纵观煤矿行业，发展智能化是大势所趋。在全国工业制造业智能化的浪潮下，煤炭行业作为我国重要的能源行业，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。从实施细则陆续出台，可以看出国家和煤炭、科技行业均对煤矿智能化重视程度很高，推进力度很大。
煤矿市场空间巨大，供给产能难以覆盖需求增长。从智能化煤机制造企业的调研情况来看，当前供给端产能跟不上需求的增长，可以预见的是煤机智能化生产制造将迎来一轮爆发性增长期。
将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统。实现煤矿开拓、采掘、运输、通风、洗选、安全、管理等过程的智能化运转。
智慧煤矿管理系统我以我擅长的可视化管理角度给大家看个案例，通过主观视角去充分理解只会煤矿管理的优势和前景。
选煤厂 3D 可视化
搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景，将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合，构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。全方位推动选煤厂精细化管理工作，实现减人增效的目的。
整体场景采用航拍建模方式获取，利用飞机或无人机搭载多台传感器，对选煤厂进行拍摄采集，快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。通过纠正、平差、多视影像匹配等一系列的内业处理操作，最终获得三维模型。航拍建模的成果数据具有地理坐标系信息，可以准确地和 GIS 匹配。
和 GIS 的集成方案中可提供根据经纬度和海拔数据构建漫游线路，让用户以第一人称的视角按照指定线路对厂区进行巡检漫游，Hightopo在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定，给用户呈现选煤厂重点发展区域以及智能化发展成效。
主厂房设备监控系统通过 3D 效果，1：1 制作 3D 可视化仿真互动模型，并将重介洗煤工艺流程整合融入，将原煤进行洗选加工和综合处理的全过程信息监控。
系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据，当点选不同楼层设备时，自动弹出设备多重信息，创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据，管理人员可通过此功能，进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
通过 2D 和 3D 无缝融合，搭配数据面板以及动画驱动制作了蓄水工艺可视化。场景支持常规的旋转、平移和视角缩放。蓄水工艺包括蓄水、加药搅拌（添加絮凝剂）、放水、泵体放水等操作的演示，营造具有真实沉浸感的体验。
压滤车间负责压滤处理煤泥、回收分离介质水，压滤机负责处理浓缩机底流。传统的压滤生产主要依靠人工操作，需人工查看并判断压榨程度，工作效率低下，产品水分无法得到保证，存在液压系统破损或压滤喷料伤人的安全隐患。
搭建的压滤车间可视化管理系统，通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原，可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开，即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息，包括松开、压紧、进料等各进程状态，打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管，降低岗位巡检工的劳动强度，方便生产监管。
三维仿真的选矿场景，其中包含：选矿漫游（选矿工艺流程）、全场漫游（场景绕场查看）、浓密机和球磨机的启停动画演示、选矿设备的单独查看。当然也支持定制哦~
选矿工艺动画过程，从矿石破碎到筛分再到磨矿、分级等一系列作业的漫游动画，支持拉近视角近距离监控选矿的每一步作业。
搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案，根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模，围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。
场景初始化后，界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡检式漫游，在路径中展示设备及系统信息，漫游线路的制定着重凸显核心区域或智能化发展区域，为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发展成效。
实现交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。
针对控制中心页面的建设，运用丰富的可视化图表和动画效果，集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面，形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释；可融合智能感知设备数据，实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现，达到矿井上下透明化管理的目的。
