我國(guó)智能礦上采礦系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

• 都泊言 2023年4月23日 來(lái)源：中研網(wǎng) 770 46
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我國(guó)采礦設(shè)備制造行業(yè)經(jīng)歷了引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、合作設(shè)計(jì)、自主設(shè)計(jì)的發(fā)展道路，特別是在2010年國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》的推動(dòng)下，我國(guó)采礦設(shè)備制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)了兩大轉(zhuǎn)變，一是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)由仿制型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變;二是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行由粗放

一、采礦行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)采礦設(shè)備制造行業(yè)經(jīng)歷了引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、合作設(shè)計(jì)、自主設(shè)計(jì)的發(fā)展道路，特別是在2010年國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》的推動(dòng)下，我國(guó)采礦設(shè)備制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)了兩大轉(zhuǎn)變，一是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)由仿制型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變;二是經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(gè)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(xì)分產(chǎn)品或市場(chǎng)的專業(yè)型企業(yè)。隨著采礦設(shè)備技術(shù)的提高，未來(lái)，我國(guó)采礦設(shè)備將朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展。

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

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(jī)械，礦山作業(yè)中應(yīng)用的大量起重機(jī)、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)和排水機(jī)械等都統(tǒng)稱為采礦采石設(shè)備，采礦采石設(shè)備可細(xì)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(chǎng)中，煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模較大，遠(yuǎn)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(guó)采礦采石設(shè)備行業(yè)主要下游市場(chǎng)需求回升。煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模達(dá)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(yùn)輸設(shè)備中，起重機(jī)、輸送機(jī)械和裝載機(jī)產(chǎn)量波動(dòng)發(fā)展。其中，起重機(jī)和輸送機(jī)械產(chǎn)量整體呈下降趨勢(shì)，裝載機(jī)產(chǎn)量整體呈上升趨勢(shì)。起重機(jī)、輸送機(jī)械和裝載機(jī)產(chǎn)量分別為921.66萬(wàn)噸、137.92萬(wàn)噸和15.67萬(wàn)臺(tái)，分別同比18.60%，同比下降22.20%和同比上升7.77%。起重機(jī)、輸送機(jī)械和裝載機(jī)產(chǎn)量分別為89.13萬(wàn)噸、13.6萬(wàn)噸和1.74萬(wàn)臺(tái)?，F(xiàn)階段，我國(guó)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(shì)發(fā)展。

圖表：中國(guó)金屬礦業(yè)投資市場(chǎng)分布比例圖

資料來(lái)源：中研產(chǎn)業(yè)研究院整編

三、市場(chǎng)占有率

1、礦山智能化是發(fā)展趨勢(shì)

(1)科技+安全生產(chǎn)+招工難推動(dòng)礦山智能化發(fā)展

煤炭是我國(guó)重要的能源燃料之一，在保障國(guó)家能源安全與國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)煤炭開(kāi)采經(jīng)歷了從人工炮采、機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化的歷史性轉(zhuǎn)變，未來(lái)智能化是煤炭行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，主要變現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)科技進(jìn)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(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)平臺(tái)等方面已經(jīng)獲得初步應(yīng)用，未來(lái)深度融合是發(fā)展趨勢(shì);

2)安全生產(chǎn)倒逼煤炭企業(yè)開(kāi)展智能化建設(shè)。近些年隨著對(duì)煤炭開(kāi)采行業(yè)安全性的重視，我國(guó)礦山死亡人數(shù)從2010年的1973人下降到2020 年的225人，百萬(wàn)噸死亡率也相應(yīng)地從0.564下降到0.058，安全形勢(shì)持續(xù)改善，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(yán)重，部分企業(yè)的井下作業(yè)人員平均年齡超過(guò)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(lái)越困難，我國(guó)煤炭開(kāi)采余選洗業(yè)人數(shù)從2010年的 527.19 萬(wàn)人下降到 2019 年的 284.68 萬(wàn)人，下降了46%，同時(shí)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(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備 等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行深入融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、 通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等全過(guò)程的智能化運(yùn)行，最終實(shí)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(tái)以及綜合管控平臺(tái)。井工礦山的智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容包括 12 項(xiàng)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(jìn)系統(tǒng);4)智能采煤系統(tǒng);5)智能主煤流運(yùn)輸系統(tǒng);6)智能輔助運(yùn)輸系統(tǒng);7)智能通風(fēng)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(tái);11)智能化園區(qū);12)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)等。

2、煤炭企業(yè)盈利提升有望加大資本開(kāi)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(lì)大型煤炭企業(yè)對(duì)中小型礦山進(jìn)行兼并重組，我國(guó)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(huì)進(jìn)一步提升，煤炭企業(yè)規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)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(guó)煤礦智能化的滲透率達(dá)到50%，也即2000座煤礦達(dá)到智能化水平。2020年我國(guó)智能化采煤工作面僅有494 個(gè)，到2025年有1506 座煤礦需要進(jìn)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(jí)費(fèi)用約在1.49—2.63億元，平均一座煤礦的改造費(fèi)用約2.06億元，則到2025年我國(guó)煤礦智能化的市場(chǎng)空間將高達(dá)3100億元。

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

資料來(lái)源：中研產(chǎn)業(yè)研究院整編

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