露天矿采场与运输道路
行业解决方案 | 煤矿 · 金属非金属矿 | 2026

不问你建了多少面
只问明年还接得上吗

智能化不是买得来的,是排出来的。先算接续,再买装备。
全国建成 1066 处智能化煤矿、产能占比超 65%,但行业里一个公开的秘密是:大量建成的系统没有常态化运行。原因不是技术不行,是顺序反了——智能化先提的是回采速度,工作面见底更快;掘进没跟上,接续就紧。
1066 处智能化煤矿(2025 年底)
>65%智能化产能占比
≥80%2026 年常态化运行率要求
22.5%抽样中 K ≥ 1.5 的比例
01 / 现状洞察
三个"看不见":建成之后,卡在哪
这三件事指向同一个结构:可验收的都是"建成",不可验收的才是"产出"。所以资源必然流向建成,而产出卡在没人算的那一段。
01

看得见产能占比
看不见接续余量

占比的统计单元是"矿井",一个矿被认定,全部核定产能都算进去;接续的单元是"工作面"。一个矿完全可能是"智能化矿井",但三个面里有一个随时接不上。

产能是登记值,产量是接续的函数。

02

看得见建成率
看不见常态化运行率

"一键启停我不敢用""平台验收后就闲置"——建成是一个事件,运行是一个过程。事件可以验收,过程只能统计,而统计需要日志。

矿安〔2024〕42 号要求 2026 年常态化运行率不低于 80%,这个数只能从日志算。

03

看得见减人数字
看不见人去了哪里

工作面从 12 人减到 8 人,其中 3 人转到顺槽巡检、1 人进集控室。净减人数远小于宣传数字。

更麻烦的是技能断层:会打钻架棚的人,被要求看曲线判断"这个报警是真的还是传感器脏了"。

井下巷道
井下巷道:真正的时间花在等车、等电、等支护、等指令
矿用自卸卡车装卸
运输环节:混行、对位、避让,是无人化最先卡住的地方
矿井调度集控室
集控室:人从工作面搬到这里,不叫减人,叫换人
02 / 核心指标
接续安全系数:把"稳产"算成一个可验收的数
K接续 = T回采 ÷ T接续
T回采 = 可采储量 ÷ 月产量 | T接续 = T掘进 + T安装 + T试运转 + T验收
T掘进 必须按关键路径算(最长的那条顺槽),不能按平均进尺——用平均值会系统性低估,这是最常见的计算错误。
判定:K ≥ 1.5 有缓冲 · 1.0 ≤ K < 1.5 临界(靠加班、外包兜着) · K < 1.0 采掘失调(按《防范煤矿采掘接续紧张暂行办法》必须限产;未限产属重大事故隐患)
算例T回采T接续K智能化后判定与关键约束
A 千万吨级井工,6 m 厚煤层12.0 月13.0 月0.920.71失调。掘进 10 个月是瓶颈;智能化后更紧
B 大型露天,剥采比 5.512.0 月12.0 月1.421.40偏紧(含 5 个月备采煤量)。主要矛盾是边坡与运输
C 中型井工,1.2 m 薄煤层20.0 月11.0 月1.821.52有缓冲。薄煤层 K 天然偏高:推进慢、窗口宽
D 金属地下,分段空场嗣后充填8.0 月9.5 月0.840.71失调。T接续 含充填体养护 0.7 月,压不下去
四类的共同点智能化之后 K 一律下降因为智能化只压了 T回采 这一端,掘进没动
算例 A 的四笔账
  • 现状:T回采 12.0 / T接续 13.0 / K = 0.92——已经失调
  • 只上智能综采(单产 +30%):9.2 / 13.0 / K = 0.71,下降 23%
  • 只补掘进(月进尺 320→520 m):12.0 / 9.2 / K = 1.30,唯一能把 K 拉过 1.0 的单边做法
  • 两者同做(各 +30%):9.2 / 9.2 / K = 1.00,刚好打平——两边同时缩短,红利互相抵消

