准格尔旗：智能矿山引领煤炭行业变革

　　在能源行业智能化转型的浪潮中，准格尔旗积极响应国家能源发展战略，深入推进智能矿山建设，取得了令人瞩目的成就。通过将前沿科技与传统煤炭开采深度融合，国能准能集团不仅提升了生产效率和安全水平，还为煤炭行业的可持续发展树立了新标杆。

图为国能准能集团黑岱沟露天煤矿作业现场。

　　国能准能集团黑岱沟露天煤矿作为智能化建设的前沿阵地，正以惊人的速度实现着作业方式的变革。截至2025年，累计完成58台300吨级卡车和和129台工程协同设备的改造，最高实现无人驾驶5编组全流程剥离作业，形成了国内最大规模、最大吨位、最先进的大型露天煤矿无人运输作业系统。这些无人驾驶卡车犹如训练有素的“钢铁战士”，在复杂的矿区环境中精准行驶，与其他设备协同作业，大大提高了作业效率。这不仅标志着矿山作业从传统人工操作向智能化无人作业的跨越，更意味着生产效率和安全水平的大幅提升。

图为经过改造的无人驾驶卡车。

　　在智能控制技术方面，黑岱沟露天煤矿累计建设了48座5G基站，部署两套5GC核心网互为主备，实现了办公区及坑下无人驾驶作业区域5G网络的全覆盖，为智能化业务提供了强大的网络支持。同时，2台推土机和1台700吨液压正铲已实现远程操控，并通过联调测试，与无人驾驶卡车实现“采、运、排”全过程无人化协同运行。这种高度协同的作业模式，让矿山生产流程更加流畅、高效。

　　Vulcan智慧采矿设计系统的应用，为矿山生产提供了强大的技术支持。该系统构建了地质保障和采矿设计三维模型，能够快速准确计算工程量，智能设计剥采比、采排规划等方案。这不仅提高了设计效率，还为生产决策提供了科学依据。

　　在爆破作业环节，国能准能集团同样实现了智能化升级。建成的爆破数字化综合处理系统和数码电子雷管爆破系统，配合智能牙轮钻机、炮孔智能测量机器人、炸药混装车等设备，具备了爆破自动设计、钻机智能布孔、测孔验孔、精准装药、微差爆破等功能，实现了整个穿爆作业环节的智能化，极大地提高了爆破作业的安全性和精准度。

　　安全是矿山生产的重中之重。为此，国能准能集团部署了3套高台阶雷达检测系统和114套边坡GNSS实时监测预警系统，实现对边坡稳定性的自动分析及预警。同时，在生产现场安装了1000多个高清摄像机，实现了对生产现场的全过程、可视化、可追溯安全监控。此外，应用运输卡车“四位一体”的安全保障系统，进一步确保了运输安全。

　　以智能调度管理系统的实时数据为基础，国能准能集团集成生产一张图、生产联动、大数据分析等信息系统，综合运用视频监控、无人机航测及三维矿图等前沿技术，进行全过程数字化、信息化管理。这不仅实现了生产计划下达、任务执行、过程管控全流程数据综合分析，还提高了全矿生产运营各环节的效率。

　　围绕打造安全、绿色、高效、智能的示范煤矿目标，国能准能集团建设了智能调度指挥平台和综合业务管理平台。在提升煤矿管理效率、加强人员安全管控和规范内部管理等方面，实现了人、事、物的可视、可管、可控，为矿山的智能化管理奠定了坚实基础。

　　数据是智能矿山建设的核心。国能准能集团建立的一体化管控平台，如同一个强大的“数据大脑”，将生产、经营、安全、设备、地质等数据全面融合，打破了数据孤岛，实现数据的高效流通与共享。通过应用煤炭生产全过程一体化智能联动系统、采矿作业智能联动大数据分析系统、数字财务分析平台等27个信息系统，利用大数据统计分析，深度挖掘数据价值，为企业决策提供有力支持，真正做到让数据“说话”，驱动企业科学决策。

图为集控人员正在盯控无人驾驶卡车的动态信息。

　　这些系统的应用，让矿山的每一个环节都变得透明、可控。生产数据实时更新，管理人员可以随时掌握生产进度、设备运行状态等信息，及时调整生产计划和资源配置。大数据分析则为决策提供了科学依据，通过对海量数据的挖掘和分析，发现潜在问题和优化空间，为矿山的持续改进提供了支持。

　　5G网络和V2V物联通信技术是国能准能集团智能化建设的重要支撑。全矿共计开通48座5G基站，部署2套5GC核心网互为主备，满足了智能化相关业务对网络资源的需求。无人卡车应用双控双驾线控系统，通过加装的感知系统、冗余定位等系统获取信息，传输给车载控制器，由CAN总线向车辆各控制模块及功能执行元件发出控制指令，对车辆进行无人化控制。这种精准的数据传输和控制，让无人驾驶卡车能够在复杂的矿山环境中安全、高效地运行。

图为正在运行中的无人驾驶卡车。

　　一体化线控技术则实现了对车辆驱动、转向等系统的精准控制。在保留原车操作控制装置和功能的基础上，进行线控化改造，并联加装液压阀组、传感器、控制器等，让无人驾驶卡车的每一个动作都精准无误。

