鉴和参考国际、国内及相关行业标准，编制集团智能矿山标准体系框架，按照急用先行的原则制定部分20、急需标准，为集团智能矿山标准化工作的有序推进提供基础和支撑。（四）实施方案编制基于智能矿山总体蓝图和当前应用现状，确定未来 3-5 年集团智能矿山建设策略、实施步骤和工作内容，制定整体实施计划13 和投资估算。编制智能矿山建设保障方案，明确建设组织和各参与方职责，规范项目投资、建设和系统运行维护过程，确保智能矿山各项既定目标的实现。14 第三章标准体系建设标准化是增强企业软实力、实现管理能力提升的有效方法。在深入开展智能矿山建设的同时，要坚持不懈抓好标准化建设工作，以彻底改变目前集团各单位建设水平参差不齐、信息孤岛严重、数据整合难度大等问题，通过标准的制定和执行加快推进智能矿山建设进程，提升整21、体建设成效。一、标准目录本批按照急用先行的原则，编制如下标准：序号标准名称完成时间1 智能矿山标准体系2019 年 12 月2 智能工作面建设标准2019 年 12 月3 智能选煤厂建设标准2019 年 12 月智能矿山标准体系编制完成后，根据标准体系框架制定下一步标准编制计划。二、建设目标建立集团智能矿山标准体系，通过标准制定、发布和执行规范智能矿山建设和运营过程，有效加快建设推进速度和质量，降低总体投资成本和实施风险，弥补行业标准缺失，推动和引领煤炭行业标准化建设。二、工作要求15（一）智能矿山标准体系设计此项工作纳入集团智能矿山规划中，通过形成一套完整的智能矿山标准体系框架，指导后续智能22、矿山各类标准的制定。（二）智能矿山标准制定由煤炭产业中心和信息部协调组织，结合各单位承担项目情况，明确具体标准编制牵头单位、参与单位和工作小组成员。本期智能工作面和智能选煤厂建设标准的编制由神东煤炭、宁夏煤业公司牵头，各煤炭子分公司参与，形成标准后由煤炭产业中心、信息部组织审定与发布，以全面指导集团智能工作面、智能选煤厂的建设。智能工作面建设标准应围绕采煤机系统、支护系统、供液系统、三机系统、集控系统、视频监控系统及通信网络系统等核心组成部分，构建智能工作面系统框架，在设备功能要求、状态监测与控制、接口协议、数据分析应用、建设保障措施等方面形成具体规范和要求。智能选煤厂建设标准应明确智能选煤系23、统框架规范，以自动化、智能化、无人化为目标，在智能装备、智能监测监控、智能生产管理、智能分析应用、建设保障措施等方面形成具体规范和要求。在后续标准编制过程中，要将标准编制作为一项重要工作内容纳入具体工程实施和项目建设中，通过对先进建设经验和成果的总结、提炼，形成可复制的技术、管理和作业标准，有效指导16 和规范各单位的智能矿山建设与管理，缩小建设差距，推进集团智能矿山整体水平的快速提升。（三）标准化组织建设与管理由煤炭产业中心和信息部牵头，各煤炭子分公司和信息公司参与，成立智能矿山标准化工作组织，建立工作机制和流程，持续推动标准化建设和管理。17 第四章建设项目第一节智能矿山示范工程建设综合考24、虑集团各煤矿现实情况，选取地质赋存、装备条件、自动化基础较好的煤矿，以智能矿山总体设计为先导，开展智能矿山示范工程建设，实现价值创造和示范导向作用，切实提高煤矿安全生产保障能力，提升生产效率，减少现场作业人员，降低生产成本，提升安全生产管理水平。示范工程应于2019 年 12月完成总体方案设计，2021 年底前建成并投入运行。一、示范矿井本批智能矿山示范工程如下表所示。序号示范煤矿类别实施单位完成时间2021 年 12 月2021 年 12 月2021 年 12 月2021 年 12 月1 上湾煤矿井工神东煤炭2 锦界煤矿井工神东煤炭3 金凤煤矿井工宁夏煤业4 西湾煤矿露天神延煤炭二、建设目标25、打造世界领先的智能矿山，为集团和整个煤炭行业的产业升级发挥引领和示范作用。