习近平总书记提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略，为煤炭行业供给侧改革，智能化技术与煤炭产业融合发展明确了大方向。我国煤炭行业正处于深化供给侧结构性改革的关键时期,推动智能矿井、智慧矿区建设对煤炭绿色开采和可持续发展有着重大作用与意义。基于此，国家相继出台了《中国制造2025》《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》《煤矿机器人重点研发目录》等指导性政策，为煤炭产业智能化发展提供了总遵循。今年，伴随新冠疫情而来的“新基建”热潮促使矿业领域转型升级不断增速。在政策持续利好及技术不断突破的共同推动下，智能开采、智能勘探、智慧矿山、矿业物联网等新技术，已经成为煤炭行业转型升级的必然选择，必将推动现代自动化、信息化、智能化技术及先进制造技术与煤炭开采技术深度融合，对煤炭企业实现“智慧”转型意义重大。
黄陵矿业紧盯集团“奋力争创一流企业”发展愿景，围绕公司“012558” （以安全环保“零目标”为保证，创建一流企业，实现营业收入200亿元，利润50亿元，资产总额500亿元，员工数量控制在8 000人以内）战略指标体系，瞄准“智能矿井、智慧矿区”标杆示范矿井建设，积极探索应用新技术，加强产学研用一体化，充分发挥“智能化开采”等科技创新的牵引动能，走出了一条具有黄陵矿业特色自主创新的新路子。2019年，公司总产值达118亿元、利润50.48亿元。
1 建设智能矿井智慧矿区的必要性
1）建设智能矿井、智慧矿区是响应国家煤矿智能化发展政策的必然举措。
2019年，原国家煤矿安全监察局发布《煤矿机器人重点研发目录》，为我国煤矿机器人研发和应用明确了方向。2020年2月，国家《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》的发布，明确提出了煤矿智能化发展的3阶段目标：到2021年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿；到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化。基于此，全国主要产煤省区先后出台了煤矿智能化发展实施意见和方案，纷纷抢抓智能矿井建设机遇。
2）建设智能矿井、智慧矿区是破解行业发展传统难题的必然抓手。
近年来，煤炭工业发展面临着生产产能过剩和先进产能不足的矛盾，灾害威胁加重与安全生产保障的矛盾，规模资源开发与生态环境约束的矛盾。为此，国家发展和改革委等六部门联合印发发展和改革委员会等八部委《关于做好2020年重点领域化解过剩产能工作的通知》，提出“持续推进煤炭上大压小、增优汰劣”“合理有序释放先进产能，实现煤炭新旧产能有序接替”。而我国煤炭企业正处于由劳动密集型向人才技术密集型转变的阶段，智能矿井智慧矿区建设正是以智能技术代替人工作业，不仅能够解决煤炭企业“招人难、留人更难”的问题，还能够应对采深增加而导致的恶劣开采环境，更能促使“金山银山”有机融入到“绿水青山”中，形成具有新时代特征的矿业开发模式。
3）建设智能矿井、智慧矿区是提高企业生产效率和安全效率的必由路径。
随着科技革命和产业变革的孕育兴起，信息技术、新材料技术、新能源技术等广泛渗透，带动传统煤炭产业发生了以绿色、智能为特征的技术革命。科技智能化进程必将加速煤炭生产方式的变革进程，给煤炭开采、加工、利用和转化等带来根本性的变化，推动煤炭工业转型升级，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、分选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行，极大地提高企业生产效率和安全水平，并从根本上实现安全矿山、幸福矿山、和谐矿山的目标。
