專訪┃陜煤集團黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊：打造國際一流智能化示范礦井
團隊簡介
陜西陜煤黃陵礦業有限公司一號煤礦（簡稱黃陵一號煤礦）智能化技術創新團隊是一支致力于煤礦智能化建設及運維管理的專業化隊伍，主要由各專業技術方向的煤炭行業技師、高級技師、技能大師等高技能、高素質人才組成。自2013年成立就開始致力于智能化無人開采技術研究，發揚特別能吃苦、特別能戰斗、特別能奉獻的煤礦鐵軍精神，勇于鉆研、敢于創新，攻克了無數技術難題，2014年率先建成國內首個全國產裝備智能化無人綜采工作面，實現了國產智能化無人開采技術從0到1的突破，同時拉開全國煤礦智能化建設的帷幕。
黃陵一號煤礦在智能化建設領域連年出新、持續領跑，先后創造全國煤炭行業“六個第一”，完成了Ⅱ類高級智能化礦井及高級智能化選煤廠建設，完成了基于動態地質模型大數據融合迭代規劃控制策略的智能開采技術、煤礦沿空留巷支護裝備與智能搬運機器人關鍵技術等多項重大科研項目，并承辦全國煤礦智能化建設現場會、中國工程院第351場科技論壇等重大會議活動，為煤炭行業智能化建設及發展提供了可借鑒、可復制的“黃陵模式”，成為陜西煤業化工集團有限責任公司乃至全國煤炭行業智能化建設一張靚麗的名片！
文章來源：《智能礦山》2025年第4期“專訪”欄目
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在數字技術重塑傳統產業的浪潮中，煤礦智能化建設已成為全球煤炭工業轉型升級的核心命題。作為全球最大的煤炭產銷國，我國煤礦智能化建設已從政策倡議走向深度實踐，黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊正是這場變革的先鋒實踐者。
2013年，黃陵一號煤礦便開始探索實施較薄煤層智能化無人開采技術研究，2014年5月，建成國內首個全國產裝備智能化無人綜采工作面，正式拉開智能化建設帷幕。近年來，積極響應國家八部委《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》要求，對照國家能源局《智能化煤礦驗收管理辦法（試行）》相關規定，穩步推進智能礦井、智慧礦區建設，構建了生產智能化、運營精細化、管理標準化、決策科學化的“1+1+N”智能化礦井模式，實現從系統智能化到智能系統化的全新跨越，完成了高級智能化的礦井+選煤廠建設目標，并于2022年7月通過國家能源局驗收。
礦井智能化發展動能強勁、成果豐碩，創造全國煤炭行業“六個第一”（第1個智能化采煤工作面；第1個實現透明地質精準規劃截割工作面；發布第1個煤炭智能化開采技術行業標準；第1個研發并應用AI+NOSA智能風險管控系統；第1個實現薄、中、厚煤層智能開采全覆蓋；第1個上線應用智能管控云平臺），為煤炭行業綠色、安全、高效、智能發展作出了有益探索。黃陵一號煤礦先后獲得全國五一勞動獎狀、國家級綠色礦山、國家首批智能化建設礦井等榮譽稱號（圖1）。
圖1 黃陵一號煤礦獲得的榮譽稱號
為深入了解黃陵一號煤礦智能化礦井建設思路、方案、目標及先進經驗，《智能礦山》編輯部專訪了黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊。
《智能礦山》：黃陵一號煤礦在智能礦井建設上起步較早，在行業率先實施智能化的初心是什么？
