5G赋能,矿山迈向“无人化”采煤新时代

时间:2025-11-14 16:26    来源:山西科技报

本报记者周晓艳

在晋城市泽州县大阳镇的群山之间,一座有着 20 多年历史的煤矿正悄然发生着“革命性”变化:矿工下井要背着沉重设备、巷道里线缆密布的场景渐渐消失,取而代之的是中控室里轻点鼠标就能远程操控开采、5G信号覆盖每一个作业面的“智慧图景”。这就是兰花集团大阳煤业——它不仅成功入选中国 5G 工厂名录,更成为全国煤炭行业智能化转型的“标杆”。

老矿新题,传统煤矿盼 “新生”

说起大阳煤业,在煤炭圈可是响当当的“老资历”。自1999年成立以来,它就抱着“安全发展、科学发展”的初心,一步步从普通矿井成长为集采煤、洗选、煤矸石制砖于一体的 “全能选手”——17.1792平方千米的井田面积里,藏着1.84亿吨地质储量,每年180万吨的核定产能,产出的3号、9号、15号优质无烟煤更是市场上的“香饽饽”。

更值得骄傲的是,在启动智能化转型之前,大阳煤业就已是行业里的“优等生”:100% 机械化开采实现“机器换人”,拿下山西省一级安全质量标准化矿井称号,还捧回了全国煤炭工业“双十佳” 矿井、山西省“安康杯”明星企业等重量级荣誉。然而,随着煤炭行业智能化浪潮的推进,这座老牌矿井也面临着前所未有的“新难题”。

“以前的窄带网络就像‘小水管’,传不了太远,还容易形成‘信息孤岛’,井下线缆维护一次就得花不少钱,后来换成 4G,可时延太高,关键时刻抢资源,根本满足不了工业控制的‘实时性要求’。” 老矿工李师傅的话,道出了当时的困境——旧网络就像 “绊脚石”,让新技术用不上、智能化改不动,大阳煤业急需一场 “技术革命” 打破僵局。

架构筑基,“15337”撑起智慧矿山

就在行业转型的关键期,大阳煤业紧跟国家加快煤矿智能化建设的号召,踩着《山西省煤矿智能化建设实施意见》的政策节拍,2021年,正式启动5G智能矿山项目,开启了以数智化驱动高质量发展的新篇章。“我们的目标很明确,就是要打造一座行业领先、节能增效的智能现代化矿井!” 项目负责人的话语掷地有声。

为了实现这个目标,团队量身定制了“15337”整体架构,就像给智慧矿山搭起了 “坚实骨架”:“1” 个智能管控平台是“大脑中枢”,把各个系统的数据拧成一股绳,实现协同管理;“5”个功能中心如同 “五大管家”,安监生产、综合集控、智能巡检、决策指挥、经营管理全流程覆盖,不放过任何一个关键环节;“3”项基础配套设施是 “坚实底座”,5G 和工业以太环网、智能安全生产指挥中心、数据中心,为整个项目提供“动力源泉”;分布在中心里的 “37” 项智能化子系统,更是把智能煤流、排水、通风、掘进等都“装”了进去,形成一张全方位的“智慧网”。

信号满格,让井下 “无死角”

要让智慧矿山“动起来”,稳定的网络是“生命线”。大阳煤业在网络建设上可是下足了“功夫”——如今走进矿区,无论是地下几百米的巷道,还是地面的工业广场、办公楼,5G 信号都是“满格”状态。

“我们在井下部署了42台基站,除少数回风巷道外,所有采掘工作面、硐室等关键区域均已实现全面覆盖,地面则建设了6套室外宏站,连风井区域也信号满格。”技术人员详细介绍道。更值得一提的是,矿区建设了自有的4G/5G独立核心网,实现了井上井下通信系统的统一管理,矿区内部的通话与数据传输全部免费,彻底解决了以往的“通信焦虑”。

不仅如此,项目还创新性地应用了5G网络切片技术,相当于为每个业务系统开辟了“专属通道”,确保数据传输不受干扰、流畅无阻,再结合万兆工业以太环网,形成了有线与无线互补、高速且稳定的综合网络环境。“以前从井下传数据上来要等很久,现在几乎可以实时传输,中控室能够随时掌握井下动态,工作效率大幅提升!”一位年轻技术员兴奋地分享了他的使用体验。

降本增效,安全效益 “双丰收”

随着5G智能矿山的建成投产,大阳煤业在减人、降本、增效和安全等多个维度均取得了显著成效,交出了一份令人瞩目的“成绩单”。

在人员优化方面,掘进工作面的变化尤为突出。“以前一个生产班需要十几个人协同作业,现在已减少到10人以下,真正实现了少人化操作,工人们的劳动强度大幅降低。”一位在现场工作多年的老师傅欣慰地表示。在成本控制方面,通信系统的无线化改造节省了大量有线线缆的采购与维护费用,智能化远程操作的普及也降低了人工成本与培训投入,吨煤生产成本得到有效控制。

在生产效率方面,提升效果更为明显:原先完成一个掘进步距需要40~60分钟,如今已缩短至15分钟,与综采作业节奏实现高效匹配。同时,得益于智能化控制,掘进截割面更加平整,不仅提升了煤炭产出效率,也带来了显著的经济效益。在安全领域,智能安全监控系统可对井下环境进行实时监测,智能地质探测技术能实现风险超前预警,矿工从危险作业面转向远程操控,安全水平得到根本性提升。“现在坐在中控室里就能操作设备,再不用亲身面对井下的各种风险,家人也安心多了。”一位矿工道出了大家共同的心声。

创新示范,引领行业 “新方向”

大阳煤业的 5G 智能矿山项目,还藏着三大创新亮点,为煤炭行业智能化转型提供了“新思路”。

第一个是 “三网融合” 组网架构,实现了有线无线一张网、通信调度一张网、井上井下一张网,彻底打破了传统网络的 “壁垒”,让数据流转更顺畅。第二个是 5G 独立组网,核心网建在矿内,就算外部网络出故障,矿里的通信和数据传输也能稳定运行,可靠性拉满。第三个是自主可控,软硬件都用华为等国产品牌,核心技术自己说了算,既符合安全保密要求,又筑牢了网络与信息安全的“防线”。

如今的大阳煤业,早已不是人们印象中的 “传统煤矿”,而是凭借 5G 技术实现生产方式发生根本性变革的“智慧标杆”。它的成功,不仅让企业的本质安全水平和经济效益大幅提升,更给全国煤炭行业的数字化转型提供了宝贵经验。

大阳煤业的脚步没有停下。“我们将继续深化5G与智能矿山的融合应用,积极探索人工智能、数字孪生等前沿技术在煤矿领域的落地场景。”项目负责人表示,“我们希望以自身的实践成果,助力中国煤炭工业迈向更加智能、安全、绿色的高质量发展新阶段,持续书写属于‘智慧矿山’的产业新传奇。”