在“无人则安”的行业共识下,我国煤矿智能化转型正迎来政策、技术与资本的三重驱动。截至2025年,我国煤炭开采业用工规模达252万人,其中约100万人从事井下一线工作,而复杂的地质条件与深埋的煤层让开采事故风险始终存在。如今,随着AI技术突破与无人装备成熟,煤矿行业正逐步告别“人海战术”,迈向智能化、无人化的新阶段,回采智能化与无人矿卡两大领域成为转型核心突破口,未来市场空间有望突破千亿。
政策是煤矿智能化转型的重要推手。2024年以来,多部门联合发布指导意见,明确要求2026年全国煤矿智能化工作面数量占比不低于30%,智能化产能占比不低于60%。与此同时,行业标准也在不断完善,《煤矿5G通信系统用通信终端》《煤矿井下巡检机器人》等标准的落地,为智能化技术应用提供了规范支撑。从行业趋势看,2016年以来我国煤矿大型化进程明显,单矿平均产能从43万吨提升至111万吨,亿吨级煤企产量占比达44%。大型煤企不仅资金实力雄厚,能承担智能化设备的研发与采购成本,其规模化生产特性也与智能化技术的效率优势高度契合,为转型奠定了坚实基础。
在煤矿生产核心的综采环节,AI技术正加速“少人化”向“无人化”跨越。综采工作面作为井下生产的关键场景,需通过“三机一架”(采煤机、刮板输送机、掘进机、液压支架)完成采煤、运煤、支护等工序,传统作业单班需10人左右。如今,供能保障、采支运作业、智能集成三层控制系统(SAM/SAC/SAP)的应用,可将单班作业人数缩减至1-5人,作业效率提升20%。其中,液压支架电液控制系统(SAC)能实现支架自动跟机,智能供液系统(SAP)可精准调控供液压力,而综采自动化控制系统(SAM)则能整合全工作面设备,实现远程集中控制。
据测算,回采工作面智能化市场总容量接近900亿元,按4年更新周期计算,稳态年化需求超200亿元。目前该领域呈现双寡头格局,技术壁垒较高的SAM与SAC系统中,头部企业市占率合计超60%。更值得关注的是,AI技术正突破复杂煤层开采的瓶颈——通过深度学习构建地质模型与矿压预测模型,采煤机可实现自适应截割,液压支架能完成自适应支护,在三角煤区域等复杂场景中,人工干预次数可降低64%-69%,让“无人化”开采从理想走向现实。
相较于回采环节,掘进环节虽因作业非标、工序分散,智能化渗透率仅6%(2024年),但潜力同样巨大。掘进作为综采的前置工序,用工规模是回采的3倍,且直接影响煤矿生产效率。当前,行业正通过机器视觉与多传感器融合技术,提升掘进机自主切割与支护协同能力,未来随着AI算法对围岩稳定性判别的优化,掘进智能化有望迎来加速突破。
地面运输环节的无人矿卡,则成为煤矿智能化落地最快的场景之一。自2019年我国首台无人矿卡试运营以来,技术已日趋成熟,2024年露天煤矿无人矿卡渗透率达8%,预计2026年将突破30%。与乘用车自动驾驶相比,矿区封闭的环境降低了高精度地图搭建难度,行驶速度慢、长尾场景少的特点,也让决策模块更易落地;同时,多模态感知方案(激光雷达+毫米波雷达+摄像头)可应对扬沙、雨雪等极端天气,保障全天候作业。
从市场规模看,Frost & Sullivan预测2030年全球矿区无人驾驶解决方案市场将达580亿元,中国占比超50%。经济性层面,100吨级无人矿卡通过TaaS(方案商持车运营)或ATaaS(客户持车+方案服务)模式,全生命周期成本较传统矿卡降低287-599万元,投资回报周期仅1-2年。目前,无人矿卡领域已形成方案商、主机厂、IT厂商协同竞争的格局,头部方案商已实现超1000台矿卡规模化落地,主机厂也纷纷推出纯电动无人矿卡,线控底盘技术的兴起更推动了装备电动化趋势。
在行业转型过程中,煤炭消费的稳定为智能化投入提供了保障。我国“富煤贫油少气”的资源禀赋决定了煤炭的兜底作用,2020-2024年煤炭消费量从40亿吨增长至47.7亿吨,预计“十五五”期间仍将维持稳定。尽管2025年煤价有所回落,但仍处于合理区间,1-6月煤炭开采和洗选业固定资产投资同比增长14.4%,为智能化项目提供了资金支撑。
从产业链看,煤矿智能化正带动上下游协同发展。上游的AI算法、传感器、线控底盘企业,中游的煤机制造与解决方案提供商,下游的大型煤企,均在这场转型中找到机遇。无论是综采系统的核心供应商,还是无人矿卡的设备与服务企业,都在技术迭代与规模化应用中不断提升竞争力,共同推动煤矿行业从“传统高危”向“智能安全”转型。
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未来,随着AI大模型对数据处理效率的提升、无人装备成本的下降,煤矿智能化渗透率将进一步提高。这场由技术驱动的行业变革,不仅能减少井下作业人数、降低安全风险,更能提升煤炭生产效率,为我国能源安全与“双碳”目标的实现提供重要支撑,奏响煤矿行业高质量发展的新篇章。