井工示范煤矿所有采煤工作面全部实现智能化开采，主运18 输、变电所、水泵房、通风机房等井下场所和设施全部实现远程监控、无人值守，井下辅助运输系统的智能化水平显著提升，建立完善配套的煤炭生产组织和管理模式，有效减少井下单班人数，实现无人、少人化生产。总体要求是：上湾煤矿单班人数少于 100 人，锦界煤矿单班人数少于200 人，金凤煤矿单班人数少于 100 人。露天示范煤矿实现卡车无人驾驶，地面生产系统和生产辅助系统全部实现远程监控、无人值守。三、工作要求（一）示范煤矿总体设计梳理示范煤矿现有安全生产痛点、难点和智能化应用需26、求，根据生产工艺流程的现状和特点，探索当前各类先进智能技术在现场应用的可行性，提出技术改造思路和建议，设计工艺装备改造、生产智能化和管理信息化应用方案和示范工程建设推进方案，为示范工程立项申报提供全面支持。（二）示范工程实施根据集团批复的工程立项内容，由子分公司和示范煤矿合理组织资源成立工程领导小组和专项实施队伍，分解落实责任，明确项目考核要求。各具体项目组结合自身项目特点制定实施策略，按照工程总体进度要求有序推进项目实施。在示范工程实施过程中，将生产系统装备改造和智能化应用有机结合，淘汰落后设备，改造完善信息网络与安全基础设施，19 全面提升系统可靠性，降低运行维护成本。要加大智能机器人、智27、能传感器、物联网、5G 通信和人工智能分析等技术的应用力度，针对井下采煤、掘进、运输、通风、供配电、排水等系统的智能化和露天无人驾驶应用，有效整合社会各方力量，开展技术合作与攻关，力求快速取得突破，达成项目预期目标和效果。生产智能化技术改造完成后，要加大体制机制和管理创新力度，建立适应智能化生产的管理和保障机制，将煤矿减岗缩编落到实处，优化人员结构，推行“四六制”生产组织模式，进一步提升生产一线员工的获得感、幸福感。（三）工程验收与总结推广示范工程主体任务完成并实现系统平稳运行后，由集团组织工程验收。各示范智能矿山要加强工程经验和成果总结，提炼技术和建设标准，为智能矿山的全集团推广实施提供支持28、，切实发挥行业示范和引领作用。第二节智能化工作面建设总结推广现有智能化工作面建设经验，选取集团内地质和装备条件较好的煤矿，结合现场实际推进技术攻关和创新应用，建设智能化采煤工作面。此项工作由煤炭产业中心和信息部统一协调，子分公司各相关煤矿按计划牵头组织建设，信息公司提供智能矿山集成技术支持，2021 年底完成20 个一流煤矿智能化工作面建设，并形成国家能源集团智能采煤工作面成套标准。鼓励有条件的其他煤矿多建设智能工作面，力争2021 年底，50%的20 井工煤矿实现智能开采，2025 年全部实现。一、试点单位本批智能采煤工作面建设单位及工作面清单如下表所示。序号子分公司煤矿工作面1 神东煤炭大29、柳塔煤矿大井 52604、43101 工作面活井 22313、22209 工作面2 上湾煤矿12307 工作面3 补连塔煤矿12 上 504 工作面4 榆家梁煤矿52309 工作面5 锦界煤矿31408、31114 工作面6 哈拉沟煤矿22411、31107 工作面7 布尔台煤矿22207 工作面8 石圪台煤矿22 上 303 工作面9 宁夏煤业红柳煤矿010403 工作面10 枣泉煤矿220704 工作面11 羊场湾煤矿020613()、020606 工作面12 任家庄煤矿110902 工作面13 双马煤矿I0104106工作面14 包头能源李家壕煤矿51108 工作面15 万利一矿313030、7 工作面16 国神集团三道沟煤矿45203、85207-2工作面21 序号子分公司煤矿工作面17 国电电力察哈素煤矿3-1 煤层、2-2 煤层工作面19 乌海能源黄白茨煤矿021005 工作20 榆神能源青龙寺煤矿工作面待22 二、建设目标以工作面无人化、少人化为目标，割煤自动化率达到85%以上，设备开机率达到85%以上，采煤机、支架实行远程干预并常态化运行，每班作业人员不超过10 人。每个煤矿至少有一个智能工作面。