智慧礦山是將數字化、自動化、智慧化等技術與礦山生產經營過程緊密結合,實現礦山智能化生產和管理的綜合系統。
5G安全帽、5G云喇叭、5G救援機器人、5G采礦設備……非煤礦山智能應用水平提升,安全生產、應急救援方式更新,礦工的工作方式隨之變革。
千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。從漆黑礦洞里的人工開采,到智能化“無人”采礦;從以往使用繁瑣的機械設備進行礦產生產活動,到如今的“井上看清井下”……5G+工業互聯網賦能礦山行業向“智”而行。
近些年來,我國頒布了多項關于支持、鼓勵、規范智慧礦山行業的相關政策,如2022年國務院發布的《關于印發“十四五”國家應急體系規劃的通知》表示,通過先進裝備和信息化融合應用,實施智慧礦山風險防控、智慧化工園區風險防控、智慧消防、地震安全風險監測等示范工程。此外,2020年3月,國家發改委、國家能源局等8部委聯合發布了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,意見明確指出,到2035年,各類煤礦基本實現智能化,構建多產業鏈、多系統集成的煤礦智能化系統,建成智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系。
礦山智慧化已成為行業大勢所趨,政府和企業紛紛投入資源推進智能化建設。智慧礦山的建設不僅是一項超級工程,更是保障國家能源資源安全和實現可持續發展的重要基礎。
據中研普華產業院研究報告《2024-2029年中國智慧礦山行業發展趨勢與投資咨詢報告》分析
第四章 中國礦山機械智能化現狀與趨勢分析
4.1 煤機智能化現狀與趨勢
4.1.1 煤機市場需求現狀
狹義上的煤機主要包括“三機一架”。煤機即煤炭開采設備。廣義上的煤機,按照煤礦開采的順序,主要分為勘探設備、綜合采掘設備、提升設備、洗選設備、煤炭安全設備、露天礦設備和其他設備等。狹義上的煤機主要指綜合采掘設備中的“三機一架”,即掘進機、采煤機、刮板輸送機和液壓支架。
“三機一架”在煤機總價值量中占據主要地位。在煤礦機械市場中,綜采設備占據主要份額,占比約70%。而綜采設備工作面又包括一臺采煤機、一臺掘進機、一臺刮板輸送機和百余臺液壓支架,其中液壓支架價值量占比最高,約為45%,掘進機、采煤機、刮板輸送機分別占據12%、13%和10%。
進入21世紀以來,我國煤礦裝備制造業緊緊抓住煤炭工業健康發展的良好契機,不斷取得新進展和新突破,研發制造水平不斷提升,重大技術裝備國產化進程不斷加快。經過“十一五”的技術攻關和創新,國產高端綜采裝備技術實現快速發展,骨干綜采裝備制造企業制造和研發能力大大提高,高端綜采裝備國產化率已達到60%以上,國產高端綜采成套裝備已開始向俄羅斯和印度等國家出口。經過多年的積累,我國煤礦裝備制造業已經形成了較完整的制造體系,專業化程度也大大提高,制造企業已具備了綜合生產配套能力。國家對煤礦裝備制造產業的發展高度重視,已經將振興裝備制造業提升到了國家與民族安全的前所未有的高度,為產業的發展提供了政策環境支持。
從需求面看,煤機需求增長主要受三方面因素影響:煤炭新增產能、舊煤機替換以及先進產能置換帶來的煤炭機械設備需求增長。2022年,隨著煤炭市場景氣度的持續回升,煤炭產量有所增加,全年煤炭產量為44.5億噸,同比增長8.0%,煤炭產量增加將帶來煤機新增需求。同時,隨著煤炭機械自動化、智能化發展,先進產能置換對煤機需求提升,帶動煤機需求的增長。
4.1.2 煤機市場競爭現狀
我國煤炭機械行業雖起步較晚,但相較于發達國家發展較為迅速。國產煤礦裝備在可靠性、智能化和信息化等方面雖落后于國際先進水平,但在裝備研發、設計、制造及調試等環節都已獲得顯著突破,正在逐漸縮短與先進國家的差距。在采煤機方面,西安煤機、創力集團、天地科技、太原煤機占據市場80.00%的份額,掘進機市場龍頭包括三一重工股份有限公司、上海創力集團股份有限公司、山西天地煤機裝備有限公司等。
