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山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）
寺河煤矿智能化矿山建设
晋能控股装备制造集团有限公司寺河煤矿
（一）矿井概况
寺河矿隶属于晋能控股装备制造集团，1996年开工建设，2002年建成投产。矿井采用“一矿两井”的开采模式，井田面积161.08km²,公告生产能力东井500万吨/年，西井400万吨/年，为煤与瓦斯突出矿井，属国家一级标准化、特级高产高效矿井。矿井采用斜井、立井混合开拓方式，现开采煤层为3#煤，煤层厚度6m，煤尘无爆炸性，无自燃倾向性，水文地质条件中等，围岩较稳定对采掘有一定影响，综采一次采全高。
（二）建设内容
1.总体思路
按照“整体规划，基础先行，优化系统，逐步推进”的建设原则，本着“实用适用”的工作要求，矿井提出了具有寺河特色的“3·1·2·5”智能化矿山建设总体思路，即实施3项基础设施改造（数据中心建设、一体化通信网络建设、调度指挥中心改造），建设1个系统（大数据分析系统），2个平台（综合自动化集控平台和可视化智能管控平台），5项核心应用（矿井安全保障、设备管控、生产协同、经营管理、智慧矿区）。
2.建设规划
按照三步走的实施规划，矿井明确了“135”具体实施计划。2023年寺河矿以东、西井均达到初级智能化矿山（新标准）为目标，通过采掘少人化、固定岗位无人化工作思路，完善信息基础设施，并对主运输系统、辅助运输系统及井上下固定场所进行全面集中控制。
2025年寺河矿以达到中级智能化矿山为目标，通过信息化手段对各子系统进行数字化升级的工作思路，开展综合保障系统、安全管控系统、分选系统和经营管理系统的信息化升级，智能化管控。
2028年寺河矿以达到高级智能化矿山为目标，通过信息精准适时采集、高可靠网络化传输、规范化信息集成、生产环节自动化运行的工作思路，开展智能感知、智能决策、自动执行的智能化煤矿体系。
3.基础先行
主要包括环网、数据机房和混合云平台的升级。矿井构建超宽的井下工业环网，骨干网络带宽达到50Gbps，并支持升级到100Gbps，保障5~10年井下各类高清视频的回传所需的带宽。全矿各系统通过万兆工业环网实现互联互通，最大限度地整合现有的基础设施和应用系统，满足跨平台、跨应用系统的信息共享，实现互联互通，减少重复建设和资源浪费。建立模块化数据机房，采用混合云平台承载计算、存储、网络等多种功能，以标准化、模块化、动态弹性部署和自助服务的架构方式实现业务快速上线的数据中心，矿井不断提升基于云计算平台的统一运维能力，实现业务系统资源的按需分配，灵活上线。
4.智能综合管控平台
平台主要由智能管控一张图、生产执行管理系统、监测监控分析系统、大数据可视化平台、移动门户五个部分组成。
（1）智能管控一张图，采用GIS“一张图”的理念，以采掘工程平面图为底图集成安全监控、人员定位、应急广播、视频监控、设备信息、避灾路线规划等系统，提供协同制图、整体看图、决策用图、以图防灾救灾功能，目前数据采集完成，正常运行。
（2）生产执行管理系统，用于生产、调度、通风、机电、地测、企管等科室业务管理，达到“生产过程协作、安全高效协同”的目的。
（3）监测监控分析系统，采用FTP、API等方式，将安全监控、矿压、水文、瓦斯抽采、定位、粉尘数据接入系统，统计主要数据。
（4）大数据可视化平台，建立算法库进行指标分析模型的搭建，将数据及分析结果以表格、柱状图、饼状图、条形图等多样方式展示，实现专业主题、领导驾驶舱、数据挖掘、智能调度等大数据决策应用。为矿井安全生产提供决策依据。
（5）移动门户，开发有安卓、iOS端APP，可查看产量、人员、领导带班、能耗监测、安全监控、瓦斯抽采、人员定位、视频监控、规章制度等信息。
5.智能采掘工作面
