智慧煤矿建设解读

当前，工业化和信息化深度融合，世界发达工业化国家利用信息技术领先优势，加快向信息化社会迈进。美国互联网巨头正从信息领域加速进入物理业务领域，德国政府提出工业4.0战略，希望开创新的制造方式，实现“智能工厂”。在煤炭工业领域，以物联网、互联网、云计算、大数据等高科技为支撑的智慧矿山，是未来煤矿建设的必然趋势。党的十八大提出推动能源生产和消费革命，十八届三中全会提出全面深化改革，十八届四中全会提出依法治国，习近平总书记提出推动4个能源革命。煤炭生产革命就是推动煤炭安全开发、高效开发、绿色开发、和谐开发，煤炭技术革命就是推动整合高新技术的智慧矿山建设和无人开采工作面技术装备研究，煤炭体制革命就是行业管理体制改革和市场化改革。为此，陕西煤业化工集团提出践行能源革命，建设世界上最先进的智慧型现代化煤矿。

一、智慧煤矿概念

随着人类不断努力和科技的飞速发展，矿山已从原始矿山、人力矿山、机械矿山发展到信息矿山、感知矿山、数字矿山、智能矿山。智慧矿山伴随智慧地球而生，是数字矿山发展的高级阶段，是智慧理念在矿山领域的具体应用，以透彻感知、深度互联、智能应用为基本特征，内涵包括生产运行智能化、安全生产本质化、运营模式科学化、生态环境友好化、社区关系和谐化。

由于物联网和云计算的兴起，IBM公司2008年首次提出“智慧地球”的概念，“智慧地球”的理念促生了智慧矿山等概念。目前，发达国家一些矿业巨头对智慧矿山建设已有初步探索。2014年国家发展改革委出台了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，同时煤炭行业越来越多的科研人员思考推进中国矿山信息化改造与发展智慧矿山技术。

目前，国内大多数研究集中在概念和功能描述上，对其关键技术缺乏全面规范的研究。

根据现有学术研究成果，智慧煤矿是建立在数字化、物联网、云计算等新一代信息技术基础上，将现代采矿技术与感知技术、控制技术、管理模式和可持续发展理念相融合，能够将煤矿工程地质、煤炭开采、生产安全、生态环境等信息进行整合分析和智能协同管控，实现智能管控、本质安全、高效运营、绿色环保、和谐共赢的新型煤矿发展模式，是煤矿发展的高级阶段。

智慧煤矿使煤炭企业的变革创新能力、协同运行能力、高效生产能力、企业管控能力、科学发展能力、文化素养等各个方面得到极大的提高。智慧煤矿具有更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化的特征，智慧体现在以协同的方式相互连接、相互促进、相互保障，智慧煤矿的物理基础是互联网、无线网和物联网，从而有效地提高煤炭企业生产经营效率及生产管理水平。

二、智慧煤矿内涵

智慧煤矿是高效矿山、本安矿山、绿色矿山、和谐矿山，是智能矿山的终极阶段。数字化、信息化是智慧煤矿建设的前提和基础。智慧煤矿内涵包括生产运行智能化、安全生产本质化、运营模式科学化、生态环境友好化、社区关系和谐化。生产运行智能化、生产安全本质化、运行模式科学化是智慧煤矿的核心特征，生态环境优化和社区关系和谐化是智慧煤矿的基本要求和保障。

（一）生产运行智能化

坚持技术先进可靠的原则，通过应用感知矿山物联网技术和虚拟现实技术，采、掘、机、运、通等生产系统实现“监测、管理、控制”智慧运行一体化，作业面实现少人或无人，主要部位实现无人值守、有人巡检。通过物联网、互联网技术和云计算的真正融合，实现多业务统一接入、人员精确定位和实时联机分析处理决策与调度指挥，最大限度提高效率、降低运行成本。

（二）安全生产本质化

坚持“守红线、把底线”的原则，以高素质的职工队伍为基础，以危险源辨识和切断事故因果链为手段，建立完善的危险预控体系和本质安全保障体系，以严格规范的管理、完善实用的方法、先进科学的技术,为职工创造安全可靠的作业环境，实现安全风险超前预控和人机环管闭锁控制，确保人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞，达到煤炭生产绝对安全。

（三）运营模式科学化

坚持把科学高效作为企业运营的原则，运营体系的设计理念、模式、架构、方法要科学合理，遵循机构精简、人员精干、环节精炼的“三精”原则进行设计和部署，通过队伍专业化、流程标准化、过程精准化、管理精细化等手段，对运营过程进行优化，对非生产主体模块进行合理的剥离，通过市场化运作提高模块间的转换效率，从而实现组织高效、运作高效、结果高效的目的。

（四）生态环境友好化

坚持开发建设和生态防治并重的原则，以绿色开采、清洁生产为手段，充分考虑人文和自然的因素，建立完善的煤矿开采生态平衡体系和环境损害恢复治理体系，科学、高效、合理开发矿产资源，通过生态环境的监测、监控及智能决策，做到资源效能最佳化、经济效益最大化和环境保护最优化，实现人与自然的和谐与协调发展，建成生态环境友好的美丽矿山。

（五）社区关系和谐化

在遵循产业发展规律，提升产业发展科学化水平、发展先进生产力的前提下，强调速度与效益的和谐，强调数量与质量的和谐，注重满足职工群众日益增长的物质需要与文化需要的和谐统一，注重员工生命与健康、人与环境的和谐统一，兼顾经济、环境、社会综合效益，在矿区范围内实现人与人、人与企业、人与社区和人与环境的和谐共进。

