智慧礦山是我國的一個(gè)新興概念,其發(fā)展是建立在礦山自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化所取得成果的基礎(chǔ)上,討論智慧礦山,必須與自動(dòng)化礦山、信息化礦山、數(shù)字化礦山等概念結(jié)合起來進(jìn)行。中國智慧礦山的發(fā)展歷程大致可分為以下三個(gè)階段:
從2016-2021年,我國政府對(duì)智能礦山的重視程度逐步加強(qiáng),并給出相應(yīng)的指導(dǎo)意見與建議,智能化礦山的種類也從煤礦逐步延伸到非煤類礦山。尤其2020年2月,國家發(fā)改委、能源局等八部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,首次于國家層面對(duì)煤礦智能化發(fā)展提出了具體目標(biāo),旨在推動(dòng)智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合、提升煤礦智能化水平、促進(jìn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。資料來源:各政府部門,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理智慧礦山上游主要是系統(tǒng)集成中所運(yùn)用的攝像頭、防爆計(jì)算機(jī)、防爆變頻器等零部件以及軸承、膠輪、外殼等加工耗材的供應(yīng)商,如寶信軟件等;下游主要為煤炭、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開采公司,如陽煤集團(tuán)(陽泉煤業(yè))、陜西煤化、中國華能等;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)條件、IT/OT系統(tǒng)建設(shè)情況,打通礦產(chǎn)資源產(chǎn)運(yùn)銷以及上下游各環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)子系統(tǒng)、整體生產(chǎn)、礦業(yè)集團(tuán)經(jīng)營管理的多級(jí)優(yōu)化。相關(guān)報(bào)告:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國智慧礦山行業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》四、中國智慧礦山行業(yè)市場現(xiàn)狀分析我國資源稟賦具備“富煤、貧油、少氣”的特征,這決定了煤炭是我國能源體系的支柱。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年煤炭占比我國能源消費(fèi)總量的56.0%,雖然近年來核能、風(fēng)能、太陽能等新能源行業(yè)發(fā)展迅速,我國能源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出持續(xù)多元化發(fā)展的態(tài)勢,但具備成熟可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)勢的煤炭資源仍將在較長時(shí)期內(nèi)作為我國能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)性能源和基礎(chǔ)性能源,為我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。資料來源:國家統(tǒng)計(jì)局,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國,據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年我國煤炭產(chǎn)量為41.26億噸,同比增長5.74%,消費(fèi)量為42.26億噸,同比增長4.60%,較之煤炭行業(yè)“去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)”初期已呈現(xiàn)一定的回暖態(tài)勢。預(yù)計(jì)到“十四五末”即2025年,我國煤炭產(chǎn)量將控制在41億噸左右,相較2020年39.02億噸的產(chǎn)量而言仍有一定的增長空間資料來源:國家統(tǒng)計(jì)局,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理近年來,我國煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革成果顯著,落后產(chǎn)能逐步淘汰,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。自2016年去產(chǎn)能以來,我國煤礦數(shù)量逐步減少,從2015年的10800處已降至2020年的約4700處。資料來源:中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理而與此同時(shí),雖然我國煤礦數(shù)量在逐年降低,但是煤炭單產(chǎn)卻穩(wěn)步提升,煤礦平均單產(chǎn)亦由2015年的34萬噸/年提升至2020年的83萬噸/年。注:煤礦單產(chǎn)=當(dāng)年原煤產(chǎn)量/當(dāng)年煤礦數(shù)量。資料來源:國家統(tǒng)計(jì)局,中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理根據(jù)2021年6月國家能源局頒布的《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》,明確了智能化井工煤礦需要建設(shè)包括智能綜合管控平臺(tái)、智能地質(zhì)保障系統(tǒng)、智能掘進(jìn)系統(tǒng)、智能采煤系統(tǒng)等在內(nèi)的12大類軟硬件系統(tǒng)。資料來源:國家能源局,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理得益于政策基礎(chǔ)以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障,我國煤礦智能化建設(shè)目前正加速進(jìn)行,并已取得階段性成果。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2021年底全國煤礦共建成813個(gè)智能化程度不同的采煤工作面,可以實(shí)現(xiàn)少人化開采,雖然對(duì)于全國約4700處煤礦存量以及智慧煤礦智能開采、無人開采的要求而言尚處于起步階段,但已經(jīng)取得一定成果,且呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。資料來源:國家礦山安全監(jiān)察局,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理根據(jù)產(chǎn)煤大省山西省能源局2021年11月發(fā)布的《山西省煤礦智能化建設(shè)指導(dǎo)手冊(2021年版)》披露的數(shù)據(jù)進(jìn)行測算,擁有一個(gè)采區(qū)(1x采煤面+2x掘進(jìn)面)的低配、中配、高配智能煤礦的智能化建設(shè)投入分別為0.61-0.83億元、1.15-1.61億元及2.12-2.92億元,若擁有2個(gè)采區(qū)則智能化建設(shè)投入將分別提高至0.92-1.29億元、1.72-2.36億元及3.21-4.38億元。