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智能礦山行業(yè)市場發(fā)展情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 山源科技    2024-03-21

① 市場主要主體參與情況

智能礦山行業(yè)下游的各大能源集團(tuán)積極響應(yīng)國家政策號召，加快礦山智能化建設(shè)步伐。以國家能源集團(tuán)、晉能控股、陜煤集團(tuán)等國內(nèi)領(lǐng)先的大型能源集團(tuán)為例：

國家能源集團(tuán)發(fā)布了《國家能源集團(tuán)煤礦智能化建設(shè)指南（2022 版）》《國家能源集團(tuán)煤礦智能化建設(shè)驗(yàn)收評級及獎勵辦法（試行）》等文件，并提出以數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能集團(tuán)公司高質(zhì)量發(fā)展，加快構(gòu)建智能生產(chǎn)、智慧管理、智慧運(yùn)營體系，全方位推進(jìn)智能礦山建設(shè)。

晉能控股按照“資源開采數(shù)字化、技術(shù)裝備智能化、生產(chǎn)過程可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、管理決策科學(xué)化”的智能化建設(shè)模式，建成了塔山、同忻、麻家梁等一批 5G+智能礦山。2023 年，晉能控股出臺了煤礦智能化建設(shè)實(shí)施方案，要求做好煤礦智能化方案設(shè)計(jì)、推進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)、提升礦井安全保障能力、推進(jìn)采掘工作面減人提效、主要生產(chǎn)系統(tǒng)智能化建設(shè)應(yīng)推盡推、積極拓展智能化場景應(yīng)用，目標(biāo)到 2025 年智能化煤礦占比達(dá) 70%。

陜煤集團(tuán)以“生產(chǎn)智能化、管理精細(xì)化、運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)化、決策科學(xué)化”的“智慧陜煤”為發(fā)展目標(biāo)，著力打造智能礦井和智慧礦區(qū)，并已建成多座全國智能化示范礦井，實(shí)現(xiàn)了采煤、掘進(jìn)、輔助、機(jī)器人、監(jiān)測監(jiān)控等多個方面的智能化改造。此外，陜煤集團(tuán)和西安交通大學(xué)聯(lián)合組建“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院”，探索5G 技術(shù)群與能源產(chǎn)業(yè)的融合應(yīng)用，打造我國西部地區(qū)能源 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺。

與此同時，為更好地賦能我國礦山智能化建設(shè)，通信行業(yè)內(nèi)知名公司亦積極投入智能礦山行業(yè)。2021 年 4 月，華為作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的 ICT 企業(yè)成立了“煤礦軍團(tuán)”，致力于構(gòu)建統(tǒng)一礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，賦能煤礦數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級；2023年 3 月，山西省政府與華為簽署了推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略合作協(xié)議，重點(diǎn)推動煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能礦山建設(shè)。此外，各大運(yùn)營商亦在智能礦山行業(yè)積極布局。

2022 年 5 月，中國移動和中國聯(lián)通相繼成立“礦山軍團(tuán)”，依托運(yùn)營商在 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢，持續(xù)推動 5G+智能礦山建設(shè)。

目前我國礦山智能化建設(shè)仍處于初級階段，但在智能礦山行業(yè)各大企業(yè)的積極參與下，我國礦山智能化建設(shè)進(jìn)展顯著。根據(jù)中國信息通信研究院數(shù)據(jù)，截至2022 年底，5G 網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用在國內(nèi) 201 家采礦企業(yè)；根據(jù)國家礦山安監(jiān)局?jǐn)?shù)據(jù)，2020 至 2022 年間國內(nèi)礦山智能化采掘工作面數(shù)量由 494 個增至 1019 個，覆蓋國內(nèi)各大能源集團(tuán)，智能化轉(zhuǎn)型升級勢頭迅猛。