鼓励有条件的其他煤矿多建设智能工作面，力争2021 年底，集团50%的井工煤矿实现智能开采，2025 年全部实现三、工作要求各建设单位要在充分调研当前智能工作面研究成果基础上，结31、合煤矿自身装备情况，与煤机、支架等制造厂商和相关科研院所密切合作，制定智能工作面技术改造方案，加快项目立项申报工作。要加强集团内部技术交流与合作，加大技术攻关力度，充分利用透明开采、增强现实、三维建模、支架智能感知调整、上下顺槽自动超前维护、采煤机智能煤岩识别等智能化开采技术，形成具有自主知识产权的智能工作面解决方案。煤炭产业中心和信息部协调组织各建设单位，建立完善集团智能工作面相关技术和管理标准，指导集团内部后续推广实施工作。第三节智能掘进成套装备技术研究研发智能快速掘进和支护成套技术与装备，全面提升掘进工作面的自动化、智能化水平。2020 年底前完成装备研究和现场23 验证工作，2021 32、年实现全集团推广。一、研发项目本批智能掘进成套装备技术研发项目清单如下表所示。序号科研项目名称实施单位总体目标完成时间1 掘锚一体机快速掘进成套装备技术研究神东煤炭单进 1500m 减人效果明显2020 年 6月2 TBM（盾构机）煤巷快速掘进成套装备技术研究神东煤炭单进 2000m 减人效果明显2020年 6月3 综掘机一体化半煤岩巷快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进 300m 减人效果明显2020年 6月4 TBM（盾构机）硬岩快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进 600m 减人效果明显2020年 6月5 综掘机一体化煤巷快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进 600m 减人效果明显20233、0年 6月二、建设目标实现掘进工艺装备的远程智能化控制，有效减少现场作业人员，降低生产劳动强度，提高单进水平，努力实现连掘、掘锚、24 综掘三种工艺月单进水平分别突破2000 米、1000 米和 500 米。三、工作要求目前国内煤矿掘进的自动化水平普遍较低，试点单位要结合煤矿自身地质条件和工艺要求，与装备制造商和相关科研院所密切合作，有选择地开展智能快速掘锚一体化装备或煤矿盾构机的研究，并尽快形成科研技术方案，完成项目立项申报工作。在装备研发过程中，要通盘分析掘进生产工艺过程，明确优化方向和目标，加强新技术的引进、消化和吸收，着力解决生产自动化、无人化面临的难点问题，将技术和工艺创新有机结合，34、力求取得突破性进展，使掘进生产效率和智能化水平得到大幅提升。第四节矿用机器人研发与推广煤矿智能机器人研究与应用目前还处于起步阶段，国家煤矿安全监察局非常重视此项工作，于2019 年 1 月发布了煤矿机器人重点研发目录，包括掘进类、采煤类、运输类、安控类、救援类共 5 类 38 种机器人。国家能源集团作为全球最大的煤炭生产企业，必须要加快推进煤矿智能机器人研发，引领和推动煤炭工业高质量安全发展。本次选择10 类矿用机器人分别由神东煤炭、宁夏煤业、准能集团负责立项和研发，于2020 年 12 月底前完成系统投运，并总结成果和经验在集团全面推广。一、研发目录本批矿用机器人研发项目清单如下。25 序号35、研发机器人类型实施单位完成时间1 钻锚机器人神东煤炭2020 年 12 月2 喷浆机器人神东煤炭、宁夏煤业2020 年 12 月3 水仓清理机器人神东煤炭2020 年 12 月4 主运巡检机器人神东煤炭、宁夏煤业2020 年 12 月5 选矸机器人神东煤炭2020 年 12 月6 巷道巡检机器人神东煤炭2020 年 12 月7 变电所巡检机器人神东煤炭、宁夏煤业2020 年 12 月8 供排水巡检机器人神东煤炭2020 年 12 月9 露天矿电铲智能远程控制自动装载系统准能公司2020 年 12 月10 储煤筒仓堵塞智能检测清洗系统准能公司2020 年 12 月二、建设目标从煤矿的安全生产实际36、和技术应用条件出发，因地制宜地开展煤矿智能机器人研发与应用，通过机器换人精简现场作业人员，实现无人、少人生产。