智能化指挥调度室
2 黄陵矿业智能矿井、智慧矿区建设主要做法
2.1 运用创新成果，拓宽智能矿井、智慧矿区建设“广度”
为助力陕煤集团实现“16555”（ 以 10 万产业工人，6 000 亿元的资产，支撑 5 000 亿元销售收入和 5 000 亿元 A 股市值，实现 500 亿元利润）高质量发展发展目标，黄陵矿业以打造“智能矿井、智慧矿区”为抓手，在科技应用、安全生产、经营管理等领域大胆探索、自主创新，实现“四个全面”，走出一条符合黄陵矿业实际的“绿色、安全、高效”发展之路，为陕煤集团争创世界一流企业提供黄陵动力。
智能化开采系统界面
1）“智能”驱动，实现生产效率全面提升。
目前，黄陵矿业所属4对矿井6个工作面已全部实现智能化开采，在全国率先实现薄中厚煤层智能化采煤全覆盖。2014—2015年，黄陵矿业一号煤矿实现较薄煤层与中厚煤层智能化无人开采；2017年，黄陵矿业二号煤矿实现大采高（厚煤层）智能化开采；2018年，公司双龙煤业中厚煤层和瑞能煤业薄煤层实现智能化开采。经过多年的技术积淀，2019年，黄陵矿业编制发布了《智能化无人综采工作面设计》《智能化无人综采工作面安装验收》等5项行业标准，现已成为智能化开采技术标准的制定者和发布者，填补了国家在该项技术标准方面的空白。通过充分运用先进开采技术，矿井生产效率大幅提升，例如：黄陵矿业二号煤矿通过实施小煤柱开采，每面回收煤炭40万t，和原先相比增加利润2亿元；瑞能煤业通过应用“无煤柱自成巷”采煤法，资源回采率提高了15%以上。同时，在具备合适条件的矿井成功应用了掘锚一体快速掘进系统，实现了矿井掘进平行连续作业、一次成巷，掘进效率大幅提升。
智能化综采工作面
2）创新机制，实现安全管理全面覆盖。
安全是一切工作的根基，是黄陵矿业智能矿井、智慧矿区建设的前提。为提高安全管理水平，黄陵矿业在2018年引入了NOSA五星安健环综合风险管理体系，与黄陵矿业“四治理一优化”（安全生产环境治理、人的安全行为治理、安全生产标准化动态达标治理、灾害超前治理、生产系统优化）、“双重预防机制”（即安全风险分级管控、隐患排查治理双重预防）等行之有效的安全管理制度有机融合。有效管控了安全生产中的各类风险，防止安全隐患发生，为安全生产工作打下坚实基础，为公司高质量发展注入了新动能。 在此基础上，黄陵矿业还注重发挥信息化在安全管理中的重要作用，对生产辅助系统智能化远程集中控制和安全生产监测监控系统进行升级，提升了集安全监测、矿压监测、人员定位、视频监控等系统为一体的安全监测监控信息化平台功能，发挥了信息化系统在灾害治理中“千里眼”“指挥棒”的作用，为公司安全生产提供了保障。
3）强化内控，实现经营水平全面攀升。
加强经营管控，深化内部改革，可以增强企业抵御煤炭市场价格波动冲击的能力，实现效益最大化，效促进企业持续发展，从而为煤矿开展智能化建设提供资金动力。近年来，公司对标国内先进煤炭企业，提出“效益好更要管得好”经营管理理念，着力从管理增效、提质增效、降本增效等方面提升经营水平。公司重点对标智能化水平高、智慧矿区建设领先的企业，学习先进理念、前沿科技和好的管理方法，为公司智能化建设提供助力。公司还查漏补缺，制定完善了物资采购、招投标、专用资金、期间费用管理等42项制度及办法，将成本管控与绩效考核、薪酬分配挂钩，构建全员、全过程、全方位为一体的成本管控模式，使得降成本的各项举措落到实处。公司通过月度分析、季度考核、督查督办、专项审计等多种方式狠抓制度落实，切实止住了生产经营的“出血点”和“浪费点”。初步测算，仅2019年通过强化内部经营管理带来效益就达5.5亿元。
