一、企业基本情况

小保当公司井田位于国家大型煤炭陕北基地榆神矿区三期规划区，面积220km2，地质储量49亿吨，可采储量30亿吨。公司按照“一公司两矿”的模式建设，其中一号煤矿建设规模1500万吨/年，二号煤矿建设规模1300万吨/年，联合建设一座洗选能力2800万吨/年的大型现代化选煤厂。两矿井井下生产系统相互独立，地面所有设施共用。

公司严格落实“高起点设计、高标准建设、高水平管理、高效能运作”的总要求，坚持智慧矿区“1+N”建设理念，打造智能矿井“三大平台，两个中心，56 个子系统”，充分利用物联网、大数据、人工智能、5G 等新一代信息技术，吸收先进智慧化矿山建设经验，形成了小保当智能化煤矿建设特色模型。

二、信息化建设情况

公司智慧矿山建设以顶层设计为主干，以跨行业技术嫁接为枝叶，不断丰富系统功能，深化系统建设，注重实际应用效果，形成安全生产运营管控平台、网络传输平台、企业经营管理平台、安全决策中心和云计算中心，各类智能化场景已实现常态化运行。

（一）信息基础设施。

1.云数据中心。

公司建设有工业云和企业云两套私有云数据平台，保证了生产数据和经营数据的安全性，避免了重复投入及硬件资源浪费。

2.网络传输平台。

公司一、二号煤矿建有千兆控制、千兆监测、万兆视频的企业管理环网，井上和井下分别设置独立的冗余环，实现万兆到汇聚、千兆到桌面的网络传输模式。

3.融合通信系统。

公司融合通信系统集成通讯系统、UWB人员精确定位系统、安全监测监控系统，实现通讯系统、应急广播、人员定位系统以及安全监测监控系统融合联动。

4.网络安全建设。

在运营管控平台、云计算数据中心和企业管理网络之间采用防火墙+网关+杀毒软件的方式，保证工业传输平台网络的安全。在企业管理网络与公网之间采用防火墙+入侵检测+流量控制+网络杀毒软件的方式，保证企业管理网络的安全。

5.智能地质保障系统。

公司构建了基于统一数据标准、以空间地理位置为主线的矿山地测数据库，通过二维图形化、三维可视化、一体化的方式展示井上下所有矿山地质构造的空间赋存形态，综合集成井上下各类安全监测监控系统及生产自动化系统等实时数据，实现协同设计、“一张图”综合显示、智能分析等功能。

（二）智能综合管控平台。

基于系统基础数据和专业管理决策模型，应用3DGIS技术、物联网技术、大数据挖掘技术、云计算技术、专家诊断技术，以工作面自动化、主煤流运输、辅助运输、供配电、安全保障、生产辅控等环节为纽带，协同控制，实现整个矿井生产过程“远程控制、无人（少人）值守”，完成生产调度、设备及人员等管理；开展煤矿井下水、火、瓦斯、顶板等重大危险源检测、识别及预测预警，将煤矿井下各类危险源数据集成于同一平台，实现重大危险的早期预测预警，为煤矿整体安全管理水平和决策水平提供保障。

（三）智能灾害防治系统。

一号、二号煤矿针对水、火、瓦斯、顶板等各类灾害建立矿压监测系统、水文监测系统、束管监测系统、矿井粉尘监控综合治理、光纤测温等系统，实现对各类灾害的实时监测、预警及综合数据分析，为矿井决策分析、应急管理提供了有力保障。

（四）安全管理系统。

　　系统以“安全风险分级管控”“事故隐患排查治理”2个子系统为主，包含“三违管理”“安全账户”“干部走动”“动态安全码管理”等多个应用，实现风险预控、隐患预治、安全预控，隐患整改闭环管理，强化了煤矿安全基础管理，提升了安全保障能力。