结论:智能化的正确姿势是"采掘等比例",不是"只提采"。只提采是负收益——设备越先进,越要停下来等接续。

露天矿台阶与运输坡道
03 / 技术判断
四条硬约束:先说清不做什么,再谈做什么
四条判断都在回答同一个问题——哪一段不该投钱。矿山的预算不缺方向,缺的是排除。
一

掘进是分子,智能化是分母

单产提高会同时缩短服务期。把两式合并,T回采 在分子分母里被约掉——产能天花板由 T接续 决定,不由 T回采 决定。

只提采:K 从 0.92 掉到 0.71。设备越先进,越要停下来等接续。

二

常态化运行率只能从日志算

R常态 = 连续 30 天内无人跟机班数 ÷ 计划作业班数。数据源必须是人员定位原始轨迹+集控操作站原始记录,不能取可编辑的业务系统日志。

允许干预次数(综采 3 次/班)一旦确定,不得中途调整——中途调整是指标造假的典型手法。

三

无人矿卡的三个成立条件

运距 ≥3 km · 三班连续作业 · 人车混行可管控。三个条件缺一个建议不做,缺两个一定不划算。

无人矿卡效率通常为人工的 80%—92%,需 1.1—1.25 倍车辆数才能达到同等运量——这个系数漏了,回收期会算错一半。

四

大模型是参谋,不是司机

做:规程措施问答(只引原文给出处)、报表台账起草(人工签发)、调度指令文本建议(人工下发)。

不做:不输出截割指令 · 不做瓦斯超限的唯一判据 · 不进安全监控的联锁回路。

04 / 总体方案
一个底座、三个中台、七个场景
底座解决"对得上",中台解决"回答什么问题",场景按推行阻力排序而不是按技术难度排序。
层内容解决的问题与关键设计
一个底座
(四张表)
地质模型表 · 设备台账表 · 工序编码表 · 班次作业表三年后还能不能算出同一个 K。以集团资产编码为主键(一个设备只能有一个名字)+位置编码四级(水平—采区—巷道—位)+双时间戳(event_time / ingest_time)+溯源四级(S1 系统 / S2 设备 / S3 点位时刻 / S4 原始报文)
透明地质中台三维模型 · 随采地震 · 钻孔窥视 · 误差统计回答"前方有什么"。三条判据:模型是否随采更新(每 50—100 m)、误差是否量化(0.5—1.5 m)、是否进入决策(采高设定、过断层预案)
生产接续中台三量台账 · 24 个月滚动图 · K 看板 · 投资优先级回答"什么时候能接上"。不产生新数据,只把已有数据按时间轴排开,并把问题归因到掘进/安装/试运转/验收四段
安全感知中台瓦斯 · 水 · 火 · 顶板 · 冲击地压 · 视频回答"会不会出事"。不产生新报警,只做合并与排序(20 条并成 3 条);红色预警必须由法定报警或人工确认触发,模型只建议橙色
七个场景(按推行阻力排批次)
  • 第一批:① 三量动态与接续预警(3—4 月)→ ② 常态化工面运行治理(4—6 月)→ ③ 固定岗位无人与巡检机器人(3—6 月)
  • 第二批:④ 掘进智能化与快掘(6—12 月)→ ⑤ 透明地质与灾害超前预警(8—14 月)
  • 第三批:⑥ 无人矿卡与车铲协同(6—10 月)→ ⑦ 矿山大模型与智能体(4—8 月)

三条硬依赖:无①不做④(不知 K 卡在哪段,就不知道该买掘锚机还是该改安装工序);无①不做②(班次作业表不实,R常态 算不出来);无②不做⑦(运行数据不干净,模型学的是噪声)。

05 / 数据看板
40 个采掘单元的抽样:22.5% 的真相

接续安全系数分布与提升路径

某矿区 40 个采掘单元(28 回采面 + 12 掘进头)
K 分布
K ≥ 1.5 有缓冲 1.0 — 1.5 临界 K < 1.0 失调 9 个 · 22.5% 19 个 · 47.5% 12 个 · 30% 010203040 单元数(共 40 个)