三、工作要求项目申报各单位要加强与科研院所、机器人制造企业的合作26 力度，结合现场应用场景制定切实可行的科技研发方案，按计划积极推进项目实施，做好现场验证工作，力求取得良好应用成果。要将机器人研发与生产系统的智能化改造有机结合起来，形成一体化协同工作机制，实现机器人与相关系统的信息实时共享和智能联动控制，以充分发挥各自系统的作用和价值，全面提升生产系统的安全生产效率。要加强成果的知识产权申报和保护工作，对现场应用效果好的智能机器人，由煤炭产业中心和信息部牵头协调组织，加快集团内部的推37、广应用。第五节智能选煤厂建设目前选煤厂的自动化技术应用已得到普及，需要进一步加大智能化建设力度，通过装备智能化改造和精准感知、机器人、大数据、人工智能等新技术应用，全面提高选煤效率，降低劳动强度，推动选煤厂组织优化和管理模式转型升级，促进行业高质量发展。本期计划于2020 年底前建成30 个智能选煤厂，并在此基础上总结技术成果和建设经验，实现全集团推广。一、试点单位本批智能选煤厂建设试点单位如下表所示。序号子分公司试点选煤厂完成时间1 神东煤炭大柳塔选煤厂2020 年 12 月2 上湾选煤厂2020 年 12 月27 序号子分公司试点选煤厂完成时间3 补连塔选煤厂2020 年 12 月4 榆家38、梁选煤厂2020 年 12 月5 锦界选煤厂2020 年 12 月6 哈拉沟选煤厂2020 年 12 月7 布尔台选煤厂2020 年 12 月8 石圪台选煤厂2020 年 12 月9 保德选煤厂2020 年 12 月10 乌兰木伦选煤厂2020 年 12 月11 宁夏煤业红柳选煤厂2020 年 12 月12 枣泉选煤厂2020 年 12 月13 羊场湾选煤厂2020 年 12 月14 任家庄选煤厂2020 年 12 月15 双马选煤厂2020 年 12 月16 准能集团准能选煤厂2020 年 12 月17 哈尔乌素选煤厂2020 年 12 月18 包头能源李家壕选煤厂2020 年 12 月1939、 万利一矿选煤厂2020 年 12 月28 序号子分公司试点选煤厂完成时间20 国电电力察哈素选煤厂2020 年 12 月21 国神集团黄玉川选煤厂2020 年 12 月22 上榆泉选煤厂2020 年 12 月23 新疆能源乌东选煤厂2020 年 12 月24 乌海能源黄白茨选煤厂2020 年 12 月25 五虎山选煤厂2020 年 12 月26 神宝能源筛选厂2020 年 12 月27 北电胜利筛选厂2020 年 12 月28 平庄煤业筛选厂2020 年 12 月29 榆神能源郭家湾选煤厂2020 年 12 月30 神延煤业筛选厂2020 年 12 月二、建设目标优化完善现有选煤生产系统，全40、面提高选煤过程智能化水平，实现生产计划智能决策、工艺参数智能设定、生产过程智能调控，以最合理的生产成本生产满足市场需求的产品，降本增效成效显著。进一步优化选煤生产管理模式，使生产组织由现场巡视向无人值守转变、由就地控制向调度室集中控制转变、由人工数据采29 集向系统自动采集转变、由设备运行依靠经验分析向大数据分析转变，全面提升选煤厂智能决策、精准分选和高效管理能力和水平。三、工作要求（一）智能选煤厂总体设计梳理选煤厂现有安全高效生产痛点、难点和智能化应用需求，根据选煤工艺流程的现状和特点，探索当前各类先进智能技术在现场应用的可行性，研究选煤先进实践案例，明确关键技术攻关课题，提出技术改造思路和41、建议，设计工艺装备改造、生产智能化和管理信息化应用方案和工程建设推进方案，为智能选煤厂立项申报提供全面支持。