智能化调度中心远程指挥作业
4）“绿色”引领，实现资源回采全面领先。
加快煤矿智能化发展，建设智能+绿色煤炭工业新体系，实现煤炭资源的智能化高效绿色开发与清洁高效利用，是我国煤炭工业高质量发展的战略任务。公司全面落实习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的重要指示精神，按照“1+2+3”的原则（ 1个理念：综合防治； 2个体系：保护自然资源实施绿色开采、资源综合利用发展循环经济；3个核心：全面达标、全力创标、全部利用），大力探索生态优先、绿色发展的新路子，通过发展煤炭循环经济产业，将所属各生产单位首尾相接，环环紧扣，形成了闭合循环的绿色产业链条。其中电厂年利用煤矸石、中煤、煤泥约280万t，利用废水200余万t ，发电量约34亿kW·h，实现了资源高效回收利用。公司还建设了粉煤灰制砖厂，每年可消耗粉煤灰和炉渣27万t，节约土地资源6万多m2 ，达到固废“零”排放，连续多年资源回采率达到90%以上，在国内处于领先水平，实现从“被动达标”到“主动创标”的转变。
粉煤灰蒸压制砖、煤矸石发电
2.2 突破难点堵点，挖掘智能矿井、智慧矿区建设“深度”
黄陵矿业着眼于智能矿井、智慧矿区建设中技术、安全、人员劳动强度等方面问题，始终坚持靶向发力，瞄准前沿科技，将新技术研发应用作为突破发展瓶颈的主要途径，确立了“巩固、提升、再创新”的发展思路。通过 “两智三无三转变”（两智：智能化开采、智能化掘进；三无：无煤柱、无巷道和工作面无人作业；三转变：控制技术从手动干预、有人值守向自动控制、无人值守转变，安全管理从事后响应向事先预控转变，决策支持从经验决策向智能决策转变），不断提升煤炭开采智能化、现场作业自动化、固定设施无人化水平，煤矿安全保障能力进一步提高，企业高质量发展动力不断增强。
大数据智能分析决策平台
1）注重煤矿智能化开采。
公司大力推广智能化开采技术，继一号煤矿中厚煤层智能化开采应用成功之后，积极开展二号煤矿大采高智能化开采技术研究，并解决了防片帮、软底拉架等多个难题，荣获中国煤炭工业协会科技进步一等奖。2018年，公司先后建成双龙煤业中厚煤层、瑞能煤业薄煤层智能化开采工作面，完成了智能化开采由标杆向标配的华丽转变。同时，对于行业面临的透明地质开采、工作面自动找直等智能化开采中的难点，公司还善于从关键技术着手进行攻关突破，开展了基于工作面三维地质透明化模型构建技术研究，实现对设备的精准控制、故障自诊断和生产工艺的智能决策；完成智能开采技术由“传统记忆截割模式的智能开采1.0阶段”向“三维空间感知和自动规划截割的智能开采3.0阶段”技术跨越。
2）探索智能化快速掘进。
针对机械化掘进方式存在的掘支分离、职工劳动强度大、安全隐患突出、掘进速度慢等严重制约矿井灾害治理和生产接续的问题，黄陵矿业在学习借鉴其他优秀单位先进经验的基础上，充分考虑自身煤油气共生、开采技术复杂等现状，对如何解决采掘接续矛盾、快速形成采准系统和智能化开采进行了深入研判，联合中国煤炭科工集团开展“煤矿智能快速掘进技术及装备研究”，实现了掘进、支护、运输平行连续作业、一次成巷，掘进效率较之前提升1倍以上。其中，二号煤矿303工作面累计实现进尺3 800 m，月度进尺基本稳定在500 m，“复杂条件下掘、支、运一体化技术及锚索机器人项目”达到国际领先水平。
巡检机器人系统界面