三维立体的巷道监管效果，有利于改善矿山环境及工程实施设计，能将巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角，方便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能，易于实时了解视点位置。此外，增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实，仿佛身临其境。
相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统，3D 可视化通风系统能更加生动形象的展现在人眼前，使其内容具有可读性与可控性。两侧 2D 面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询，提供自定义趋势查看、数据分析、曲线对比等功能，点击场景中的设备可显示设备属性信息。对于超限时状态设备进行及时报警，在短时间内为运维人员提供所需信息要素，提升运维监测效率。
压风自救装备系统在正常生产运作时，可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力，满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需；当发生灾变事故时，工作人员可进入自救装置，打开压气阀进行避灾自救。
将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合，可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值，自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控，确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平，加强抗灾救灾能力。
为完善瓦斯抽采流程的标准化，可通过可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中，提供瓦斯的精准研判，为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。
当发现异常测点时，系统将启动自检诊断功能，对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时，还能起到矿井上下全覆盖监测的作用，为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。
通过引擎强大的渲染功能，真实还原采煤机井下运动工况的行进效果，利用可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能，针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作，由此达成井下少人化作业，加大煤炭资源的开采效率，为采煤机的高效安全生产奠定基础。
针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测，赋予数据空间属性，使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数据，为开采作业监管提供强有力的决策支撑。
随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型，正倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路，图扑智慧矿山可视化解决方案恰到好处的助力实现低碳循环发展：将各生产线的控制集中于此，各生产环节信息共享、横向协作，辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高效的数字化矿山。
2020年全球煤炭需求下滑，产量下降，国际煤炭贸易萎缩，煤炭价格在上半年大幅下降。随着欧美发达国家绿色能源替代水平进一步提升，以及亚洲地区相对强劲的经济增长带动的煤炭消费增长，预计未来几年，煤炭出口和消费重心向亚洲转移的趋势将更加明显。
2020年全球煤炭产量有所下降
2017-2019年全球煤炭产量逐年增长，但增速呈现下降趋势，到2019年全球煤炭总产量达到79.21亿吨。2020年，中国煤炭经济研究会初步测算全球煤炭产量同比下降了4%左右，新冠疫情对全球宏观经济的巨大打击进一步导致煤炭产量有所下滑。
美国煤炭产量降幅最大
2020年，在全球16个主要产煤国中，煤炭产量增长的有3个国家(包括中国、印度、越南)，其余13国煤炭产量均呈现不同程度的下降。煤炭产量最大的中国，全年产煤量为38.4亿吨，同比增长0.9%;排名第二的印度，得益于四季度产量的快速回升，全年产煤7.41亿吨，同比增长0.8%;而美国的煤炭产量跌破5亿吨，仅产煤4.89亿吨，同比下降了23.7%，降幅最大。
俄罗斯煤炭出口逆势增长
从出口情况来看，IEA数据显示2017-2019年全球煤炭出口量逐年增长，2019年达到14.36亿吨。2020年新冠疫情对全球煤炭贸易造成较大影响，中国煤炭经济研究会预测2020年全球煤炭出口下降至13亿吨。