② 煤礦智能化建設(shè)的典型應(yīng)用場景

目前煤礦智能化建設(shè)尚處初級階段，主要集中在采煤、掘進(jìn)等生產(chǎn)單元，部分典型場景率先進(jìn)行了智能化改造，例如：

A. 采煤、掘進(jìn)工作面遠(yuǎn)程控制

部分煤礦已實(shí)現(xiàn)了采煤面和掘進(jìn)面基于 5G 傳輸網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制。通過礦用5G 工業(yè) CPE 將采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)接入 5G 網(wǎng)絡(luò)中，依托 5G 大帶寬、低時延、高可靠的特性將機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、機(jī)載傳感器數(shù)據(jù)、機(jī)載工業(yè)視頻數(shù)據(jù)等信息快速傳輸至監(jiān)控控制中心，從而實(shí)現(xiàn)對井下采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)的遠(yuǎn)程遙控以及設(shè)備狀態(tài)、位置和工作環(huán)境的監(jiān)測，解決了采煤和掘進(jìn)工作面效率低、安全性差、成本高的問題，基本實(shí)現(xiàn)了工作面現(xiàn)場無人化，大幅提高生產(chǎn)效率。

B. 綜采工作面視頻拼接

5G、視頻云、人工智能等技術(shù)的融合可將綜采面煤壁視頻與煤機(jī)截割視角視頻進(jìn)行拼接，為可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控提供全面且清晰的視野，從而實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)的工作面全景監(jiān)視，保障綜采工作面的安全生產(chǎn)。

C.AI 安全監(jiān)測監(jiān)控

基于 AI 圖像分析技術(shù)可實(shí)現(xiàn)井下多區(qū)域的視頻識別、分析及統(tǒng)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵場景的安全監(jiān)測監(jiān)控。例如，AI 監(jiān)控系統(tǒng)可對井下人員違規(guī)行為以及煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的皮帶煤量、異物、堆煤及跑偏進(jìn)行識別分析，對工作面支架、風(fēng)窗風(fēng)門、紅綠燈等環(huán)境設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及告警，協(xié)助及時發(fā)現(xiàn)隱患，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，為安全生產(chǎn)提供決策支撐。

隨著 5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)在礦山領(lǐng)域的逐步深入應(yīng)用，更多礦山場景將步入智能化階段，最終實(shí)現(xiàn)礦山全面智能化。

③ 市場空間情況

近年來我國持續(xù)偏緊的能源供給格局以及動蕩的國際地緣政治形勢深刻揭示了國家能源安全的重要性，煤炭擔(dān)負(fù)著能源穩(wěn)定供應(yīng)“壓艙石”的作用。此外，隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，人民生活水平與生活質(zhì)量將不斷提高，人均能源消費(fèi)量將逐步提升，能源需求保持剛性增長態(tài)勢，煤炭作為我國主要的能源消耗品，預(yù)計(jì)未來煤炭消費(fèi)總量仍將穩(wěn)步上升。

為更好發(fā)揮煤炭的主體能源地位，保障我國能源供應(yīng)穩(wěn)定性，煤炭行業(yè)面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，智能礦山建設(shè)已成為煤企自身發(fā)展的內(nèi)在根本需求。

自 2017 年以來，我國煤炭行業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模穩(wěn)步上升，2022 年煤炭開采和洗選業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額達(dá)近 5,000 億元，主要用于礦井的維護(hù)以及機(jī)械化、智能化的更新替代，其中礦山智能化建設(shè)投資占據(jù)重要地位。根據(jù)國家礦山安監(jiān)局?jǐn)?shù)據(jù)，2020-2022 年間我國智能化煤礦由 242 處增至 572 處，截至 2023年 6 月智能化建設(shè)投資總規(guī)模已接近 2,000 億元。

根據(jù)安永（中國）企業(yè)咨詢有限公司發(fā)布的《智慧賦能煤炭產(chǎn)業(yè)新萬億市場》，已有生產(chǎn)型礦井單礦智能化改造升級費(fèi)用約為 1.49-2.63 億元人民幣，新建型礦井單礦改造費(fèi)用約為 1.95-3.85 億元人民幣。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，截至2022 年底，全國煤礦數(shù)量約 4,400 處。按礦井類型分類后測算出的智能煤礦的整體市場空間將超一萬億元人民幣。

根據(jù)頭豹研究院出具的《2023 年中國智能礦山分析與展望》，2027 年智能煤礦市場中的通信系統(tǒng)市場空間約為 129.8 億元，供配電市場空間約為 96.6 億元，視頻監(jiān)控市場空間約為 74.0 億元。此外，我國仍有較多非煤礦山的智能化改造需求，其中 2027 年非煤礦山信息通信智能化改造的市場規(guī)模約為 47.9 億元，綜合來看未來智能礦山行業(yè)發(fā)展空間廣闊。