煤炭开采及洗选行业未来发展态势
思瀚产业研究院    2022-12-05

①煤矿智能化是实现碳达峰、碳中和目标的必然选择，其发展目标明确

2020 年 12 月中央经济工作会议确定，我国二氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值，力争 2060 年前实现碳中和，并开始制定 2030 年前碳达峰行动方案。为实现国家制定的碳达峰、碳中和目标，煤炭消费总量控制增速的同时煤炭消费比重将一定程度下降，但更重要的是高效用煤。提高煤炭质量、提高利用效率要求 转变传统煤炭产业粗放的发展形势，煤炭开采及洗选加工更加精细，智能化水平 进一步提高是必然选择。

2020 年 12 月国务院发布《新时代的中国能源发展》白皮书，白皮书提出加 快建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系；加快煤矿机械化、自动化、信 息化、智能化建设，推进大型煤炭基地绿色化开采和改造，发展煤炭洗选加工。

中国煤炭工业协会《煤炭工业“十四五”科技创新发展指导意见》提出要重点研 发干法选煤智能化工艺技术、微细粒难选煤泥强化重力场高效分级分选技术、煤矿井下大型智能分选排矸装备、大型智能选煤厂关键传感、闭环控制和辅助决策 技术与系统等核心技术，加快研制千万吨级干法分选智能化装备，研究干湿混合流程新工艺，建立千万吨级智能选煤厂示范工程，“十四五”的主要目标之一便 是煤炭洗选装备与煤化工装备的智能化和可靠性水平大幅提升，关键零部件、核心元器件、控制系统与软件实现自主化。

2020 年 3 月，国家发改委等 8 部门联合发布《关于加快煤矿智能化发展的 指导意见》，要求加快推进煤炭行业供给侧的结构性改革，推动智能化技术与煤 炭产业的融合发展，提升煤矿智能化水平。

《指导意见》明确定义了煤矿智能化发展的 3 个阶段性目标：即到 2021 年， 建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿，初步形成煤矿开拓设计、地质保障、 生产、安全等主要环节的信息化传输、自动化运行技术体系，基本实现掘进工作 面减人提效、综采工作面内少人或无人操作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值 守与远程监控。到 2025 年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化，形成煤 矿智能化建设技术规范与标准体系，实现开拓设计、地质保障、采掘（剥）、运 输、通风、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行，井下重点岗位机器 人作业，露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。到 2035 年，各类煤矿基本 实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智 能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

②煤矿智能化的内涵

煤矿智能化是指煤矿开拓设计、地测、采掘、运通、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。煤矿智能化 发展的目标是建设智慧煤矿，其总体架构包括 8 大智慧系统：

（A）地下精准定位导航系统；

（B）随掘随采精准探测地质信息系统；

（C）智能快速掘进和采准系统，矿井通风、供排水、主副运智能系统；

（D）工作面智能开采系统；

（E）危险源智能预警与灾害防控系统；

（F）矿井全工位设备设施健康智能管理系统；

（G）煤矿地面分选运销与生态建设智能系统；

（H）煤矿物联网综合智能管理系统。

③选煤智能化是建设智慧煤矿的重要途径之一，煤矿地面分选运销与生态建设智能系统是该环节智能化的载体

选煤工业是典型的流程制造业，经过数十年的发展，我国已成为世界上规模 最大的选煤流程工业大国之一。当下我国选煤工业的生产运营与技术水平已经无 法满足新时期经济高质量发展的要求，智能化程度相对较低。选煤智能工厂是在 传统选煤自动化基础上，利用物联网、人工智能等技术，引入精细化管理理念， 实现基础工业企业的信息化管理及生产过程的智能化控制，从而提高管理效率、 减少人工干预、降低生产成本、优化产品结构、增加企业经济效益，最终构建成 高效、节能、绿色、环保的智能化选煤厂。

④智能干法选煤技术的发展趋势

A、井下“采选充填”一体化

井下选煤技术具有良好的社会经济效益，未来井下排矸应用场景也是煤炭未 来拓展方向。开展井下选煤，实现矸石直接井下充填，有助于避免大量矸石升井 造成的能耗，而且减少环境污染，节约地面矸石处理费用，降低选煤厂的设备负 荷和磨损，矸石充填能置换出大量“三下”压煤，使煤炭资源回收率最大化，具 有较好的经济效益；井下选煤还可以减少地表矸石堆积占用土地，降低矸石堆放 造成的污染和安全隐患，减少地表沉陷对地面建筑和生态环境的危害。

井下选煤发展的重要性日益凸显，智能干选设备未来在井下场景的应用也将 进一步推广，针对井下环境特点，研究适合井下狭小空间、适应井下恶劣工况的 高安全性、高可靠性智能干选设备。智能干选技术推动煤矿井下“采选充”一体 化模式的推广。

B、智能干选设备与智能系统的对接

煤矿智能化和选煤厂智能化趋势对分选装备提出了更高的数字化、信息化需 求，智能干选设备除了要满足在分选核心算法及处理能力的智能化要求外，还需 要能够与整个选煤工厂智能系统进行对接，实现智能干选设备与其他智能模板相 协调，提升智能工厂运行效率。智能干选设备基于本身的智能化数字化属性，更 易接入智能工厂系统平台，未来智能干选设备将与大系统平台深入融合，实现整 个工厂运行层面的智能化数字化。