智能化综采工作面采用了综采系统一键启停+自动截割、自动拉架、自动找直、自动调频、自动检测和自动防护的“1+6”智能综采控制体系。其中目前正在回采的6306工作面通过以先进可靠的泵站、支架电液控系统、采煤机智能截割、三机皮带远程控制为基础，以工作面视频、监控、惯导为保障，以工业网络为通道，以大数据平台分析和处理为依据，建设井下集控、地面远控的工作模式，减少岗位人员6人，单产水平提升了5.8%。智能化掘进工作面以三种模式进行建设，分别为智能掘进机（改造）+掘进后配套，连采机+掘进后配套，掘锚机+掘进后配套，并实现了皮带、局扇、排水、供电的远程集中控制，已实现全流程机械化生产作业，通过工业网络集控到井下集控中心及调度指挥中心，实现机电设备的远程集中监控，从而实现掘进工作面少人作业，每班可减少作业人员2人，单进水平提升了15.3%。
寺河矿属于生产矿井，适应智能化升级改造，重点提高采煤工作面智能化水平、掘进工作面减人提效和远程控制水平，井下水泵房等固定岗位全部实现无人值守作业，形成基于综合管控平台的智能一体化管控。按照“基础系统高容量-采掘系统高可靠-感知系统全覆盖-保障系统高适应”的思路，自下而上逐步实现智能化改造。
建设智能化综合管控平台，实现煤矿各主要业务系统的数据融合共享、网络互连互通与协同联动控制；建设大数据中心，实现数据的分类存储、深度挖掘与利用；建设高速高可靠数据传输网络；主煤流运输系统实现智能无人操控，定期巡检作业；应用无轨胶轮车精确定位实现辅助驾驶、智能调度；排水、供电等固定作业岗位全部实现无人值守。基础设备性能、水平满足未来智能化发展需要、国产化程度高。
矿井初步构建形成了“一调度+四中心”智能化管理新模式。“一调度”是指调度综合指挥系统。新建LED显示大屏和集中操作台，配套建设调度指挥系统，通过综合管控及综合自动化集控软件平台，融合调度通讯、应急广播、人员定位、辅助运输等系统，在调度指挥中心各工位实现界面及各类实时数据的综合显示，完成矿井的日常生产指挥工作，减少了常规工作环节，安全工作效率提高30%。
“四中心”具体包含井下系统集控中心、地面区域集控中心、辅助运输集控中心、瓦斯抽采集控中心。其中井下系统集控中心，可以实现了对井下供电、主运皮带、主排水、架空乘人装置的集中控制，具备设备的远程操作，一键启停功能，井下所有固定岗位均实现了集中监控，无人值守。同时正在建设智能化采掘操作仓，可实现对采掘工作面的远程操作，已累计减少井下固定岗位人员102人。地面区域集控中心，包括工业广场、常店三水沟、东风井等四个地面区域集控系统，采用光纤千兆通讯网络，配套PLC控制软件及视频监控，实现地面锅炉房、压风机房、配电室等固定场所设备的集中控制及各区域内设备运行数据展示及远程控制，形成了“集中监控，无人值守”的固定岗位运行模式，减少地面固定岗位人员32人。辅助运输集控中心，实现对矿用车辆、架空乘人装置的调度管理。建立矿用车辆运输管理系统，由井下4G+Wi-Fi6组网，配备UWB高精度安全管理系统模块、三维综合管控GIS平台构成，具有实时定位跟踪、定时定点车辆查询、区域车辆分布统计等功能，实现对车辆的精准定位、智能调度，车辆利用效率提高90%，进一步缩小了职工上下班等车时间。瓦斯抽采集控中心，实现对瓦斯抽采的全过程管控。通过智能打钻系统、定向钻机钻孔自动成图系统、瓦斯抽采精准计量系统及抽采效果自动评价分析系统，建立对瓦斯抽采源头、过程及评价分析的瓦斯治理全过程管控体系，形成了高瓦斯高突矿井的智能化瓦斯管理新模式。
近年来，山西省煤炭企业认真贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，创造性推进煤矿智能化建设，涌现出了一大批技术先进、管理科学、运行可靠的煤矿，为推动煤炭行业技术进步、装备提升、管理创新、效益改善做出了重要贡献。
为充分发挥典型煤矿的示范引领带动作用，推动煤矿智能化建设迈向更高水平，山西省能源局从全省范围内征集了124项煤矿智能化建设案例，经组织专家评选，共有65项案例入选。入选的案例兼顾国有企业和民营企业、采煤和洗选、井工和露天煤矿以及各种不同地质灾害、采掘工艺、运输方式等条件，涵盖信息基础设施、智能掘进系统、智能综采系统、全矿井智能化、其它智能化系统、露天煤矿智能化、智能洗选共计7个方向，确保具有可复制、可推广性。现编辑形成《山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》，供各地市、各有关企业和研究机构在工作实践中学习借鉴。
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