保守假設(shè)至2025年率先完成1000座大型煤礦的單采區(qū)智能化建設(shè),且大型煤礦內(nèi)部產(chǎn)能結(jié)構(gòu)與2018年保持不變,則對(duì)應(yīng)十四五期間煤礦智能化建設(shè)投入約為913-1255億元;保守假設(shè)未來剩余3000座煤礦均改建為低配智能煤礦,將繼續(xù)帶來1830-2490億元建設(shè)投入;合計(jì)煤礦智能化市場規(guī)模將達(dá)到2743-3745億元。考慮到部分大型煤礦將建設(shè)多個(gè)智能化采區(qū),預(yù)計(jì)未來煤礦智能化實(shí)際建設(shè)規(guī)模有望超預(yù)期。煤礦信息化建設(shè)是煤礦智能化建設(shè)的主線與基礎(chǔ),從20世紀(jì)80年代中期至今,我國煤礦信息化建設(shè)主要經(jīng)歷了單機(jī)(系統(tǒng))自動(dòng)化、綜合自動(dòng)化及礦山物聯(lián)網(wǎng)階段,且隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,我國煤礦信息化的發(fā)展趨勢將向煤礦智慧化方向演化。資料來源:CNKI,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理國內(nèi)礦山在不同煤層厚度的智能化進(jìn)行了探索,其中,峰峰集團(tuán)、陽煤集團(tuán)、陜煤集團(tuán)在薄煤層領(lǐng)域智能化進(jìn)行探索,以晉能控股、川煤集團(tuán)、陜北礦業(yè)為主的煤炭企業(yè)在中厚煤層領(lǐng)域探索智能化,天地科技在大采高領(lǐng)域探索了綜采成套裝備智能系統(tǒng)。資料來源:CNKI,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理除此之外,以鄭煤機(jī)、天地科技、三一國際、創(chuàng)力集團(tuán)為主的企業(yè),除傳統(tǒng)煤機(jī)外也在積極布局煤礦智能化技術(shù)和系統(tǒng),在軟件和硬件上進(jìn)一步提升。目前,我國煤炭領(lǐng)域智能化研究起步較晚,近年來呈快速發(fā)展趨勢。未來,更加深入融合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)“自主感知、泛在聯(lián)接、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能開采”將是煤礦智能化發(fā)展的主要目標(biāo)。未來智能礦山將通過各種智能傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山環(huán)境實(shí)時(shí)變化的多維主動(dòng)感知,通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦山人與人、人與物、物與物的廣泛聯(lián)接,通過數(shù)據(jù)采集與分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策,通過智能生產(chǎn)管控實(shí)現(xiàn)煤炭資源的智能化開采。目前,智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)常來自不同廠家,其設(shè)備可靠性及可兼容性較差,尤其體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、接口等方面。因此,開展企業(yè)間的溝通合作,開發(fā)高兼容性軟件及成套設(shè)備,更易于整合各軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化、信息化、智能化,更易于在生產(chǎn)過程中收集各類信息,方便故障診斷,不斷優(yōu)化提升。產(chǎn)品成套化趨勢能夠?yàn)橄掠慰蛻籼峁└鼮槿娴募夹g(shù)和解決方案;產(chǎn)品集成化趨勢順應(yīng)了煤機(jī)智能化技術(shù)發(fā)展的潮流;產(chǎn)品靈活化和綜合化趨勢增強(qiáng)了產(chǎn)品的功能多樣性和環(huán)境適應(yīng)性,以上產(chǎn)品發(fā)展趨勢將進(jìn)一步提升我國煤礦智能化建設(shè)水平。另外,隨著智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)在煤炭行業(yè)的成熟應(yīng)用,相關(guān)業(yè)務(wù)在智能化程度及安全生產(chǎn)需求均較高的行業(yè)間進(jìn)行低成本跨行業(yè)復(fù)制將具備更多可能性。目前我國尚處煤礦智能化建設(shè)的初級(jí)階段,提供智能礦山相關(guān)產(chǎn)品及服務(wù)的企業(yè)較多,而且大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小,真正具備自主研發(fā)能力并能夠提供較完整解決方案的企業(yè)較少。但隨著煤礦智能化行業(yè)的發(fā)展,將逐步出現(xiàn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量較好的龍頭領(lǐng)軍企業(yè),持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合以實(shí)現(xiàn)集聚,并不斷完善自身質(zhì)量管理體系、增加研發(fā)投入以及提升售后服務(wù),最終優(yōu)化我國智能礦山領(lǐng)域市場的供給結(jié)構(gòu)。總體來說,煤礦生產(chǎn)作為整個(gè)煤炭工業(yè)的核心所在,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對(duì)其進(jìn)行智能化建設(shè),是適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命發(fā)展趨勢、保障國家能源安全、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的本質(zhì)支撐,因此智能礦山行業(yè)具備持續(xù)成長的歷史必然性,并且得益于政策基礎(chǔ)以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障,我國智能礦山行業(yè)將迅速迎來廣闊的發(fā)展空間。華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)隸屬于華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,專注大中華區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)情報(bào)及研究,目前主要提供的產(chǎn)品和服務(wù)包括傳統(tǒng)及新興行業(yè)研究、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究、市場調(diào)研、專題報(bào)告、定制報(bào)告等。涵蓋文化體育、物流旅游、健康養(yǎng)老、生物醫(yī)藥、能源化工、裝備制造、汽車電子、農(nóng)林牧漁等領(lǐng)域,還深入研究智慧城市、智慧生活、智慧制造、新能源、新材料、新消費(fèi)、新金融、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新興領(lǐng)域。
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