 三、榆北小保当智慧煤矿建设的重要意义

智慧煤矿是世界采矿业发展方向，是推动我国煤炭工业转型升级的重要抓手，有利于推动煤炭工业安全生产根本好转。小保当井田资源丰富、开采条件较好，具备智慧煤矿示范项目建设的资源条件。小保当煤智慧煤矿对全面深化改革、引领煤炭生产方式革命具有重要示范意义。

小保当煤矿作为世界上第一座真正意义上的智慧煤矿，是煤炭生产方式变革的重大工程实践，对落实十八届三中全会全面深化改革、四中全会依法治国，引领煤炭生产方式革命，示范西部资源合理开发与环境保护，探索煤炭企业管理模式创新、资源枯竭矿区劳动力转移以及和谐矿区建设具有重要意义。

（一）小保当智慧煤矿建设引领煤炭生产方式革命

党的十八大把科技创新摆在国家发展全局的核心位置，要求坚持走中国特色自主创新道路，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，更加注重协同创新；要求实施国家科技重大专项，突破重大技术瓶颈。2014年6月习近平召开中央财经领导小组会议，提出推动能源革命。近年来虽然我国煤矿建设取得显著成效，但整体上看，煤矿自动化和信息化水平不高、国产大型装备可靠性不强。小保当智慧煤矿以建设智能生产运行系统为核心，以信息化和工业化深度融合为根本，生产运行实现集中控制，采、掘、机、运、通等生产系统实现“监测、管理、控制”智慧运行一体化，作业面达到少人或无人，主要部位实现无人值守、有人巡检，真正做到了矿井的少人化、生产运行的高效化，符合煤炭工业先进生产力的发展方向，为现代化煤矿建设的生产方式创新开辟了新道路，具有辐射面广、引领性强的优势。

（二）小保当智慧煤矿建设推动煤矿管理模式创新

2012年以来我国经济由高速增长转为中高速，煤炭需求放缓，煤炭产能过剩严重，煤炭企业整体陷入困境。在新形势、新的市场环境下，过去煤炭企业发展的弊端逐步显现，以追求高产高效的发展模式已不能满足竞争日益激烈的市场环境，煤炭企业传统的粗放管理模式已无法适应市场发展的需求。在国家大力推进产业结构调整的背景下，煤炭企业经营管理水平的提升和经营管理创新已成为煤炭企业健康、高速发展的瓶颈因素之一。小保当智慧煤矿推行“一矿两井、一井一面”的组织模式，实现资源共享，促进生产的集约化和规模化；探索矿业所有权和生产运行权相分离的公司治理模式，广泛利用社会、集团的专业化能力和优质资源，促进公司运营的专业化和公司发展的高效化。小保当智慧煤矿专业化管理模式以创新为导向，以转换机制为重点，推进煤炭企业经营管理水平的提高，必将成为煤矿管理模式改革的一大创新，对全国煤矿管理模式创新起到引领作用。

（三）小保当智慧煤矿建设带动资源枯竭矿区劳动力转移

由于我国煤炭资源分布与地区经济发展程度的不平衡，东部地区经过几十年的生产开发，煤炭资源逐渐枯竭，煤矿水平接续紧张与失调的矿井越来越多，相当一部分矿井及矿区已开采至晚期、处于衰老报废阶段。由于老矿区资源枯竭、劳动力数量众多，矿区社会负担越来越重，大量专业技能娴熟的劳动力亟需得到转移安置。小保当智慧煤矿建设实行矿业所有权与生产运行权相分离的公司治理体系，采用五化管理模式，对煤矿八大模块进行专业化管理。专业化运营模式，以人才队伍专业化作为运营基础之一，充分利用社会资源、集团和兄弟单位的专业化队伍，整合新老矿区优质资源、协同发展，扬长避短、优势互补，可为资源枯竭矿区劳动力转移探索新途径。

（四）小保当智慧煤矿建设推动煤矿安全状况根本好转

目前，世界发达产煤国家煤炭工业已经公的最安全行业。我国煤炭行业居五大高危行业之首，每年死亡上千人，且重特大事故频发，给人民群众生命和财产带来巨大损失。安全生产是煤炭企业的永恒主题，是煤炭企业经济效益的基础，是矿工家庭幸福、矿区社会稳定的前提，是企业可持续发展的保障。小保当智慧煤矿旨在创造一个安全可控的环境和安全可靠的系统，通过安全风险超前预控和人机环管闭锁控制，实现人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞，使安全事故得到有效管控，是一座本质安全型矿井。因此，智慧煤矿建设具有重要的现实意义，是煤矿安全标本兼治、重在治本的重大举措，是实现煤矿安全形势根本好转的重要手段。

（五）小保当智慧煤矿建设为陕北地区保水采煤积累经验

十八大报告把资源节约型和环境友好型社会建设取得重大进展作为全国建成小康社会的宏伟目标。西部地区是未来生产开发布局重点，但水资源短缺，生态环境脆弱，资源开发需要全面处理好生态环境保护、地区经济发展、当地民生改善之间关系，做到经济效益、社会效益、生态效益有机统一。榆神三期规划区内地下水是维系区域生态系统和生活用水的重要水源，并分布有众多自然保护区。2013年环境保护部批复的榆神三期规划区环境影响报告书审查意见提出，先期开采的小保当一号、二号矿井要积累保水开采时间经验，为其他矿井提供示范。小保当智慧煤矿在优化开采范围和开发时序、时限的基础上，采取两步走的开采战略，并结合先进的地表变形及地下水动态监测系统，实时监测、紧密跟踪，在开发中保护，在保护中开发，为下一阶段水源地敏感区开采及其他矿井开采提供了必要的数据支撑及实践经验，为今后保水采煤工艺选择及优化奠定了方向。