2020年，全球煤炭出口量排名第一的印尼全年出口煤炭4.07亿吨，同比下降11.3%;其次是澳大利亚，预计全年出口煤炭3.61亿吨，同比下降8.9%;排名第三的俄罗斯，在下半年中国强劲煤炭进口需求的拉动下，全年出口煤炭1.93亿吨，同比增长1.7%。
近几年俄罗斯煤炭向中国市场转移趋势明显。过去很长一段时间，西欧是俄罗斯主要出口市场，但随着西欧国家“去煤化”步伐加快，俄罗斯出口西欧的煤炭量快速萎缩，出口重心由西向东转移。
2020年下半年，俄罗斯出口中国的煤炭量达1460万吨，比2019年同期的1090万吨增长了33.9%。俄罗斯政府层面也将加快铁路、港口等物流设施建设，加大煤炭出口向东部转移的步伐，积极拓展亚太区域煤炭市场。
亚洲地区进口消费需求强劲
中国、印度、日本、韩国是全球主要煤炭进口国家。其中中国作为全球最大的煤炭进口国，2020年进口煤炭3.04亿吨，同比增长1.5%;印度进口煤炭2.18亿吨，比2019年减少3000多万吨，同比下降了12.4%;日本进口煤炭1.74亿吨，同比下降6.8%;韩国进口煤炭1.23亿吨，同比下降12.7%。
2020年全球主要煤炭进口国家和地区中，中国、越南、泰国、巴基斯坦和土耳其煤炭进口量实现正增长，其他国家和地区煤炭进口量均呈现不同程度的下降，其中德国的降幅最大，为-27.3%。
整体来看，亚洲市场煤炭进口需求占据主要份额，并在全球宏观经济低迷的情况下，以中国泰国、越南等为代表的亚洲国家依旧能保持逆势增长，市场潜力较大。
煤炭市场发展趋势分析
在欧美市场，绿色可再生能源快速替代煤炭，近几年欧美国家的煤炭消费持续下降，2020年美国可再生能源发电量首次超过燃煤发电量，全年煤炭消费量下降21%;欧盟国家煤炭消费量下滑幅度更大，欧盟27国2020年煤炭进口量下降32.7%。
在亚洲市场，例如越南、印尼和南亚的印度、巴基斯坦等国，煤炭消费量还有增长潜力。2020年，越南、巴基斯坦的煤炭进口量均实现正增长，印尼受新冠肺炎疫情影响，煤炭产量和消费量虽然都出现下降，但疫情稍有缓和后，马上加快了燃煤电厂的建设步伐。
从整体来看，全球范围的煤炭出口和消费重心逐渐向亚洲转移趋势明显。
—— 以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国煤炭物流行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
二十一世纪的头20年是中国经济社会发展的重要战略机遇期。根据国际经验，这一时期是实现工业化的关键时期，也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。按照“十六大”提出的全面建设小康社会的目标，到2020年中国实现经济翻两番。在确保中国经济未来20年发展中，煤炭在中国能源消费结构中的主导地位不会发生明显的改变，煤炭资源将是一种非常重要的战略资源，煤炭资源的经济价值将在未来得到不断提高。\x0d\x0a\x0d\x0a 从2007年到2020年，中国将实现全面小康的目标。这14年也是中国工业化和现代化的重要时期。预计未来14年GDP的年均增长速度保持在7.5%，到2020年GDP总量将由2005年的18万亿元增加到54万亿元，按现行市场汇率计算，折合6.7万亿美元；人均GDP将由2005年的1700美元提高到4800美元。改革开放以来27年能源消费的弹性系数平均为0.54，今后15年按0.5计算，能源消费年均增长速度按3.75%计算，到2020年，中国能源消费总量大约将达到38亿吨标准煤。\x0d\x0a\x0d\x0a 随着我国经济持续高速增长，包括煤炭在内的能源需求增长明显加快，呈现出供不应求的局面。煤炭行业面临巨大发展机遇，其发展具有诸多有利因素：宏观经济的高速发展为煤炭需求持续增长提供了坚实的支撑；煤炭行业在能源供应中不可动摇的主导地位巩固了其作为支柱产业发展的地位；国家积极的产业政策保障了煤炭行业的可持续发展；技术创新为煤炭行业发展提供强大动力等。\x0d\x0a\x0d\x0a （1）宏观经济的高速发展，为煤炭需求持续增长提供了可能\x0d\x0a\x0d\x0a 我国煤炭需求与国民经济增长特别是工业增长存在较强的正相关性，我国煤炭业的快速发展得益于我国经济的持续快速发展。由于经济增长强劲，一些工业如钢铁、电力、化工、汽车以及交通运输、建筑和居民生活等用煤相对较大，引发了煤炭需求量的快速增长，煤炭行业已经成为国民经济发展的支柱产业，并且煤炭需求旺盛的势头在相当长的时期内不会改变。\x0d\x0a\x0d\x0a 国际国内多年的实践充分证明，一个国家能源消耗的多少，与一个国家的经济发展水平、工业化水平、居民的消费结构、国家的产业结构和城市化水平密切相关。当前，我国经济进入了以发电、钢铁、建材、房地产、家用电器迅速发展为代表的重工业化时期。经济的高速发展、消费结构迅速升级、我国城市化水平迅速提速，为煤炭行业发展创造了巨大的市场需求。据统计，我国1985－2005年煤炭消费量对国民经济的平均弹性系数为0.53。“十一五”期间，我国国民生产总值增长速度约为7.5-8.5%，年均煤炭消费增长量约为4－4.5%。\x0d\x0a\x0d\x0a 经济的高速发展必然带动电力、钢铁工业用煤继续快速增长，建材工业用煤基本维持不变，煤化工产业成为新的增长点，这些相关下游行业的发展为煤炭行业提供了巨大的发展空间。\x0d\x0a\x0d\x0a （2）能源基础地位不可动摇\x0d\x0a\x0d\x0a 《煤炭工业发展“十一五”规划》指出“煤炭是我国的主体能源，煤炭工业是关系能源安全和国民经济命脉的重要基础产业”。