重大进展之十┃中国煤科沈阳设计院：露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破

2025年1月11日，中国煤科《智能矿山》《煤炭科学技术》主办、中国中煤能源集团有限公司承办的“2024年煤矿智能化重大进展发布会暨技术经验交流会”在京召开

会上发布了11项2024年煤矿智能化建设重大进展成果，分别是：全球首个矿山行业大模型落地商用、煤矿远距离综合物探及透明地质保障系统研发与示范、基于 AI 的煤质快速检测技术取得重大突破、全栈自主可控智能化采掘装备与控制系统研发成功、我国首个薄及极薄煤层高效智能开采成套装备投入使用、露天矿卡车无人驾驶规模化应用取得重大突破、“磁耘”多源融合智能精确定位系统在煤矿复杂作业环境中的首次应用、高寒环境露天矿电动无人驾驶矿卡智能高效运输系统成套技术投入应用、薄煤层无人化智能开采控制技术取得重要突破、露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破、慧眼神瞳——煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破

本期分享重大进展十：露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破，发布嘉宾是中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司总经理王忠鑫

进展十：露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破

当前我国露天煤矿数量357座，占全国煤炭总产量的25%，其中规模在10.0Mt/a以上的露天煤矿40座。我国露天煤矿大型化、集约化开发的格局日渐清晰，然而开采工效却仅为国外先进水平的62%。导致这一现象的根本原因在于：作为露天采矿核心的露天矿采剥作业链，由“勘探-测量-设计-钻孔-装药-爆破-采装-运输-卸载”等诸多环节和大量设备串联而成，但各环节高效协同运行的水平一直不高，严重制约了我国露天矿安全高效开采水平。采剥作业链安全智能协同成套技术的应用为解决这一难题提供了有效途径。技术主要成果包含在三个方面：

1. 首创了露天矿地质模型和三维地图实时自动更新技术。

研发了面向露天矿大工区应用场景的高精度地质模型动态重建技术；开发了基于端侧设备实时位姿数据的三维地图拼接技术；研发了露天矿高精度块体模型轻量化、NoSQL存储技术；首创了基于B/S架构的露天矿地质建模-开采设计-模型重建-地图更新一体化云控平台。

2. 首创了露天矿重型剥采装备远程精准操控与故障诊断技术

研发了复杂工况重型装备位姿和状态数据的精准获取和融合技术；构建了基于深度学习的设备自动控制模型；开发了剥采装备远程操控系统和360度全景视觉辅助系统；提出了基于智能感知和卫星定位相结合的设备故障检测技术。

3. 创新研发了露天矿重型剥采装备远程精准操控与故障诊断技术。

研究成果突破了行业中露天煤矿采剥作业环节的技术瓶颈，为采剥生产环节的安全高效协同提供了理论技术支撑和实践经验，有效降低了露天开采过程中的安全风险，推动了露天煤矿智能化建设进步。

项目期间，共形成标准17项，发明专利22项，实用新型专利4项，软件著作权10项，论文19篇，依托本项目培养省部级和市级高层次科技创新人才6人。

近三年直接经济效益3.2亿元、危重岗位减人150余人、改善200余人的工作环境、为1800多名矿山从业人员提供了安全健康保障、节约能源消耗约1.16万吨标煤、减少碳排放约5万吨，经济、生态和社会效益均十分显著。

此外，该技术的成功应用为国家电投集团、新疆能源集团、疆纳矿业、鸣阳矿业、雪峰爆破、骏瑞众研等10余家露天矿实现智能开采提供了重要技术支撑，提升了我国露天煤矿智能开采关键技术水平，促进了露天采矿行业的产业转型与技术升级，对于发展自主知识产权、提高行业技术水平、提升产业竞争力具有重要作用，推动了我国矿山资源开发领域的科技进步。

发布嘉宾简介

王忠鑫

王忠鑫，正高级工程师，现任中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司党委副书记、总经理。国家能源局首批煤矿智能化专家、山西省煤炭学会千人智库高级专家、中国煤炭建设协会勘察设计委员会采矿专业技术部副主任、辽宁工程技术大学硕士研究生导师，全国青年岗位能手、煤炭科技青年奖、沈阳市劳动模范等荣誉获得者。

长期从事煤炭露天开采理论、开采核心装备及智能化开采技术、智慧矿山系统研发工作，攻克了露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术。主持露天矿咨询、设计、科研项目50余项。发表论文70余篇，获得国家发明、实用新型专利12、11项；获全国优秀工程咨询成果二等奖1项，中国煤炭工业协会科学技术一等奖2项、二等奖1项，煤炭行业（部级）优秀工程咨询成果一等奖4项，集团公司科技成果二等奖2项。

“煤矿智能化重大进展发布会”自 2021年开始，至今已举办4次，发布会吸引了众多煤矿智能化建设领域的专家及科研、工程技术人员，成为展示煤矿智能化建设成果，交流煤矿智能化科技成果的盛会。

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