（二）智能选煤厂改造工程实施根据集团批复的工程立项内容，由子分公司和选煤厂合理组织资源成立工程领导小组和专项实施队伍，积极与科研院所、高效及社会专业企业合作，开展选煤厂智能化关键技术开发与应用。建设单位结合自身项目特点制定实施策略、项目计划，按照工程总体进度要求有序推进项目实施。要加强研发选煤生产智能决策关键技术与应用。通过研究选煤厂生产工艺、生产方式组合、产品结构与成本利润之间的关系，开发选煤智能决策系统，辅助选煤生产决策，以最佳的生产方式、最合理的生产成本，生产出满足市场需求、创造最42、大效益的产品。要加强选煤生产过程控制关键技术研发与应用，通过高精度30 在线测灰仪等在线精准感知技术为依托，根据在线监测数据，实现分选过程参数在线智能设定与优化以及高精度自动控制，实现产品质量稳定、智能调控、精准分选、提高精煤产率、降低介质消耗。要加强煤泥水处理智能控制技术开发与应用。通过在线精准感知技术，自动采集煤泥水特性数据、监测浓缩机沉降过程数据，由后台给出控制策略，实现煤泥水处理环节的智能精准控制，减少药剂消耗，提高煤泥水处理效率。要加强选煤设备智能诊断与管理技术开发与应用。依托先进的智能控制、计算机网络技术，通过对生产设备的加装在线温度与振动监测、煤块超粒度识别检测、胶带机大型铁器检43、测等模块，实现生产过程在线监测、无人值守及设备智能在线点检与远程控制，设备健康智能诊断，运行状态自动分析与推送，保障设备的稳定运行，提高设备可靠性、效能与生产效率。要加强煤流超粒度识别、智能捡矸、胶带机金属检测、自动化装车、智能配电、人员定位等智能化应用的研究与应用，提升作业效率，消除人工作业误差，规避人工作业安全隐患，减轻劳动强度。选煤厂智能化技术改造完成后，要加大体制机制和管理创新力度，建立适应智能化生产的管理和保障机制，优化生产组织、压减现场作业岗位及人员，改善作业环境、减轻劳动强度。（三）工程验收与总结推广31 选煤厂智能化建设任务完成并实现平稳运行后，由集团组织工程验收。各建设单位要44、加强工程经验和成果总结，提炼技术、建设、运行标准，为全集团推广提供解决方案支持。第六节国产智能矿用卡车研发重型矿用卡车是露天煤矿的主力运输设备，目前集团在用100 吨以上重型自卸矿用卡车共约280 余台，其中大部分由卡特彼勒、小松等国外公司所垄断，国内同类产品卡车的电控系统、发动机、电动轮等核心部件多使用国外的产品，采购和维护成本一直居高不下。由于国外产品电控系统接口不对国内开放，为卡车无人驾驶技术车载端的研发也带来诸多困难。近年来随着技术的发展和国内相关厂商的兴起，已具备重型矿用卡车整车及关键部件的研制能力，为此集团已批准科技立项，由准能集团承担220 吨级矿用卡车整车国产化研发、露天煤矿矿45、用自卸车无人驾驶系统研发工作。在取得初步成果后，加快推进 300 吨级矿用卡车整车国产化研发。一、建设目标研发具有完全自主知识产权的智能矿用卡车，达到国际同类产品先进技术水平，使用性能完全满足露天矿山现场生产需要，其技术先进性和可靠性高于现有运行矿用卡车，整车价格与进口相比下降 30%及以上。整机作业可靠性指标 5000h、首次无故障工作时间 800h、平均无故障工作时间800h，主要结构件国产化率达到90%。32 针对露天煤矿生产应用场景，研发卡车无人驾驶系统，验证和推进卡车无人驾驶技术应用，实现矿用自卸卡车“装、运和卸”典型作业过程的完全无人自主运行，全面提升现有装备工作效率和煤矿安全生产46、智能化管理水平，减员增效成效显著。二、工作要求（一）重型矿用卡车整车国产化研发在对国内主要主机及核心零部件厂家充分调研基础上，形成重型矿用卡车指标体系和性能考核指标，指导后续国产化研制工作。做好卡车系统技术方案设计和项目协同管理工作，联合制造厂家加大交流变频牵引技术、矿山路面整车行驶控制策略、矿山重载工况下大型行星齿轮轮边减速器设计技术、基于变形吸能技术的轻量化货厢技术、整车低频NVH 技术和核心部件国产化等技术攻关力度。