黃陵一號煤礦：當初，實施智能化開采是為了破解小采高、復雜地質條件與安全高效生產之間的矛盾。黃陵一號煤礦所處的黃隴煤田包括彬長（含永隴）、黃陵、旬耀、銅川、蒲白、澄合、韓城、華亭礦區，探明儲量近150億t，是國家13個大型煤炭基地之一。黃陵一號煤礦1/3的煤層厚度小于2 m，以往的綜采設備無法滿足開采需求，同時作為高瓦斯礦井，面臨水、火、瓦斯、煤塵、頂板5大災害威脅。因此，為實現“薄厚”與“肥瘦”搭配開采，最大限度提高資源回收率，將職工從高危作業環境中解放出來，降低職工勞動強度及工作量，黃陵一號煤礦聯合產學研單位開展了較薄煤層智能化無人開采前瞻性技術研究，建成“三機”協同+記憶割煤+遠程干預的智能化采煤工作面，實現了地面/巷道集控中心遠程采煤常態化，填補了行業智能化采煤的技術空白，開采規劃系統界面如圖2所示，透明地質數據界面如圖3所示。
圖2 開采規劃系統界面
圖3 透明地質數據界面
《智能礦山》：黃陵一號煤礦智能化礦井建設總體戰略布局、實施規劃和目標是什么？
黃陵一號煤礦：智能化建設是不斷迭代發展的系統工程，不是交鑰匙工程。隨著礦井全面實現無人化采煤常態化，黃陵一號煤礦嘗到了智能化建設的甜頭，也更加堅定發展智能化的決心，將智能化作為企業高質量發展、保持行業競爭力的戰略核心。黃陵一號煤礦按照“2+2+N”建設規劃，制定了健全系統、完善功能、改造升級、確保一流的總體建設思路，組建了11個專班，近年累計投資約18.2億元，2021年至今投資9.5億元，共建設了28個子項目，全面構建了生產智能化、運營精細化、管理標準化、決策科學化的“1+1+N”智能化礦井模式（即建設1個智能管控云平臺進行全局協同，智慧決策；1個礦井數據中心，讓數據算法為決策提供有力支撐；N個智能化子系統，涵蓋生產生活各方面內容，構建出1個智慧煤炭生產體系），順利完成了高級智能化礦井及高級智能化選煤廠建設的各項指標，建設成果全面惠及安全、生產、經營、管理等各方面，實現了“一減一增兩提升”的目標；同時在建設過程中也形成了許多具有黃陵特色的建設模式、建設成果，為行業智能化建設發展提供了可復制的黃陵模式，智能管控云平臺礦井界面如圖4所示。
圖4 智能管控云平臺礦井界面
《智能礦山》：黃陵一號煤礦智能化建設進程中取得了哪些重要成果和進展，請列舉幾個典型實踐案例？
黃陵一號煤礦：典型實踐案例主要包括4個方面。
（1）智能化采煤方面
采煤作為煤炭企業的主要任務，技術水平發展一直是行業智能化發展的先行者和核心，是關乎企業安全生產效益的根本。黃陵一號煤礦自2013年率先實現了“三機”協同+記憶割煤+遠程干預的智能化開采的1.0模式；融合巡檢機器人、雷達、慣性導航等先進技術為代表的全工作面增強感知+全工藝自動化作業的2.0模式；通過不斷探索實踐，實現以透明地質模型為基礎，融合大數據、物聯網、云計算、慣性導航系統、激光雷達定位等先進技術為一體的基于透明地質的開采技術、5G+透明地質開采、“110工法”（1 個工作面、1 條巷道、0 個煤柱）+透明地質開采等的3.0+模式。
沿空留巷支護裝備與智能搬運機器人關鍵技術及應用項目鑒定達到國際領先水平，并先后入選2024年煤炭行業標桿案例、國家礦山領域機器人典型應用場景、中國煤炭工業協會科學技術一等獎，首創了“110工法”下尾巷頂板自動化支護的作業模式，對于提高資源回收率、降低職工勞動強度，提升行業科技裝備水平具有重要意義，綜采工作面自動化控制系統界面如圖5所示。
圖5 綜采工作面自動化控制系統界面
（2）智能掘進方面
結合礦井高瓦斯、高硬度半煤巖的復雜地質條件，智能化技術創新團隊開展了復雜地質條件下煤礦智能快速掘進技術及裝備研究，研發運用掘、運、支成套智能快速掘進裝備，融合慣導+數字式全站儀等高精尖傳感技術，實現了數據遠程傳輸、實時監測監控、自主精準定位導航、智能截割等功能，有效克服地質復雜、多系統協調、現場運維等現實困難，創造了煤-巖巷道復雜地質條件日單進水平30 m的最高紀錄，智能掘進工作面監控系統界面如圖6所示。
圖6 智能掘進工作面監控系統界面