3）推广智能化无人巡检。
黄陵矿业将“机械化换人，智能化减人”内化为智能化建设重要理念，积极引进智能巡检机器人，着重解决职工劳动强度高、人工巡检危险性大等问题。在井下变电所、水泵房、主胶带运输系统推广巡检机器人，大大提高安全系数和巡检效率，达到了“无人值守、无人巡视”目标，真正实现了“少人则安，无人则安”。此外，公司还注重其他实用类型的机器人研发工作，依托国家煤矿安全监察局煤矿机器人协同推进中心平台、中国航天科技集团，推进外骨骼助力机器人、移动环境气体监测机器人等方面的联合研发，助力无煤柱、无巷道和工作面无人开采工作取得实效，为煤矿机器人研发贡献黄陵智慧。
4）完善信息化系统建设。
智能高效的信息化系统是智慧矿区建设的基础，也是打造“三网一平台”（ 形成产、供、销三张网络和煤炭产供销全过程财务实时管理平台）、实现产、供、销协同运行的重要支撑。黄陵矿业顺应时代发展，大力推进应用网络信息技术。重点对数字化调度指挥中心进行升级改造，实现双万兆工业以太网+4G无线通信全覆盖，提高生产数据、通信数据高速传输的可靠性，为建设智能矿井铺设了“高速公路”。建成安全生产信息共享平台，对安全监测系统、人员定位系统、视频监控等多套监测监控及自动化应用系统进行集成，实现相关数据的信息共享、协同更新、预警预测、统一管控。建成企业云，通过资源动态分配，提高了网络资源利用率。建成物资管理信息平台，实现一站采购、一键领料、日清月结，达到协同管理、过程控制、实时监管的效果。通过不懈努力，公司成为国家首批“两化”融合先进贯标单位及陕西省“两化”融合示范企业，获得“两化”融合管理体系评定证书。
“安全信息共享平台
“一张图”安全信息共享平台
2.3 重实用求实效，夯压智能矿井、智慧矿区建设的“实度”
黄陵矿业坚持目标导向，出实招、重实效，通过政策支撑、注重项目运作与产学研作用的发挥，不断夯实考核机制，为将黄陵矿业建成建好智能矿井、智慧矿区提供坚实的体制机制保障。
1）政策支撑实。公司按照杨照乾董事长在黄陵矿业建矿30周年座谈会上提出的“五个创新”（模式创新、技术创新、管理创新、改革创新、党建创新）要求，制定智能矿井、智慧矿区《建设规划》及《实施方案》，成立专项领导小组和攻关团队，明确了公司主要领导挂帅，基层各单位“一把手”牵头，带头研究解决在智能化建设中的技术难题，确保上下“一盘棋”。为高质量完成智能化建设任务，公司今年累计投入资金13亿元，配套11套智能化综采设备，定制1套快速掘进装备，实施了100余项生产辅助系统升级改造和多网融合信息化改造等，为公司智能矿井、智慧矿区建设提供了坚实资金保障。
2）项目运作实。做好科技项目的顶层设计是保证煤矿智能化沿着正确方向发展的重要条件。公司在项目建设上注重“结合实际”，始终结合自身发展需要，在国家各项政策利好，煤炭行业掀起的智能化发展大浪潮中，从不盲目跟风，在项目建设上始终牢记“四不上”：技术不成熟的不上、成本未降低的不上、作业人员未减少的不上、劳动强度未下降的不上。在项目管理中突出“实用意识”，搞创新项目，从来不以获奖、发论文、报专利为目的，而是要实实在在地解决智能化矿井建设过程中面临的种种问题。如在智能化项目建设前期，对建设效果进行充分论证和可行性分析，在项目建设中，注重强化过程管控，实施清单管理，严把施工质量，狠抓现场安全，做到概算、预算、结算“三算”统一，规范专项资金使用，对立项、招标、施工、竣工验收、结算进行全过程管理，确保项目最终的实施效果与预期一致。