要加大卡车的智能化应用研究力度，研究卡车电控系统与无人驾驶技术的高效集成，实现对车辆的远程摇控和无人驾驶。（二）矿用自卸车无人驾驶系统研发充分调研国内外无人驾驶技术现状和技术47、发展趋势，结合露天煤矿应用场景，做好整体方案设计和技术验证工作。矿用自卸车无人驾驶系统主要由地面控制系统、车地无线通信系统和车载系统三部分组成，涉及技术种类多，需要充分考虑技术选型的先进性和数据接口的开放性，形成具有自主知识产权33 的系统解决方案，以便实现与相关系统的一体化集成和集团内部的推广实施。在做好与重型矿用卡车整车国产化研发协同配合的同时，重点关注现有矿用卡车与无人驾驶车载端系统的集成问题，形成切实可行的技术解决方案，推动卡车无人驾驶系统在露天煤矿的全面部署实施。第七节智能矿山应用平台自主研发按照关键技术自主可控的总体要求，信息公司负责集团统建生产应用平台的研发工作，为示范工程建设与48、推广提供安全可靠的应用支撑平台。平台开发实施进度要满足智能矿山示范工程建设总体时间要求，于2020年底完成全部系统研发工作，2021年投入现场部署、调试与实施，并与示范工程同步验收。一、平台研发内容序号平台/系统名称建设类型1 煤炭安全生产大数据平台新建2 智能一体化生产执行系统升级3 智能一体化生产控制系统升级4 智能一体化安全监控系统升级5 智能运输安全生产管控系统开发中二、建设目标34 充分利用集团数字矿山已有成果，结合示范煤矿建设需求，研发综合智能一体化生产控制系统、安全监控系统、生产执行系统和煤炭生产大数据应用系统，形成具有自主知识产权的软件产品，系统能够全面支持智能矿山的集中监控、49、生产管控和数据分析应用需求，实现“智能化生产、智慧化管理”的总体目标要求，各项技术指标达到行业领先水平。三、工作要求信息公司要在现有一体化生产监控平台和生产执行平台基础上，充分利用国家智能化应急预案、国家事故逃生与救援情景演练、国家智能开采等项目科研成果，全面梳理示范矿井日常生产管控流程和难点问题，加大新技术在煤炭行业的应用研究，形成支持国家能源集团智能矿山建设的基础应用平台解决方案。做好生产控制系统平台与煤矿生产系统自动化、智能化应用的集成工作，有效整合矿井生产监控监测各子系统，以降低系统应用难度，发挥系统协同效应，使得煤矿能够利用统一平台实时监测井下人员活动、设备运行、环境参数等关联信息，50、及时处置生产过程中的各类问题，通过信息的高度集成和共享打通数据流和控制流，实现智能一体化远程集中监控和统一调度指挥，提升煤矿安全管理水平，实现无人、少人生产和降本增效。进一步优化现有生产执行平台，打通、优化与矿井生产控制系统平台、集团统建各类经营管理系统的数据和业务集成关系，全面支持集团、子分公司、矿厂、区队多层级应用，发挥生产信35 息枢纽作用，实现全生产业务链的闭环管理。深化三维展示等技术应用，完善系统用户体验，增强对业务变革和创新的支持力度，实现业务流程的快速灵活配置，为生产计划制定、生产作业执行、班组日常管理、安全风险管控、应急响应与指挥提供及时、直观、全面的信息支持，大幅提升煤矿安全51、生产管理效率。建设煤炭生产大数据应用系统，利用大数据、人工智能等技术加强对生产现场各类安全监测数据、设备状态数据的综合智能分析，及时预测和发现各类生产隐患和问题。通过与生产控制、生产执行等系统平台的高效集成，使数据分析结果能够直接指导生产管理和现场控制，最大限度地发挥生产数据资产价值，提升矿井装备运行效率和安全保障能力，实现真正意义上的矿井智能化生产。第五章保障措施第一节组织机构一、成立集团智能矿山建设领导小组组长：王祥喜副组长：李东、高嵩成员：战略规划部、财务部、科技部、信息部、煤炭产业中心等部门负责人及各煤炭公司、信息公司主要领导。主要职责：（一）负责审批智能矿山建设项目的总体工程计划和项52、目投资计划；36（二）负责智能矿山建设项目实施过程中的重大资源协调和重大问题决策；（三）负责定期听取工作组工作汇报并做出工作部署。