（3）安全生產方面
智能化技術創新團隊研發出智能風險綜合一體化防控平臺和AI+NOSA智能風險管控系統，煤礦智能安全風險綜合一體化防控平臺通過構建涵蓋人、機、環、管的科學評價體系，采集、處理安全生產全過程數據，推送、落實崗位作業全流程標準，多層級、分類別實時呈現安全風險動態，達到了分析智能化、狀態可視化、預警超前化、管控精準化，有效管控系統風險和崗位風險；AI+NOSA智能風險管控系統利用人工智能技術實時監管井下“三違”、非標準作業，實現了智能預警、實時記錄、現場制止、聯動閉鎖4項重點功能，消除了安全管理中的人為因素，突破了傳統的由人工管控風險的格局。目前，AI+NOSA智能風險管控系統覆蓋了黃陵一號煤礦“兩采、五掘、兩系統”（2個采煤工作面、5個掘進工作面、輸送帶巷和進風巷），實現了對51種違規情形的智能管控和8項作業的標準指引，AI+NOSA智能風險管控系界面如圖7所示。
圖7 AI+NOSA智能風險管控系統界面
（4）綠色可持續發展方面
黃陵一號煤礦積極實施礦井矸石山綜合、矸石處置填充技術、井下水復用等技術，為礦井災害治理和生態環境修復提供了空間與時間保障，形成了安全、高效、綠色、智能的可持續發展格局。水復用RO膜加藥系統如圖8所示。在國內率先編制發布了《智能化無人綜采工作面設計規范》《智能化無人綜采工作面驗收規范》等智能化無人綜采工作面系列企業標準（圖9-圖10），填補了國內煤炭行業智能化無人開采工作面標準的空白，為煤炭行業提供智能化建設的黃陵模式。
圖8 水復用RO膜加藥系統
圖9 綜采工作面設計規范封面
圖10 綜采工作面驗收規范封面
《智能礦山》：黃陵一號煤礦智能化礦井建設面臨的最大難題是什么，又如何應對解決 ？
黃陵一號煤礦：首先轉變思想觀念，具有依靠高新技術改造傳統產業的創新精神，推動煤礦核心技術不斷進步，把煤礦職工從復雜惡劣作業環境解放出來的理想和責任；其次是通過政策傾斜，提升職工積極性，把智能化無人開采技術作為一號工程來抓，為開展智能化無人開采技術研究與應用掃清思想障礙。
面對智能化建設過程中的技術難題，黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊提出了5個創新思路。
（1）理念創新
樹立采場零傷害的安全目標，確立了“兩解放、兩提高”（兩解放：把礦工從艱苦危險的環境中解放出來；從高強度體力勞動中解放出來。兩提高：提高煤炭工業科技裝備水平，增強煤炭行業的自豪感；提高煤礦形象，增強煤礦工人和企業的榮譽感）的安全理念，為智能化無人開采營造了良好的文化氛圍。
（2）技術創新
智能化技術創新團隊結合實際情況，聯合國內知名煤機裝備制造企業，創新技術攻關思路，共同攻關核心技術，瞄準綜采自動化、信息化、智能化、無人化的目標，建立工作面內有人巡視、無人操作的技術路線。
（3）裝備創新
按照綜采成套裝備全部國產化的思路，智能化技術創新團隊聯合國內知名煤機裝備服務商，發揮集成優勢，通過提升集成配套模式、大力實施技術融合、加強自主研發等途徑推動裝備創新，完成了消除煤壁視頻盲區等300多項技術改造創新。
（4）管理創新
針對新的生產模式，及時調整管理思路和工作重點，實現了從井下向地面轉變，管理重心由勞動組織管理、現場管理向設備管理、系統維護轉變，從人工現場操控向智能化遠程操控的3個轉變。
（5）培訓創新
強化安裝前基礎培訓，選派主要崗位職工前往設備和軟件廠家學習；強化安裝過程中實操培訓，采取廠家技術人員現場輔導、高級技師傳授操作要領、現場技術研討等形式開展現場培訓；強化調試過程中系統培訓，建立設備調試日志，對存在的難題進行研究攻關、技術會診，先后取得科技創新成果1 358項。
《智能礦山》：黃陵一號煤礦智能化建設中取得了哪些成就，帶來了哪些變化？
