我國智能礦上采礦系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

• 都泊言 2023年4月23日 來源：中研網(wǎng) 770 46
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我國采礦設(shè)備制造行業(yè)經(jīng)歷了引進吸收國外先進技術(shù)、合作設(shè)計、自主設(shè)計的發(fā)展道路，特別是在2010年國務(wù)院頒布實施《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》的推動下，我國采礦設(shè)備制造行業(yè)實現(xiàn)了兩大轉(zhuǎn)變，一是產(chǎn)品開發(fā)由仿制型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變;二是經(jīng)濟運行由粗放

一、采礦行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國采礦設(shè)備制造行業(yè)經(jīng)歷了引進吸收國外先進技術(shù)、合作設(shè)計、自主設(shè)計的發(fā)展道路，特別是在2010年國務(wù)院頒布實施《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》的推動下，我國采礦設(shè)備制造行業(yè)實現(xiàn)了兩大轉(zhuǎn)變，一是產(chǎn)品開發(fā)由仿制型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變;二是經(jīng)濟運行由粗放型向效益型轉(zhuǎn)變。采礦設(shè)備行業(yè)逐步形成兩個主要的戰(zhàn)略群體：提供全線產(chǎn)品及服務(wù)的綜合性企業(yè)和細分產(chǎn)品或市場的專業(yè)型企業(yè)。隨著采礦設(shè)備技術(shù)的提高，未來，我國采礦設(shè)備將朝著以下兩個方向發(fā)展。

一是采礦設(shè)備的機械化、自動化、高效化。雖然我國的采礦技術(shù)有一定的進步，然而，在采礦的全過程中使用機械化還是極少數(shù)的，采礦工藝水平的低下嚴重制約著我國的高效率采礦。因此，要加大研究力度，特別是針對各種主要采礦設(shè)備以及與之配套的輔助機械等系列設(shè)備，要根據(jù)我國采礦技術(shù)的實際情況進行分析，探索綜合措施，為實現(xiàn)無軌化、高效化和半自動化、自動化而努力，這也是采礦設(shè)備的發(fā)展趨勢。

二、智能礦上采礦系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

采礦采石設(shè)備是指專業(yè)從事采礦、選礦、探礦的機械，礦山作業(yè)中應(yīng)用的大量起重機、輸送機、通風機和排水機械等都統(tǒng)稱為采礦采石設(shè)備，采礦采石設(shè)備可細分為采礦設(shè)備和采石設(shè)備。采礦采石設(shè)備行業(yè)主要下游市場中，煤炭開采和洗選業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模較大，遠超有色金屬礦采選業(yè)和黑色金屬礦采選業(yè)固定資產(chǎn)投資，整體而言，我國采礦采石設(shè)備行業(yè)主要下游市場需求回升。煤炭開采和洗選業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模達3635億元，同比上升29.59%，上升幅度較大。有色金屬礦采選業(yè)和黑色金屬礦采選業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模分別為1089億元和810億元，分別同比上升6.76%和2.53%。礦井提升運輸設(shè)備中，起重機、輸送機械和裝載機產(chǎn)量波動發(fā)展。其中，起重機和輸送機械產(chǎn)量整體呈下降趨勢，裝載機產(chǎn)量整體呈上升趨勢。起重機、輸送機械和裝載機產(chǎn)量分別為921.66萬噸、137.92萬噸和15.67萬臺，分別同比18.60%，同比下降22.20%和同比上升7.77%。起重機、輸送機械和裝載機產(chǎn)量分別為89.13萬噸、13.6萬噸和1.74萬臺?，F(xiàn)階段，我國有色金屬礦采選設(shè)備增量需求有一定的空間，產(chǎn)品逐漸向著技術(shù)創(chuàng)新及高端化和智能化的趨勢發(fā)展。

圖表：中國金屬礦業(yè)投資市場分布比例圖

資料來源：中研產(chǎn)業(yè)研究院整編

三、市場占有率

1、礦山智能化是發(fā)展趨勢

(1)科技+安全生產(chǎn)+招工難推動礦山智能化發(fā)展

煤炭是我國重要的能源燃料之一，在保障國家能源安全與國民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。改革開放以來，我國煤炭開采經(jīng)歷了從人工炮采、機械化、自動化、數(shù)字化的歷史性轉(zhuǎn)變，未來智能化是煤炭行業(yè)的發(fā)展趨勢，主要變現(xiàn)在以下幾個方面：