從煤礦裝備制造行業來看,受新增煤礦產能、存量設備更新、煤礦智能化升級等多因素疊加驅動,煤炭產業對高端化、智能化產品需求強勁,國內煤機市場實現較快增長,煤礦裝備制造企業經濟效益持續提升。根據中國煤機協會披露數據,主要企業煤機產品銷售收入、利潤同比增幅較大,但行業內企業競爭進一步加劇,產業整合重組加速,將逐步形成以大型企業集團為主的市場競爭格局。
4.1.3 煤機智能化現狀
我國煤層自然賦存條件復雜多變,企業和工人安全基礎薄弱。我國煤炭資源分布廣、煤層埋藏深,先天條件 占優的露天煤礦比重不到12%,開采相對困難的井工礦占絕大多數;同時還伴隨著瓦斯、水、火、沖擊地壓 等災害,開采條件受限、安全事故多發。此外,根據國務院安委辦的采訪,礦井存在工人下井的工作制服不達標、礦井的安全環境差、各項設施不健全等問題,體現我國煤礦企業和工人的安全意識薄弱。
煤礦智能化無人化可以解決安全問題。將以往由人完成的任務交由數字化、自動化系統處理,減少了人為產 生的錯誤。隨著煤礦智能化的不斷推進,全國煤炭2021年百萬噸死亡率降至0.044,比2016年下降 71.79%。
近年來,我國煤炭裝備制造與“云、大、物、移、智”等技術深度融合,智能化開采技術及裝備取得重大突破。業內認為,我國煤機裝備制造向智能化、綠色化和數字化邁進,將推動煤炭工業轉型升級和高質量發展。
一批具有國際競爭力的大型煤機裝備制造企業正強勢崛起,“專精特新”企業快速發展,行業企業研發的煤機裝備廣泛應用,有力支撐了全國煤礦智能化建設、安全高效生產,為570多處煤礦、約1100個采掘工作面智能化建成達標和煤炭工業高質量發展貢獻了“煤機力量”。
高端煤機制造裝備也為煤礦智能化帶來顯著加持。中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家王國法在2023中國煤炭工業發展暨技術裝備創新高峰論壇上表示,目前,全國首批70處智能化煤礦建設示范取得顯著成效,其中,井工礦65處,露天5處,煤礦總產能超6億噸,目前已有50余處示范建設的智能化煤礦通過驗收,達到中級智能化煤礦水平,預計今年底將全部完成驗收,為全國煤礦智能化建設提供可復制的經驗和樣板。
從國內煤礦機器機器人的市場結構來看,2022年,國內運輸類煤礦機器人市占最大,達29%;其次是安全控制類,占比26%;掘進類和采煤類機器人分別占比24%、13%。
圖表:2022年煤礦機器人應用種類占比

數據來源:中研普華產業研究院整理
未來智慧礦山行業發展前景
隨著科技的不斷發展,智慧礦山的應用前景非常廣闊。未來,智慧礦山將進一步實現自動化、智能化生產,提高生產效率,降低運營成本,保障安全生產。同時,智慧礦山將推動礦業產業鏈的優化升級,促進礦業產業的可持續發展。
此外,隨著5G、物聯網等新技術的不斷發展和應用,智慧礦山的通信能力和智能化水平將得到進一步提升。智慧礦山將更好地與智能制造、工業互聯網等領域融合發展,形成更加完善的智能制造體系。
智慧礦山是數字化時代礦業發展的必然趨勢,具有巨大的發展潛力。未來,智慧礦山將在提高生產效率、降低運營成本、保障安全生產等方面發揮重要作用,推動礦業產業的可持續發展。對于礦業企業來說,應積極擁抱新技術,加大投入力度,加快推進智慧礦山建設,以適應數字化時代的發展需求。同時,政府和社會各界也應支持智慧礦山的發展,為其提供良好的政策和環境支持。
更多內容可以點擊查看中研普華產業院研究報告《2024-2029年中國智慧礦山行業發展趨勢與投資咨詢報告》。
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2024-2029年中國智慧礦山行業發展趨勢與投資咨詢報告
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