黃陵一號煤礦：隨著礦井在智能領域的探索與實踐，智能礦井、智慧礦區的建設成果全面惠及安全、生產、經營、管理等各方面，取得了“一減一增兩提升”建設成效。
（1）減人
通過智能化采掘、智能巡檢機器人等技術應用，每日可減少200余個崗位用工，實現少人則安、無人則安。
（2）增安
通過“一平臺、一系統”建設，以智能化手段確保風險可控、在控，防止風險向隱患、事故演變，破解煤礦安全管理的痛點、難點和堵點，增強了安全保障能力。
（3）提效
采煤工效達到141 t/工，掘進綜合單進水平由350 m提高到650 m，全員工效由11.32 t提升至18.55 t，生產效率提升了30％，產生直接經濟效益近7億元。
（4）可持續發展
實施了“110工法”、礦井水復用、矸石充填、矸石山綜合利用等項目，為災害治理和生態修復提供了空間與時間保障，形成了安全、高效、綠色、智能的可持續發展格局，黃陵一號煤礦的生態修復狀態如圖11所示。
圖11 黃陵一號煤礦的生態修復狀態
在智能化建設中，黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊作為行業智能化建設的先行者、排頭兵，擔負引領行業進步發展的使命和責任，做行業進步的領航者、推動者，積極創新及總結，形成了以下4個亮點。
（1）核心技術自主化
智能化技術創新團隊先后完成科技項目150項、申報專利120項、“五小”創新成果1 609項，其中25項達到國際領先水平、34項達到國內領先水平，煤與油型氣共生礦區安全智能開采關鍵技術與工程示范項目榮獲國家科學技術進步二等獎（圖12）。
圖12 國家科學技術進步二等獎
（2）建標立標品牌化
智能化技術創新團隊參與的《智能化無人綜采工作面設計規范》《智能化無人綜采工作面驗收規范》2項行業標準通過國家能源局批準和發布，基于動態地質模型與自主規劃開采的采煤工作面設計規范、驗收規范等5項團體標準通過中國煤炭工業協會批準并公告，填補了國內行業空白，提供了煤礦智能化的“黃陵模式”。
（3）綜合決策智能化
建設了智能管控云平臺，首創礦井遠程智能巡檢和礦井檢修模式到生產模式的一鍵切換，打造了可視、可控、可算的智慧云大腦，實現了系統智能化到智能系統化的技術跨越。
（4）風險管控智慧化
建設了運用AI+NOSA智能風險管控系統，人工智能實時開展井下全覆蓋監管，對8項作業、51種違規情形進行智能管控和標準指引，實現智能預警、實時記錄、現場制止、聯動閉鎖，消除人的不安全因素，突破人工管控格局。
乘風破浪潮頭立，揚帆起航正當時。黃陵一號煤礦智能化技術創新團隊主動擔當、勇于作為，以煤礦安全、智能、綠色、高效、和諧為目標，瞄準科技創新主攻方向，著力突破關鍵核心技術，不斷提升創新力、競爭力，搶占智慧與智能的前沿陣地，以智慧力量、智能支撐譜寫高質量發展新篇章，為全國煤炭行業科技進步和產業技術升級做出新的貢獻。
END
編輯丨李莎
審核丨趙瑞
煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業最重要的科技窗口與學術交流陣地，也是行業最大最權威的期刊集群。
《智能礦山》
Journal of Intelligent Mine
月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領域產學研用新進展的綜合性技術刊物。
主編：王國法院士
投稿網址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）
聯系人：李編輯 010-87986441
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