1)科技進步提供技術(shù)支持。5G、大數(shù)據(jù)、人工智能以及區(qū)塊鏈等新一代信息技 術(shù)的快速發(fā)展為礦山智能化建設(shè)提供了技術(shù)與裝備支撐。目前已經(jīng)在煤炭開采關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)平臺等方面已經(jīng)獲得初步應(yīng)用，未來深度融合是發(fā)展趨勢;

2)安全生產(chǎn)倒逼煤炭企業(yè)開展智能化建設(shè)。近些年隨著對煤炭開采行業(yè)安全性的重視，我國礦山死亡人數(shù)從2010年的1973人下降到2020 年的225人，百萬噸死亡率也相應(yīng)地從0.564下降到0.058，安全形勢持續(xù)改善，但與國外發(fā)達國家還有很大差距。

3)人工成本上升+招工難促使企業(yè)加大智能化投入。目前煤炭企業(yè)從業(yè)人員老齡化嚴重，部分企業(yè)的井下作業(yè)人員平均年齡超過45歲，煤炭企業(yè)井下惡劣的作業(yè)環(huán)境難以吸引新一代年輕人，導(dǎo)致招工越來越困難，我國煤炭開采余選洗業(yè)人數(shù)從2010年的 527.19 萬人下降到 2019 年的 284.68 萬人，下降了46%，同時疊加人力成本的不斷攀升將促使煤炭企業(yè)加大智能化投入。

(2)礦山智能化建設(shè)技術(shù)架構(gòu)

智能化礦山是指將人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備 等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)技術(shù)進行深入融合，形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)礦山開拓、采掘(剝)、運輸、 通風、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等全過程的智能化運行，最終實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全提升、減員增效、節(jié)能降耗。

礦山智能化建設(shè)技術(shù)架構(gòu)分為五層，即感知層、接入層、邊緣層、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以及綜合管控平臺。井工礦山的智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容包括 12 項內(nèi)容，分別是：1)信息基礎(chǔ)設(shè)施;2)智能地質(zhì)保障系統(tǒng);3)智能掘進系統(tǒng);4)智能采煤系統(tǒng);5)智能主煤流運輸系統(tǒng);6)智能輔助運輸系統(tǒng);7)智能通風系統(tǒng);8)智能供電與供排水系統(tǒng);9)智能安全監(jiān)控系統(tǒng);10) 智能綜合管控平臺;11)智能化園區(qū);12)經(jīng)營管理系統(tǒng)等。

2、煤炭企業(yè)盈利提升有望加大資本開支

煤炭行業(yè)集中度提升為礦山智能化提供基礎(chǔ)。近些年隨著煤炭行業(yè)供給側(cè)改革，逐步淘汰落后產(chǎn)能，鼓勵大型煤炭企業(yè)對中小型礦山進行兼并重組，我國煤礦數(shù)量逐年降低，從2015年的10800處下降到2020年的 4700 處，行業(yè)集中度不斷提升，隨著十四五末煤礦數(shù)量控制在4000處左右，行業(yè)集中度將會進一步提升，煤炭企業(yè)規(guī)模將會進一步擴大，這為煤炭智能化建設(shè)提供了基礎(chǔ)。截至2020年末，十四五末煤礦數(shù)量控制在4000座左右。假設(shè)到2025 年，全國煤礦智能化的滲透率達到50%，也即2000座煤礦達到智能化水平。2020年我國智能化采煤工作面僅有494 個，到2025年有1506 座煤礦需要進行智能化改造。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，已有生產(chǎn)型煤礦單礦智能化改造升級費用約在1.49—2.63億元，平均一座煤礦的改造費用約2.06億元，則到2025年我國煤礦智能化的市場空間將高達3100億元。

圖表：2020-2025年中國煤礦智能化設(shè)備改造市場空間預(yù)測

資料來源：中研產(chǎn)業(yè)研究院整編

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