专访┃陕煤集团黄陵一号煤矿智能化技术创新团队：打造国际一流智能化示范矿井
团队简介
陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿（简称黄陵一号煤矿）智能化技术创新团队是一支致力于煤矿智能化建设及运维管理的专业化队伍，主要由各专业技术方向的煤炭行业技师、高级技师、技能大师等高技能、高素质人才组成。自2013年成立就开始致力于智能化无人开采技术研究，发扬特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献的煤矿铁军精神，勇于钻研、敢于创新，攻克了无数技术难题，2014年率先建成国内首个全国产装备智能化无人综采工作面，实现了国产智能化无人开采技术从0到1的突破，同时拉开全国煤矿智能化建设的帷幕。
黄陵一号煤矿在智能化建设领域连年出新、持续领跑，先后创造全国煤炭行业“六个第一”，完成了Ⅱ类高级智能化矿井及高级智能化选煤厂建设，完成了基于动态地质模型大数据融合迭代规划控制策略的智能开采技术、煤矿沿空留巷支护装备与智能搬运机器人关键技术等多项重大科研项目，并承办全国煤矿智能化建设现场会、中国工程院第351场科技论坛等重大会议活动，为煤炭行业智能化建设及发展提供了可借鉴、可复制的“黄陵模式”，成为陕西煤业化工集团有限责任公司乃至全国煤炭行业智能化建设一张靓丽的名片！
文章来源：《智能矿山》2025年第4期“专访”栏目
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在数字技术重塑传统产业的浪潮中，煤矿智能化建设已成为全球煤炭工业转型升级的核心命题。作为全球最大的煤炭产销国，我国煤矿智能化建设已从政策倡议走向深度实践，黄陵一号煤矿智能化技术创新团队正是这场变革的先锋实践者。
2013年，黄陵一号煤矿便开始探索实施较薄煤层智能化无人开采技术研究，2014年5月，建成国内首个全国产装备智能化无人综采工作面，正式拉开智能化建设帷幕。近年来，积极响应国家八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》要求，对照国家能源局《智能化煤矿验收管理办法（试行）》相关规定，稳步推进智能矿井、智慧矿区建设，构建了生产智能化、运营精细化、管理标准化、决策科学化的“1+1+N”智能化矿井模式，实现从系统智能化到智能系统化的全新跨越，完成了高级智能化的矿井+选煤厂建设目标，并于2022年7月通过国家能源局验收。
矿井智能化发展动能强劲、成果丰硕，创造全国煤炭行业“六个第一”（第1个智能化采煤工作面；第1个实现透明地质精准规划截割工作面；发布第1个煤炭智能化开采技术行业标准；第1个研发并应用AI+NOSA智能风险管控系统；第1个实现薄、中、厚煤层智能开采全覆盖；第1个上线应用智能管控云平台），为煤炭行业绿色、安全、高效、智能发展作出了有益探索。黄陵一号煤矿先后获得全国五一劳动奖状、国家级绿色矿山、国家首批智能化建设矿井等荣誉称号（图1）。
图1 黄陵一号煤矿获得的荣誉称号
为深入了解黄陵一号煤矿智能化矿井建设思路、方案、目标及先进经验，《智能矿山》编辑部专访了黄陵一号煤矿智能化技术创新团队。
《智能矿山》：黄陵一号煤矿在智能矿井建设上起步较早，在行业率先实施智能化的初心是什么？
