我國智能礦上采礦系統發展現狀及趨勢

• 都泊言 2023年4月23日 來源：中研網 770 46
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我國采礦設備制造行業經歷了引進吸收國外先進技術、合作設計、自主設計的發展道路，特別是在2010年國務院頒布實施《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》的推動下，我國采礦設備制造行業實現了兩大轉變，一是產品開發由仿制型向自主創新型轉變;二是經濟運行由粗放

一、采礦行業發展現狀

我國采礦設備制造行業經歷了引進吸收國外先進技術、合作設計、自主設計的發展道路，特別是在2010年國務院頒布實施《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》的推動下，我國采礦設備制造行業實現了兩大轉變，一是產品開發由仿制型向自主創新型轉變;二是經濟運行由粗放型向效益型轉變。采礦設備行業逐步形成兩個主要的戰略群體：提供全線產品及服務的綜合性企業和細分產品或市場的專業型企業。隨著采礦設備技術的提高，未來，我國采礦設備將朝著以下兩個方向發展。

一是采礦設備的機械化、自動化、高效化。雖然我國的采礦技術有一定的進步，然而，在采礦的全過程中使用機械化還是極少數的，采礦工藝水平的低下嚴重制約著我國的高效率采礦。因此，要加大研究力度，特別是針對各種主要采礦設備以及與之配套的輔助機械等系列設備，要根據我國采礦技術的實際情況進行分析，探索綜合措施，為實現無軌化、高效化和半自動化、自動化而努力，這也是采礦設備的發展趨勢。

二、智能礦上采礦系統發展現狀

采礦采石設備是指專業從事采礦、選礦、探礦的機械，礦山作業中應用的大量起重機、輸送機、通風機和排水機械等都統稱為采礦采石設備，采礦采石設備可細分為采礦設備和采石設備。采礦采石設備行業主要下游市場中，煤炭開采和洗選業固定資產投資規模較大，遠超有色金屬礦采選業和黑色金屬礦采選業固定資產投資，整體而言，我國采礦采石設備行業主要下游市場需求回升。煤炭開采和洗選業固定資產投資規模達3635億元，同比上升29.59%，上升幅度較大。有色金屬礦采選業和黑色金屬礦采選業固定資產投資規模分別為1089億元和810億元，分別同比上升6.76%和2.53%。礦井提升運輸設備中，起重機、輸送機械和裝載機產量波動發展。其中，起重機和輸送機械產量整體呈下降趨勢，裝載機產量整體呈上升趨勢。起重機、輸送機械和裝載機產量分別為921.66萬噸、137.92萬噸和15.67萬臺，分別同比18.60%，同比下降22.20%和同比上升7.77%。起重機、輸送機械和裝載機產量分別為89.13萬噸、13.6萬噸和1.74萬臺。現階段，我國有色金屬礦采選設備增量需求有一定的空間，產品逐漸向著技術創新及高端化和智能化的趨勢發展。

圖表：中國金屬礦業投資市場分布比例圖

資料來源：中研產業研究院整編

三、市場占有率

1、礦山智能化是發展趨勢

(1)科技+安全生產+招工難推動礦山智能化發展

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濟穩定發展中發揮著重要作用。改革開放以來，我國煤炭開采經歷了從人工炮采、機械化、自動化、數字化的歷史性轉變，未來智能化是煤炭行業的發展趨勢，主要變現在以下幾個方面：

1)科技進步提供技術支持。5G、大數據、人工智能以及區塊鏈等新一代信息技 術的快速發展為礦山智能化建設提供了技術與裝備支撐。目前已經在煤炭開采關鍵技術、設備、系統平臺等方面已經獲得初步應用，未來深度融合是發展趨勢;

2)安全生產倒逼煤炭企業開展智能化建設。近些年隨著對煤炭開采行業安全性的重視，我國礦山死亡人數從2010年的1973人下降到2020 年的225人，百萬噸死亡率也相應地從0.564下降到0.058，安全形勢持續改善，但與國外發達國家還有很大差距。

3)人工成本上升+招工難促使企業加大智能化投入。目前煤炭企業從業人員老齡化嚴重，部分企業的井下作業人員平均年齡超過45歲，煤炭企業井下惡劣的作業環境難以吸引新一代年輕人，導致招工越來越困難，我國煤炭開采余選洗業人數從2010年的 527.19 萬人下降到 2019 年的 284.68 萬人，下降了46%，同時疊加人力成本的不斷攀升將促使煤炭企業加大智能化投入。

(2)礦山智能化建設技術架構

智能化礦山是指將人工智能、工業互聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備 等與現代煤炭開發技術進行深入融合，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統，實現礦山開拓、采掘(剝)、運輸、 通風、洗選、安全保障、經營管理等全過程的智能化運行，最終實現礦山生產的安全提升、減員增效、節能降耗。

礦山智能化建設技術架構分為五層，即感知層、接入層、邊緣層、工業互聯網平臺以及綜合管控平臺。井工礦山的智能化系統基本建設內容包括 12 項內容，分別是：1)信息基礎設施;2)智能地質保障系統;3)智能掘進系統;4)智能采煤系統;5)智能主煤流運輸系統;6)智能輔助運輸系統;7)智能通風系統;8)智能供電與供排水系統;9)智能安全監控系統;10) 智能綜合管控平臺;11)智能化園區;12)經營管理系統等。

2、煤炭企業盈利提升有望加大資本開支

煤炭行業集中度提升為礦山智能化提供基礎。近些年隨著煤炭行業供給側改革，逐步淘汰落后產能，鼓勵大型煤炭企業對中小型礦山進行兼并重組，我國煤礦數量逐年降低，從2015年的10800處下降到2020年的 4700 處，行業集中度不斷提升，隨著十四五末煤礦數量控制在4000處左右，行業集中度將會進一步提升，煤炭企業規模將會進一步擴大，這為煤炭智能化建設提供了基礎。截至2020年末，十四五末煤礦數量控制在4000座左右。假設到2025 年，全國煤礦智能化的滲透率達到50%，也即2000座煤礦達到智能化水平。2020年我國智能化采煤工作面僅有494 個，到2025年有1506 座煤礦需要進行智能化改造。根據數據顯示，已有生產型煤礦單礦智能化改造升級費用約在1.49—2.63億元，平均一座煤礦的改造費用約2.06億元，則到2025年我國煤礦智能化的市場空間將高達3100億元。

圖表：2020-2025年中國煤礦智能化設備改造市場空間預測

資料來源：中研產業研究院整編

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