《国家能源发展战略规划纲要》进一步明确提出我国能源发展格局是“以煤炭为主体，以电力为中心”，将煤炭列入国家能源规划的重要位置。煤炭是确保中国未来20年经济可持续增长的战略资源，其经济价值将在未来稳步提高。\x0d\x0a\x0d\x0a 我国资源禀赋的特点是富煤、贫油、少气。在未来较长的时间里，煤炭在我国能源消费中拥有绝对的主导地位，它在一次能源生产和消费中所占比重一直保持到60%以上。我国电力燃料的76%、钢铁能源的70%、民用燃料的80%、化工燃料的60%均来至于煤炭。煤炭行业已经成为国民经济发展的支柱产业，煤炭在我国能源消费中具有不可替代的地位。\x0d\x0a\x0d\x0a （3）国家产业政策有利于煤炭行业的健康发展\x0d\x0a\x0d\x0a 近年来，国家加强和改善宏观调控，在控制高耗能产业过快增长、抑制不合理能源需求的同时，坚决关闭非法和不具有安全生产条件的小煤矿，推进煤炭资源整合，清理在建项目，控制超能力生产，较好地抑制了煤炭固定资产投资和生产总量的过快增长。《煤炭工业发展“十一五”规划》提出了新型煤炭工业体系的。\x0d\x0a\x0d\x0a 《煤炭工业发展“十一五”规划》，提出了煤炭工业发展的主要任务，即优化煤炭布局，调控煤炭总量，建设大型煤炭基地，培育大型煤炭企业集团，整合改造中小型煤矿，淘汰资源回收率低、安全隐患大的小煤矿，加快煤炭科技创新，提高煤矿安全生产水平，建设资源节约型和环境友好型矿区。\x0d\x0a\x0d\x0a 国家不仅确定了煤炭在我国基础能源的战略地位，而且指明了煤炭工业发展方向，这将有利于我国煤炭行业长期健康、可持续发展。\x0d\x0a\x0d\x0a （4）技术创新为煤炭行业发展提供动力\x0d\x0a\x0d\x0a 现代科学技术的飞速发展为我国煤炭行业带来了无限生机，随着煤炭工业技术水平的提高，一大批技术含量高、生产效率高、经济效益好的现代化矿井先后建成投产，大大提升煤炭行业整体生产水平，综合机械化采煤工艺成为煤炭开采主流。目前，我国煤炭气化技术已比较成熟；煤炭间接液化技术在国外已经商业化，美国已完成第二代直接液化技术，我国目前也正在进行液化煤的性能和工艺条件试验以及商业化可行性研究；水浆煤技术在西方发达国家已经成熟，目前我国的研究开发也取得了重大进展。煤炭液化和气化技术为煤炭成为洁净能源创造了条件，煤炭清洁开采技术和洗选新技术成果的推广应用，大大提高了煤质，减少了污染，为煤炭产业开拓了广阔的市场。\x0d\x0a\x0d\x0a 另外，目前全球面临能源短缺、资源类产品日益紧缺等问题，因此，未来煤炭在人类社会会显得越来越重要，其价值也会得到人类的重新认识。
煤炭行业目前的发展还可以，但是发展前景不被看好。
煤炭作为一种能源，会产生环境污染，属于被淘汰的行业。虽然在能源消费中煤炭占的比例依然很高，但是现在对煤炭的使用量和比例也都正在逐步下降，发展前景其实并不被看好。
煤炭行业主要上市公司：目前国内煤炭行业的上市公司主要有兖矿能源(600188)、中国神华(601088)、晋控煤业(601001)、陕西煤业(601225)、山西焦煤(000983)、中煤能源(601898)、华阳股份(600348)、山煤国际(600546)等。
本文核心数据：文献数量、智能化采掘工作面数量
我国煤矿智能化政策引导明确
从国家政策规划来看，2020年2月25日，国家发改委、能源局等8部分联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，针对我国一些煤矿正在开展智能化建设工作中存在的基础理论研发滞后、技术标准与规范不健全、平台支撑作用不够、技术装备保障不足、高端人才匮乏等问题提出相关意见及保障措施。几大核心任务如下：
另外，我国主要省份也提出了煤炭行业智能化发展的目标。内蒙古自治区明确提出到到2025年，117处井工矿实现全部固定岗位机器人作业，38处露天矿实现智能连续运输。其他省市地区如山西、陕西、新疆、贵州等均提出了煤炭行业智能化发展的目标或规划：
煤矿智能化理论基础逐渐加强
我国政策明确大力发展煤矿智能化以来，“智能化”主题成为各大煤业研究所和院校的主要研究方向。2018年，煤矿智能化主题发表论文数量为373篇，占两化融合论文总量的14.6%;2020年，煤矿智能化主题发表论文数量快速增长到1080篇，占两化融合论文总量的比重超过1/3，达到35.7%;两年间，煤矿智能化主题论文发表数量增长了1.9倍，论文占比提升了21.1个百分点。
另外，2020年，行业两化融合领域发表论文排名前20位的关键词中，煤矿智能化相关关键词占5个，分别是：智能(化)开采、智慧矿山、智能化建设、智能矿山、煤矿智能化。其中，智能(化)开采以1669个高居首位。排名前十位的关键词分别是：智能(化)开采、监控系统、大数据、数值模拟、智慧矿山、传感器、PLC、矿压监测、智能化建设、智能矿山。
大型企业积极部署
目前，我国各大型煤炭企业在煤矿智能化部署方面均取得一定成效。中国神华(601088)在2021年上半年已累计完成了智能采煤工作面25个，智能掘进工作面4个，智能选煤厂6个，起到良好的示范作用。
整体来看，国家积极推进煤矿智能化发展，从政策引导规划，落地到企业示范工程，自上而下的智能化路径明确，为煤炭行业的转型升级指引正确方向。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告》
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