黄陵一号煤矿：当初，实施智能化开采是为了破解小采高、复杂地质条件与安全高效生产之间的矛盾。黄陵一号煤矿所处的黄陇煤田包括彬长（含永陇）、黄陵、旬耀、铜川、蒲白、澄合、韩城、华亭矿区，探明储量近150亿t，是国家13个大型煤炭基地之一。黄陵一号煤矿1/3的煤层厚度小于2 m，以往的综采设备无法满足开采需求，同时作为高瓦斯矿井，面临水、火、瓦斯、煤尘、顶板5大灾害威胁。因此，为实现“薄厚”与“肥瘦”搭配开采，最大限度提高资源回收率，将职工从高危作业环境中解放出来，降低职工劳动强度及工作量，黄陵一号煤矿联合产学研单位开展了较薄煤层智能化无人开采前瞻性技术研究，建成“三机”协同+记忆割煤+远程干预的智能化采煤工作面，实现了地面/巷道集控中心远程采煤常态化，填补了行业智能化采煤的技术空白，开采规划系统界面如图2所示，透明地质数据界面如图3所示。
图2 开采规划系统界面
图3 透明地质数据界面
《智能矿山》：黄陵一号煤矿智能化矿井建设总体战略布局、实施规划和目标是什么？
黄陵一号煤矿：智能化建设是不断迭代发展的系统工程，不是交钥匙工程。随着矿井全面实现无人化采煤常态化，黄陵一号煤矿尝到了智能化建设的甜头，也更加坚定发展智能化的决心，将智能化作为企业高质量发展、保持行业竞争力的战略核心。黄陵一号煤矿按照“2+2+N”建设规划，制定了健全系统、完善功能、改造升级、确保一流的总体建设思路，组建了11个专班，近年累计投资约18.2亿元，2021年至今投资9.5亿元，共建设了28个子项目，全面构建了生产智能化、运营精细化、管理标准化、决策科学化的“1+1+N”智能化矿井模式（即建设1个智能管控云平台进行全局协同，智慧决策；1个矿井数据中心，让数据算法为决策提供有力支撑；N个智能化子系统，涵盖生产生活各方面内容，构建出1个智慧煤炭生产体系），顺利完成了高级智能化矿井及高级智能化选煤厂建设的各项指标，建设成果全面惠及安全、生产、经营、管理等各方面，实现了“一减一增两提升”的目标；同时在建设过程中也形成了许多具有黄陵特色的建设模式、建设成果，为行业智能化建设发展提供了可复制的黄陵模式，智能管控云平台矿井界面如图4所示。
图4 智能管控云平台矿井界面
《智能矿山》：黄陵一号煤矿智能化建设进程中取得了哪些重要成果和进展，请列举几个典型实践案例？
黄陵一号煤矿：典型实践案例主要包括4个方面。
（1）智能化采煤方面
采煤作为煤炭企业的主要任务，技术水平发展一直是行业智能化发展的先行者和核心，是关乎企业安全生产效益的根本。黄陵一号煤矿自2013年率先实现了“三机”协同+记忆割煤+远程干预的智能化开采的1.0模式；融合巡检机器人、雷达、惯性导航等先进技术为代表的全工作面增强感知+全工艺自动化作业的2.0模式；通过不断探索实践，实现以透明地质模型为基础，融合大数据、物联网、云计算、惯性导航系统、激光雷达定位等先进技术为一体的基于透明地质的开采技术、5G+透明地质开采、“110工法”（1 个工作面、1 条巷道、0 个煤柱）+透明地质开采等的3.0+模式。
沿空留巷支护装备与智能搬运机器人关键技术及应用项目鉴定达到国际领先水平，并先后入选2024年煤炭行业标杆案例、国家矿山领域机器人典型应用场景、中国煤炭工业协会科学技术一等奖，首创了“110工法”下尾巷顶板自动化支护的作业模式，对于提高资源回收率、降低职工劳动强度，提升行业科技装备水平具有重要意义，综采工作面自动化控制系统界面如图5所示。
图5 综采工作面自动化控制系统界面
（2）智能掘进方面
结合矿井高瓦斯、高硬度半煤岩的复杂地质条件，智能化技术创新团队开展了复杂地质条件下煤矿智能快速掘进技术及装备研究，研发运用掘、运、支成套智能快速掘进装备，融合惯导+数字式全站仪等高精尖传感技术，实现了数据远程传输、实时监测监控、自主精准定位导航、智能截割等功能，有效克服地质复杂、多系统协调、现场运维等现实困难，创造了煤-岩巷道复杂地质条件日单进水平30 m的最高纪录，智能掘进工作面监控系统界面如图6所示。
图6 智能掘进工作面监控系统界面
（3）安全生产方面