K ≥ 1.5 的 9 个单元集中在厚煤层、储量大、掘进跟得上的采区;K < 1.0 的 12 个里,有 9 个的掘进已经连续三个月欠尺。

三步提升路径
22.5%现状
40%台账做实
55%快掘补进
68%接续前置
可达 68% 补不上 32%
台账 + 快掘 + 前置 急倾斜 · 构造 · 薄煤层

剩余 32% 补不上:急倾斜、构造密度 >5 条/km²、薄煤层 <1.0 m、资源枯竭矿井。这是物理与资源约束,不是技术约束。

口径说明:抽样来自单一矿区,不代表行业平均;所有量化指标为行业经验参考值,实际成效以试点实测为准。

06 / 落地场景
三个切入点:都不占大项目流程,都可独立结算
井下设备硐室巡查

一、接续体检

4—6 周 | 不新增设备

抽全部回采面与掘进头,逐面算 K 并四段归因。

交付:K 计算表 + 24 个月接续图 + 三条投资建议

采场破碎作业

二、常态化治理

4—6 月 | 不买设备

锁口径、上干预日志、班前会看昨日干预、纳入考核(权重 ≤15%)。

交付:指标定义确认单 + R常态 基线 + 干预 Top5 清单

露天矿采掘作业

三、固定岗位无人

3—6 月 | 投入产出比最高

变电所/水泵房/压风机房/主运皮带,五个筛选条件逐条核。

交付:岗位验收单 + 降级演练报告 + 减人统计(定位口径)

挖掘机向矿卡装料

四、掘进与无人矿卡(第二批)

6—12 月 | 唯一能真正拉 K 的一段

快掘与掘支运一体化;露天按三条件评估无人矿卡。

交付:D3 掘进头 + 单位运输成本对标

07 / 政策与标准
2026 年是 42 号文的收官年
政策 · 2024

矿安〔2024〕42 号

国家矿山安监局等七部门印发(2024-04-24)。2026 年:智能化产能 ≥60%、智能化工作面数量 ≥30%、常态化运行率 ≥80%、机器人替代率煤 30%/非煤 20%、井下人员减少 10%,打造一批单班 ≤50 人的智能化矿山。

政策 · 2026

矿安〔2026〕1 号

《2026 年矿山安全生产工作要点》:深入实施"人工智能+"行动;智能掘进单列攻关;召开全国矿山智能化建设现场会;推进非煤矿山智能化提速扩面;对近两年发生较大事故矿井开展"回头看"。

政策 · 2025

矿安综〔2025〕20 号

《金属非金属矿山智能化建设指南(2025 年版)》(2025-12-11):露天/地下两大场景、十大业务系统、"一矿一策"。非煤矿山不能照搬煤矿方案。

法规 · 法定指标

《防范煤矿采掘接续紧张暂行办法》

2018-11-01 施行。开拓煤量可采期 ≥3/4/5 年;准备煤量 ≥12 个月(掘进机械化与综采比值 <0.7 的矿井 ≥14 个月);回采煤量 ≥4 个月(两个面同时生产 ≥5 个月)。未达且未限产,属重大事故隐患。

标准:GB/T 34679—2017《智慧矿山信息系统通用技术规范》(L1—L6 六层)· GB/T 38669—2020《物联网 矿山产线智能监控系统总体技术要求》· GB/T 46010—2025《信息技术 矿山大数据 技术要求》· GB 16423—2020《金属非金属矿山安全规程》· AQ 6201—2019《煤矿安全监控系统通用技术要求》· GB/T 22239—2019(等保)· GB/T 39786—2021(密码应用)。

其他依据:《煤矿安全生产条例》(国务院令第 774 号,2024-05-01 施行)·《煤矿安全规程》(2025 年版)·《煤矿重大事故隐患判定标准》·《煤矿机器人重点研发目录》(2019 年第 1 号公告,5 类 38 种)·《煤炭工业发展"十五五"规划》(智能化产能比例 75%)·《中华人民共和国矿产资源法》(2025-07-01 施行)。