中国煤炭科工推动形成 “无人化采煤工业常态化应用解决方案”

中国煤炭科工集团通过技术创新与机制改革，在无人化采煤领域实现重大突破，形成了以 “揭榜挂帅 + 赛马” 机制为核心、技术研发与场景应用深度融合的 “中国方案”。

技术突破：从设备国产化到自主可控的智能体系

中国煤炭科工所属天玛智控通过二十余年攻关，突破液压支架电液控制系统等 “卡脖子” 技术，形成 SAM、SAC、SAP 三大核心产品，构建 “大脑 - 神经 - 心脏” 闭环控制体系，实现采煤装备自主感知、决策与控制19。其研发的极薄煤层智能采煤机在陕煤集团黄陵矿区应用，通过悬机身式传动系统与双截割电机设计，在 0.78 米极限高度下实现自主截割，释放超百亿吨极薄煤层资源5。

在智能化升级中，天玛智控首创 “地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业” 模式，通过多传感数据融合、设备空间定位补偿等技术，解决极限工况下连续多刀自主返刀难题。榆家梁煤矿 “0+2+2” 模式（工作面 0 人操作，顺槽 2 人监护，地面 2 人远程监控）使生产效率提升 16.67%，黄陵一矿 “0+3” 模式效率提升 13.81%，均达国际领先水平18。

机制创新：“揭榜挂帅 + 赛马” 激活科研动能

针对无人化采煤技术深水区难题，天玛智控于 2021 年启动 “揭榜挂帅” 机制，面向行业公开遴选 7 支团队，通过 “赛马” 竞争攻关。项目团队获组建权、技术路线选择权等 7 项权利，并建立成本节约奖、增效奖、中长期收益分红等激励体系，显著激发创新活力28。例如，榆家梁项目团队自主决策技术路线，通过视频监控与数据建模突破设备定位补偿技术，最终形成无人化采煤控制系统整体解决方案1。

该机制已在全国 500 多个工作面推广，覆盖国家能源集团、陕煤集团等企业，推动煤矿智能化从 “有人巡视” 向 “无人作业” 跨越。2024 年全国煤矿智能创新大赛中，天玛智控支撑 34 个获奖工作面，占比 46%，成为行业标杆23。

产业落地：智能工厂与场景化应用双轮驱动

天玛智控建设智能化无人采煤控制装备智能工厂，构建 10 个智能制造场景，实现电液控换向阀每 10 分钟下线一组，36 小时装备一个工作面。通过柔性生产线与 AI 视觉检测，生产效率提升 50%，产品不良率降低 20%，入选工信部智能制造示范工厂925。其智能工厂还实现研发周期缩短 20.59%，全员劳动生产率提升 20.65%，为规模化推广提供产能保障9。

在应用层面，5G+AI 技术深度融合：华为与煤科院合作的 “煤矿大脑” 实现刮板输送机智能启停、人员行为识别等功能，减少矿井作业人员 10%，有效工时提升 10%11；北京华宇研发的 5G RedCap 技术在赵石畔煤矿应用，使设备部署效率提升 30%，运维成本降低 40%，同步降低碳排放 30%20。此外，“太阳石矿山大模型” 整合 500 亿条安全监测数据与 300 万张视觉图像，支撑 2000+AI 场景，推动行业数据治理与标准制定17。

绿色转型：安全与效率的双重提升

无人化采煤显著改善煤矿安全水平。天玛智控的 “0+2+2” 模式使工作面从每班 11 人值守降至 0 人作业，结合 AI 图像识别系统（检测率≥90%，误检率≤5%），有效预防 “三违” 行为118。重庆研究院研发的矿用钻探装备智能工厂通过数字化管理，产品不良率降低 66.7%，生产效率提升 18%，同时推动矿区生态修复与资源循环利用26。

在绿色能源协同方面，中国煤科推动 “智能充填开采”“边采边复” 等技术，将煤矿智能化与可再生能源结合。例如，德保县 “农光互补” 光伏项目利用废弃矿区发电，年发电量达 6.5 亿度，实现生态修复与能源转型双赢21。

行业引领：从标准制定到国际输出

中国煤炭科工主导或参与 60% 以上煤矿智能化工作面建设，推动形成 “无人化采煤工业常态化应用解决方案”。其技术成果被纳入国家能源局《关于进一步加快煤矿智能化建设促进煤炭高质量发展的通知》，新建煤矿需按智能化标准设计，300 万吨 / 年以上矿井力争全系统智能化27。

在国际合作方面，中国煤科在蒙古国塔本陶勒盖煤矿实施智能无人化火车快速定量装车站项目，通过高精度称量与智能控制提升装车效率，助力中蒙跨境煤炭运输24。未来，其技术方案还将在 “一带一路” 沿线国家复制推广，推动全球煤炭开采向智能化、绿色化转型。

中国煤炭科工通过技术攻坚、机制创新与产业协同，正在重新定义全球煤炭开采范式，为保障国家能源安全、实现 “双碳” 目标提供强大科技支撑。