智能化技术创新团队研发出智能风险综合一体化防控平台和AI+NOSA智能风险管控系统，煤矿智能安全风险综合一体化防控平台通过构建涵盖人、机、环、管的科学评价体系，采集、处理安全生产全过程数据，推送、落实岗位作业全流程标准，多层级、分类别实时呈现安全风险动态，达到了分析智能化、状态可视化、预警超前化、管控精准化，有效管控系统风险和岗位风险；AI+NOSA智能风险管控系统利用人工智能技术实时监管井下“三违”、非标准作业，实现了智能预警、实时记录、现场制止、联动闭锁4项重点功能，消除了安全管理中的人为因素，突破了传统的由人工管控风险的格局。目前，AI+NOSA智能风险管控系统覆盖了黄陵一号煤矿“两采、五掘、两系统”（2个采煤工作面、5个掘进工作面、输送带巷和进风巷），实现了对51种违规情形的智能管控和8项作业的标准指引，AI+NOSA智能风险管控系界面如图7所示。
图7 AI+NOSA智能风险管控系统界面
（4）绿色可持续发展方面
黄陵一号煤矿积极实施矿井矸石山综合、矸石处置填充技术、井下水复用等技术，为矿井灾害治理和生态环境修复提供了空间与时间保障，形成了安全、高效、绿色、智能的可持续发展格局。水复用RO膜加药系统如图8所示。在国内率先编制发布了《智能化无人综采工作面设计规范》《智能化无人综采工作面验收规范》等智能化无人综采工作面系列企业标准（图9-图10），填补了国内煤炭行业智能化无人开采工作面标准的空白，为煤炭行业提供智能化建设的黄陵模式。
图8 水复用RO膜加药系统
图9 综采工作面设计规范封面
图10 综采工作面验收规范封面
《智能矿山》：黄陵一号煤矿智能化矿井建设面临的最大难题是什么，又如何应对解决 ？
黄陵一号煤矿：首先转变思想观念，具有依靠高新技术改造传统产业的创新精神，推动煤矿核心技术不断进步，把煤矿职工从复杂恶劣作业环境解放出来的理想和责任；其次是通过政策倾斜，提升职工积极性，把智能化无人开采技术作为一号工程来抓，为开展智能化无人开采技术研究与应用扫清思想障碍。
面对智能化建设过程中的技术难题，黄陵一号煤矿智能化技术创新团队提出了5个创新思路。
（1）理念创新
树立采场零伤害的安全目标，确立了“两解放、两提高”（两解放：把矿工从艰苦危险的环境中解放出来；从高强度体力劳动中解放出来。两提高：提高煤炭工业科技装备水平，增强煤炭行业的自豪感；提高煤矿形象，增强煤矿工人和企业的荣誉感）的安全理念，为智能化无人开采营造了良好的文化氛围。
（2）技术创新
智能化技术创新团队结合实际情况，联合国内知名煤机装备制造企业，创新技术攻关思路，共同攻关核心技术，瞄准综采自动化、信息化、智能化、无人化的目标，建立工作面内有人巡视、无人操作的技术路线。
（3）装备创新
按照综采成套装备全部国产化的思路，智能化技术创新团队联合国内知名煤机装备服务商，发挥集成优势，通过提升集成配套模式、大力实施技术融合、加强自主研发等途径推动装备创新，完成了消除煤壁视频盲区等300多项技术改造创新。
（4）管理创新
针对新的生产模式，及时调整管理思路和工作重点，实现了从井下向地面转变，管理重心由劳动组织管理、现场管理向设备管理、系统维护转变，从人工现场操控向智能化远程操控的3个转变。
（5）培训创新
强化安装前基础培训，选派主要岗位职工前往设备和软件厂家学习；强化安装过程中实操培训，采取厂家技术人员现场辅导、高级技师传授操作要领、现场技术研讨等形式开展现场培训；强化调试过程中系统培训，建立设备调试日志，对存在的难题进行研究攻关、技术会诊，先后取得科技创新成果1 358项。
《智能矿山》：黄陵一号煤矿智能化建设中取得了哪些成就，带来了哪些变化？
黄陵一号煤矿：随着矿井在智能领域的探索与实践，智能矿井、智慧矿区的建设成果全面惠及安全、生产、经营、管理等各方面，取得了“一减一增两提升”建设成效。