　　（五）智能采煤系统。

　　一号、二号煤矿建成厚煤层、中厚煤层、薄煤层智能化综采工作面，按照“超前感知、科学决策、精准执行”要求，采用GIS三维透明地质写实数据超前形成科学回采曲线，通过集控系统中枢实现智能高效决策，利用惯导技术将决策指令精准传达至各执行单元，有效保障了采煤机、液压支架和刮板运输机的回采状态参数修正，以及协同作业，实现高效智能运行。

　　（六）智能掘进系统。

　　1.针对公司一号煤矿巷道断面尺寸大、夹矸厚度大、硬度高、易片帮等难题，与西安科技大学、西安煤矿机械有限公司合作研制了集掘、支、锚、运、探、通风、除尘等功能于一体的世界首套护盾式智能掘进机器人系统。该系统初步实现精确定位定向、自动定形截割、自动行驶纠偏、自动运网布网、多机器人协同控制并行作业，具备地面与井下全系统虚拟智能测控和一键启停等功能。该系统在0.8-2.1米厚度硬岩夹矸情况下，完成了工业性试验，已累计掘进4700m，截至目前，最高日进尺56米，月进尺1052米。

　　2.为解决二号煤矿复杂地质条件下快速掘进问题，公司采用了国内首套半煤岩巷快速掘进成套装备。

　　3.公司一、二号煤矿均建立智能快掘地面远程控制系统，具备地面远程一键启动，设备状态实时在线监测、预警，三机联动控制，进尺自动统计，油位、油温在线监测，截割头状态高清视频显示，故障记录存储等功能。

　　（七）智能主煤流运输系统。

　　公司一、二号煤矿通过融合煤流计量、视频分析、主运输系统巡检机器人巡检等技术实现了顺煤流启动智能调速、节能降耗的目标。原煤流系统启动时间由30分钟缩短为10分钟左右，极大提升了原煤流带式输送机运行效率。

　　（八）智能辅助运输系统。

　　2019年11月，公司完成智能胶轮车运输管理系统建设。2020年5月1日零点班系统开始试运行，目前运行正常。该项目是基于人员定位系统及地图服务集成定制，系统实现了手机端APP和电脑PC端的日常计划用车、临时用车申请，系统还提供井下站点一键式叫车，车辆上下行实时数据展示，合理分配车辆和司机，将车辆使用费接入“全面预算+内部市场化”系统，最终实现费用日清日结。

　　（九）生产辅助系统。

　　该系统结合人员定位系统、安全预控系统、井口虹膜系统、滴滴打车系统、矿灯管理系统、安检信息站、车场大屏等多个系统，对矿井各类安全生产系统数据进行信息融合共享，有效支撑矿井生产调度指挥和运营决策。

　　井下机房硐室均已实现无人值守、有人巡检运行模式，顺槽智能排水常态化运行，建立了主运输系统巡检机器人，实现机器人代替人工岗位，减人增效初现成果。

　　（十）智能洗选系统。

　　1.通过整合选煤厂的集控、选矸、加介、重介、浓缩、供配电等自动化管理系统，形成选煤厂智能管控平台，实现智能监测、智能控制、智能调节等功能。

　　2.公司智能火车装车系统通过对现有系统升级融合、设备智能化改造，融入三维扫描、机器视觉、点云建模、装车模型自学习优化等关键技术，实现车号射频与视频识别双校验、防冻抑尘剂定量智能喷洒、装车系统及自动整平压实全流程智能化无人装车。每班岗位工减少7人，同时彻底解决偏载、洒煤等问题。

　　（十一）智慧园区方面。

　　公司与华为合作建设智慧园区，按照一个数据底座、一个智慧园区平台、7个子系统34个功能点、4个智慧应用进行建设，目前已经完成数据底座、智慧园区平台建设，34个功能点开发，4个智慧应用已全部投入使用。目前已初步建成智慧餐厅、智能货柜、智能路灯、智能会议室等多个智慧应用场景。同时充分利用云计算、大数据、物联网、人工智能等信息技术，整合园区的消防、安防、停车、访客、会议管理、考勤、购物、餐厅等业务系统，构建智慧园区管理平台，实现园区可视化、管理精细化、工作便利化和生活幸福化，计划2021年8月底前完成智慧园区建设和科研项目结题。