二、成立集团智能矿山建设工作组组长：李东副组长：杨吉平丁涛、徐会军、赵永峰成员：煤炭产业中心、战略规划部、财务部、科技部、信息部等部门负责人及各煤炭公司、信息公司总经理。主要职责：（一）负责统筹研究、安排部署项目总体实施计划；（二）负责对项目实施过程中的关键问题进行研究决策；（三）负责定期听取各项目组的工作汇报，对项目统一组织协调；（四）负责向领导小组汇报项目进展情况。集团智能矿山建设工作组下设管理办公室：主任：杨吉平副主任：丁涛、徐会军、赵永峰成员：煤炭产业中心、53、信息部、信息公司及子分公司相关人员主要职责：（一）落实集团智能矿山建设要求，制定项目建设总体推进计划，全面组织推进项目开展；37（二）负责对各项目的范围、成本、进度、质量、风险和资源等进行整体管控，以及问题跟踪、督办和技术支持等工作；（三）及时向集团智能矿山建设领导小组和工作组汇报重大事项和问题。三、煤炭子分公司智能矿山管理组织（一）煤炭子分公司成立由主要领导任组长的智能矿山建设项目组，负责统一领导和协调本单位下属煤矿智能化各项工程建设；（二）各具体项目由主管领导牵头组织、成立项目实施组，负责项目的实施管理工作。四、信息公司组建专门技术服务团队（一）负责承担集团公司智能矿山规划、标准体系设计工54、作；（二）负责协助子分公司制定智能矿山建设项目方案、立项技术支持；（三）承担集团公司智能矿山信息系统平台开发、实施及运维工作。五、智能矿山建设相关单位职责分工（一）煤炭产业中心1、作为业务牵头部门，负责推进集团智能矿山建设；2、负责制定智能矿山建设专项管理制度，监督执行；3、负责对本方案中的智能矿山板块规划、示范工程建设、技术研究等成果的审查与验收组织等工作；38 4、负责组织智能矿山项目例会，重点项目的跟踪、检查、督办。（二）信息部1、负责指导子分公司对本方案中需列集团信息化费用的项目进行立项审批；2、负责智能矿山建设项目的信息安全管理以及网络总体架构管理工作。（三）科技部1、负责指导子分公55、司对本方案中科技创新项目的申报。2、负责智能矿山科技创新项目的审查、专家论证、立项审批及验收工作。（四）战略规划部负责牵头集团智能矿山建设项目投资管理工作。（五）煤炭子分公司1、成立智能矿山建设领导组织机构，负责组织推动本单位智能矿山建设项目的立项和实施，听取项目关键阶段成果汇报，对关键议题作出最终决策，促进项目的顺利开展。2、成立智能矿山项目建设小组，落实智能矿山项目建设任务，负责项目的计划编制、进度跟踪、成本控制、质量管理、汇报验收等工作。（六）信息公司1、全面参与智能矿山建设；39 2、负责制定集团公司智能矿山总体规划、相关标准、总体实施方案；3、负责智能矿山信息系统平台的自主研发、部署56、运行维护；4、负责对子分公司智能矿山建设项目提供相关技术支持。第二节保障措施一、建设模式以集团智能矿山规划为指导，以关键技术自主可控为目标，将集团统一建设和各煤炭子分公司自主建设有机结合，全面支持和满足集团、子分公司各层级智能矿山应用需求。国家能源集团智能矿山建设实施方案经集团批准后下发执行，方案涉及的项目视为统一批准立项，不需再单独申请立项。二、资金保障集团智能矿山总体规划、标准制定、平台开发和示范工程由集团公司立项并提供资金支持，信息公司负责组织实施。各煤矿专项智能化系统建设或研发由各煤炭子分公司自筹资金。三、沟通机制由智能矿山建设管理办公室主持月度例会，跟踪集团及煤炭子分公司建设项目进展，协调解决问题，并编制简报定期报送智能矿山建设领导小组、工作组。四、激励措施40 由集团相关部门以“智能化减人”、“减人不减工资总额”等为原则，制定智能矿山建设激励政策和考核办法，提高科技创新奖励，激发建设智能矿山积极性和主动性。由煤炭子分公司组织制定智能矿山建设、减人增效的具体考核和激励制度，提高科技创新奖励额度，激发各级单位和人才的创新活力。