3）产学研结合实。坚持产学研相结合，为智能矿井、智慧矿区建设提供“智力”保障。完善2个省部级中心和1个基地建设，先后和中国矿业大学、西安科技大学等多家高校共同实施50余项示范项目，掌握了一批国内国际领先的高端技术。坚持与国内一流智能化技术研究团队加强合作，开展煤矿安全智能精准开采、小煤柱、无煤柱、充填技术等研究与应用。坚持产业链延伸，实现科研机构和煤炭企业合作共赢。在专业交叉、产业融合、上下游衔接领域与科研机构携手共进，不断促进智能化技术和装备成熟后能够在第一时间投入生产一线，实现双赢。
4）考核机制实。完善激励考核机制是公司智能化建设快速推进的内在动力。公司非常重视成果应用转化，将科技工作考核激励的重点，由项目的完成转向成果实效的发挥；在智能化建设中，充分结合行业新发展，政策新要求设立考核指标，加大科技项目权重，对智能化建设有所贡献的人才在工资上给以提升，在职级上予以调整，拓宽晋升渠道；对有突出贡献的进行重奖，充分激发能干事、想干事的广大职工干部的动力，让真正在智能化领域有才能的人有平台、有奔头。
3 黄陵矿业智能矿井、智慧矿区建设取得的成效
近年来，黄陵矿业智能矿井、智慧矿区雏形已基本形成，全面初步实现了煤炭开采智能化、现场作业自动化、固定设施无人化、运营管理信息化的目标。
1）减员成效显著。实施智能化开采工作面减员效果显著，各矿井生产班由原来的19人减至7人，1个工作面每年可节约人工成本约800万元。实施生产辅助系统智能化远程集中控制改造后，形成“无人值守、有人巡视”运行模式，共减少岗位用工106人。
2）生产效率大幅提升。实施智能化开采，减少了人工作业和多工种之间的交叉作业，提高了生产效率，薄煤层回采工效由每工79 t提升至133 t；中厚煤层回采工效由每工117 t提升至149 t；厚煤层回采工效由每工136 t提升至216 t。
3）提升了安全保障能力。通过实施机械化换人、智能化减人，工作面仅有1~2名巡视工；实施安全生产监测监控系统升级，建立安全生产信息共享平台，实现视频监视、实时监测、远程控制、融合联动，提高了煤矿安全预测预警水平。
巡检机器人系统界面
4）制定了智能化开采标准。黄陵矿业积极参与行业标准制定工作，编制发布《智能化无人综采工作面设计》《智能化无人综采工作面安装验收》等5项标准，形成了智能化综采工作面从巷道设计、设备选型到设备安装，日常操作、现场管理到工作面回采的成套标准体系，从煤炭开采技术的追赶者变成了引领者，从标准的遵从者变成了智能开采技术标准的制定者，入选2019年全国煤炭企业十大新闻。
4 黄陵矿业智能矿井、智慧矿区建设未来展望
习近平总书记指出：“伟大事业都始于梦想，伟大事业都基于创新，伟大事业都成于实干”。黄陵矿业主动谋划“十四五”规划科技创新，适应煤炭行业转型升级新常态、融入煤矿智能化发展新趋势、把握智能矿井、智慧矿区建设新机遇，从“安全生产、经营管理、生态环保、智慧民生”4个方面发力，打造煤炭行业科技创新高地，引领智能矿井智慧矿区建设，围绕“1234”指标体系（1个目标： 以建设“智能矿井 智慧矿区 一流企业”为目标；2个合力：内部合力、外部合力；3个到位：规划到位、管理到位、执行到位；4个实现：实现生产智能化、实现运营精细化、实现管理标准化、实现决策科学化），实现黄陵矿业高质量发展的“012558”高质量发展目标。
未来，黄陵矿业公司将始终把科技创新作为第一动力，把人才队伍作为第一资源，依靠科技创新力量的支撑和推动，进一步推进智能矿井 、智慧矿区建设，力争到“十四五”规划后期，实现生产智能化、运营精细化、管理标准化、决策科学化，以崭新的姿态将黄陵矿区建设成为绿色、安全、高效、智能、可持续发展的“智慧矿区”标杆，努力将黄陵矿业打造成为智能化开采的领跑者、技术服务的输出者，为陕煤集团创建世界一流企业贡献黄陵力量。