　　（十二）5G+智慧矿区方面。

　　公司紧紧围绕集团“十四五”规划，快速推动榆北小保当5G+智慧矿区示范项目建设，建设井上、井下5G一张网、5G+井下无人驾驶、5G+智能化综采工作面、5G+工业互联网混合云平台，实现从云－边－端大数据处理与分析功能。目前已完成地面11台、一号煤矿井下31台5G基站安装、调试，并投入运行，实现工业场区5G全覆盖及井下主要巷道5G信号覆盖，计划2021年8月完成建设，并通过项目验收和科研结题。

　　三、下一步发展规划

　　公司严格对照国家八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》、国家能源局《智能化煤矿建设指南（2021年版）》、中煤协会分类分级标准、《陕西省智能化煤矿建设指南》和陕煤集团的相关智能化建设文件标准，编制了《小保当智能化示范煤矿建设关键技术研究方案》。由国家能源局相关领导、中国工程院院士及其他煤企专家于2021年5月21日在北京会议中心召开了方案研讨会，会议一致认为该方案能够遵循国家、行业、企业的相关建设原则和标准，同时结合小保当公司智能化煤矿建设过程中面临的主要问题，提出了一体化解决及实施方案，项目建设目标明确，具有前瞻性。研究方案具体包含以下内容：

　　（一）继续深入推进智能化采掘方面建设，在现有基础上通过5G技术应用，实现大流量高清视频的实时传输和显示，做到低延时远程操作控制、安全生产过程全监控。

　　（二）加快推进第二代护盾式掘进机器人研发工作，与西安煤机厂、西安科技大学深入研究，结合第一代使用经验，克服部分缺陷，实现钻锚机器人的功能提升，自主装卸钻杆、自主安装锚杆和锚索；优化锚网运输机器人，实现自主运、布锚网；改造护盾结构，达到模块化、轻量化、易拆装；改进破碎运输系统，实现变频控制，确保煤流运输通畅；提升智能掘进机器人系统可靠性和智能化水平，确保第二代护盾式快掘机器人效率提升。

　　（三）继续完善巡检机器人及煤流控制系统，提升原煤运输系统不间断无死角智能化巡检水平，大力推进机器人集群系统建设，研究开发辅助生产的机器群，即闭墙施工机器人、清理水沟机器人、清理中央水仓机器人等，替代井下临散作业，实现减人提效。

　　（四）智能化洗煤厂建设，在目前现有洗煤厂基础上，基于三维可视化、大数据分析、物联网等技术，按照无人值守、分布式控制对洗煤厂进行智能化改造，最终实现选煤系统自动化集中控制。配电室、装车站、磅房等岗位实现无人值守、集中控制与监测；选煤系统流程自动化、控制集中化、巡视机器人化，洗选全工艺过程在线监测、智能控制、订单式生产，建设选煤“黑灯工厂”实现智能选煤。

　　（五）井口物资无人超市建设，通过对井口物资超市货架叉车以及领料编码系统高度智能化改造，最终实现物资自动分类存放、库存信息实时动态统计显示，物资领取自动识别、自动定位、自动叉运、自动下单、自动配送等全流程闭环管理。

　　（六）建设一套组织架构明确、流程清晰、手续规范、动态衔接、信息共享、闭环管理的设备全生命周期管理信息化平台，使设备管理不同阶段的数据能及时准确地进行传递，实现设备台账管理、调剂管理、报废管理、维修管理及报表管理等功能，以改变设备管理被动、滞后的局面。

　　（七）建立地面、井下“千眼”视频、“三违”行为智能辨识监控等信息系统；重点区域、危险场所安设电子围栏；建设“双预防”平台；建立矿井全方位安全风险预警系统。