（1）减人
通过智能化采掘、智能巡检机器人等技术应用，每日可减少200余个岗位用工，实现少人则安、无人则安。
（2）增安
通过“一平台、一系统”建设，以智能化手段确保风险可控、在控，防止风险向隐患、事故演变，破解煤矿安全管理的痛点、难点和堵点，增强了安全保障能力。
（3）提效
采煤工效达到141 t/工，掘进综合单进水平由350 m提高到650 m，全员工效由11.32 t提升至18.55 t，生产效率提升了30％，产生直接经济效益近7亿元。
（4）可持续发展
实施了“110工法”、矿井水复用、矸石充填、矸石山综合利用等项目，为灾害治理和生态修复提供了空间与时间保障，形成了安全、高效、绿色、智能的可持续发展格局，黄陵一号煤矿的生态修复状态如图11所示。
图11 黄陵一号煤矿的生态修复状态
在智能化建设中，黄陵一号煤矿智能化技术创新团队作为行业智能化建设的先行者、排头兵，担负引领行业进步发展的使命和责任，做行业进步的领航者、推动者，积极创新及总结，形成了以下4个亮点。
（1）核心技术自主化
智能化技术创新团队先后完成科技项目150项、申报专利120项、“五小”创新成果1 609项，其中25项达到国际领先水平、34项达到国内领先水平，煤与油型气共生矿区安全智能开采关键技术与工程示范项目荣获国家科学技术进步二等奖（图12）。
图12 国家科学技术进步二等奖
（2）建标立标品牌化
智能化技术创新团队参与的《智能化无人综采工作面设计规范》《智能化无人综采工作面验收规范》2项行业标准通过国家能源局批准和发布，基于动态地质模型与自主规划开采的采煤工作面设计规范、验收规范等5项团体标准通过中国煤炭工业协会批准并公告，填补了国内行业空白，提供了煤矿智能化的“黄陵模式”。
（3）综合决策智能化
建设了智能管控云平台，首创矿井远程智能巡检和矿井检修模式到生产模式的一键切换，打造了可视、可控、可算的智慧云大脑，实现了系统智能化到智能系统化的技术跨越。
（4）风险管控智慧化
建设了运用AI+NOSA智能风险管控系统，人工智能实时开展井下全覆盖监管，对8项作业、51种违规情形进行智能管控和标准指引，实现智能预警、实时记录、现场制止、联动闭锁，消除人的不安全因素，突破人工管控格局。
乘风破浪潮头立，扬帆起航正当时。黄陵一号煤矿智能化技术创新团队主动担当、勇于作为，以煤矿安全、智能、绿色、高效、和谐为目标，瞄准科技创新主攻方向，着力突破关键核心技术，不断提升创新力、竞争力，抢占智慧与智能的前沿阵地，以智慧力量、智能支撑谱写高质量发展新篇章，为全国煤炭行业科技进步和产业技术升级做出新的贡献。
END
编辑丨李莎
审核丨赵瑞
煤炭科学研究总院期刊出版公司拥有科技期刊21种。其中，SCI收录1种，Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录7种、中文核心期刊9种、中国科技核心期刊11种、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊4种，是煤炭行业最重要的科技窗口与学术交流阵地，也是行业最大最权威的期刊集群。
《智能矿山》
Journal of Intelligent Mine
月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦矿山智能化领域产学研用新进展的综合性技术刊物。
主编：王国法院士
投稿网址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）
联系人：李编辑 010-87986441
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