　　矿山作业环境复杂，重型卡车体积大、盲区大，驾驶员长时间操作易疲劳，给矿山企业的安全生产带来重大隐患。为了提高矿山作业的安全性，国能准能集团引入了驾驶员疲劳警示和行为监控系统以及毫米波雷达自动刹车系统。

　　驾驶员疲劳警示和行为监控系统利用机器视觉技术、图像识别技术，通过对驾驶员面部表情、眼动和头部姿态的识别，捕捉疲劳迹象（如闭眼、打哈欠等），并提供报警信息。同时，利用摄像头实时监控驾驶员的操作行为，识别异常操作。当检测到疲劳或异常行为时，系统通过本地语音提醒驾驶员，并抓拍违规行为照片上传至后台。

　　毫米波雷达自动刹车系统则针对车辆追尾和碰撞事故等问题，利用毫米波雷达探测技术、机器视觉识别技术和高精度北斗定位技术，构成障碍物检测系统的传感器融合。该系统建立了露天矿卡车防碰撞的自动刹车规则与智能制动机制，实现了矿用卡车自动减速和刹车，解决了矿山车辆交通运输安全难题。

　　这些技术的应用，显著提升了矿山作业的安全性和效率，提升了管理水平，有效减少了矿山运输事故的发生，保证了生命财产的安全。

　　无人驾驶矿卡的应用，是国能准能集团智能化建设的重要成果之一。为了确保这一技术的成功落地，企业在人员培训和设备更新方面做了大量准备工作。首先是建成了“低时延、大带宽”的矿山5G定制专网，保障了无人驾驶数据的高效传输。其次是新购了18台无人驾驶卡车，确保了无人驾驶规模化编组应用。最后在人才培养方面，国能准能集团积极与科研机构、高校等合作，建立产学研一体化的创新机制。通过内部培训、外部进修、举办全国及公司智能化技能竞赛等多种形式，培养了一批既懂煤炭开采又精通智能技术的复合型人才。这些举措，为无人驾驶矿卡的应用提供了坚实的技术和人才保障。

　　无人驾驶矿卡的应用，给国能准能集团带来了显著的变化。目前，可以实现22台无人驾驶卡车分成3个编组进行常态化作业，自2024年5月安全员下车以来，累计运行时长超过1.5万小时，累计作业17.2万车次，完成剥离量1808.9万立方米，运输里程超75.6万公里，综合效率约为人工作业的85%。

　　与人工作业模式相比，无人驾驶卡车控制精度高、运行时间长、持续稳定性好。每日可节省卡车司机的吃饭与解困时间约3.5小时。国能准能集团重点攻克无人驾驶系统多车协同装载、多车多点位排弃和路径规划等技术难点，并取得一定进展。目前单车装载时间缩短50秒、卸载时间缩短60秒，整体效率提高10%，有效提升了装、卸载区的作业效率。同时，实现复杂环境路径的智能规划，优化整体运行的平顺性，整体效率提升3%。

　　无人驾驶系统配备多冗余安全保障措施，消除了传统人工作业存在的安全风险，显著提升了煤矿安全管理水平。目前矿内88名操作人员完成阶段性转岗，进一步推动了机械化换人、自动化减人、智能化无人目标的实现。

图为矿卡司机使用远程应急接管系统人工操作发生故障的无人驾驶卡车。

　　黑岱沟露天煤矿智能化建设管理中心技术主管武新凯表示，矿山无人驾驶技术的应用，让卡车司机告别了颠簸、狭小的驾驶室，可在地面控制中心等舒适、安全的环境中，通过智能调度平台或远程操控系统指挥控制车辆，且系统操作便捷，经系统性培训后，操作人员能轻松实现对无人驾驶卡车各种动作的控制。

　　谈及先进技术对工作的帮助，武新凯认为，首先是提升了露天矿运输作业的安全性，避免因人为失误导致的事故；其次是提高了故障诊断效率，无人驾驶车辆的智能监测系统可实时采集车辆各部件运行数据并传输到维护终端，维修人员能提前预判设备故障，快速定位故障点，准备相应维修工具和备件，减少设备停机时间。

　　对于未来，武新凯希望研制大吨位、新能源、无驾驶室、双向行驶的无人驾驶矿山机器人，完善远控电铲、钻机、推土机等设备的远程操控技术，实现“单机装备智能控制、多机装备智能协同、区域无人作业”，同时引入人工智能以及AI大模型等前沿技术，推动矿山智能化建设向更高效、安全、可持续方向发展。

　　国能准能集团的智能矿山建设，是对传统煤炭行业的一次深刻变革。通过不断创新与实践，该集团在无人作业、智能控制、数据管理等方面取得了卓越成果，为煤炭行业的智能化转型提供了宝贵经验。

　　近年来，准格尔旗加快推动智能化建设由点到面，加速推动关键核心技术突破，积极推进矿井高端化、智能化、绿色化转型升级。截至目前，准格尔旗共有煤矿130座，共建成智能化煤矿49座，其中36座煤矿已完成智能化建设的验收，13座煤矿已完成智能化建设，正在进行试运行。未来，准格尔旗将会进一步利用5G技术，实现煤炭开采智能化全覆盖。