2026智能矿山暨无人驾驶行业蓝皮书

中国矿业大学丨海南亿矿通数字科技有限公司 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ •关键设备（如采掘机、输送带、提升机、破碎机）上部署振动、温度、压力等传感器，实时采集运行数据•安装气体、粉尘、微震、边坡位移、水文等传感器，实现对井下环境与地质灾害实时监控•利用高清摄像头、热成像仪及AI算法，对人员行为、设备状态、环境异常进行智能识别与报警•自动巡检与三维建模，如针对地表矿区、排土场等 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 谁来运？ 运行难点 协 同 作 业 感 知 退 化 无人矿卡与电铲、推土机等设备协同作业时，可能因信号延迟影响，导致动作较慢 采煤区煤灰大、激光反射率低，造成煤灰过滤及地图边界检测难度大；道路路面坑洼、车辙较多，易对车辆造成损伤 环 境 适 应 性 典 型 工 况 露天矿分布广泛，酷热、沙尘、极寒、多雨雾、高寒低氧等多样极端环境对无人驾驶的环境适应性提出了更高要求 冬季物料粘箱导致识别困难、采场道路频繁变化、智能换电与无人驾驶运输实时协同仍需要优化的三大难题，制约效率提升。软岩地质导致频繁陷车、复杂狭小工作面的调度等问题也需要技术和管理协同破解 ◆ ◆ ◆ •车辆编号，•维护日期与时间，•执行人员，•各项检查维护的项目，•发现的问题或异常，•采取的处理措施及结果。 维护记录更新 人员安全 所有作业人员须考核合格上岗；进入作业区须按规定穿戴防护装备；作业区人员须乘坐指挥车工作；车辆维护人员须在设置电子围栏的指定地点检查；无人驾驶时，严禁人员上下设备及维修。 停车场安全 充换电站安全 无人驾驶运输车辆停车场设置为独立区域； 停车位尺寸应充分考虑安全停泊、舱门启闭、出行转向及必要的应急操作空间；停车场周边应设置完整、连续的安全防护设施； 停车场选址宜靠近空载行驶路径，以减少空驶距离。 ◆ ◆ ◆ 危机故障处置 一般故障处置 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 地下空间感知受限 井工矿无GNSS信号覆盖，巷道拓扑复杂且动态变化，传统定位技术难以满足采掘装备亚米级定位需求。惯导系统漂移、UWB信号多径效应、视觉传感器受粉尘与低照度干扰，导致井下"看得见、定得准、控得住"仍是技术瓶颈。 多灾害耦合预警困难 井工矿面临冲击地压、瓦斯突出、顶板冒落、水害等多灾害耦合风险。单一灾害监测手段易产生大量误报和漏报，跨系统数据融合与耦合致灾机理建模尚处于探索期。截至2025年底，全国冲击地压矿井仍有140余处，瓦斯突出矿井200余处，灾害严重矿井的智能化预警准确率仍不足60%。 装备协同与系统联动不足 井工矿生产系统涵盖采煤、掘进、运输、通风、排水、供电等十余个子系统，各系统独立建设、数据孤岛严重。"三机协同"、"掘支运协同"、"跨系统联动"尚未实现真正的智能化闭环控制 采掘失衡制约生产接续 智能采煤技术进展较快（全国累计建成智能化采煤工作面超2200个），而智能掘进严重滞后（截割-支护-运输协同控制未突破），导致"采快掘慢"、接续紧张的矛盾日益突出。掘进工作面智能化率仅为采煤工作面的60%左右。 ◆ ""202520%202215%202535%40% 202240%202555%40015%-25% ◆ AI"""" 远控与遥控 掘支平行作业 钻锚一体化 自动截割成型 ——"" 1:1 ◆——"" """" ——"" ——"" 技术特点 技术概述 主要功能 ◆可以基于矿山现有装备进行智能化升级改造，实现无人驾驶远程遥控；◆可以适配国产品牌和国外品牌，满足柴油动力和电动动力设备智能化升级改造需求；◆基于国内最早研发该项技术团队，技术实力雄厚，应用案例广泛，售后服务有保障；◆核心技术全部国产，满足当前的信创要求；◆实现远程遥控功能的同时继续保留人工驾驶功能。 无人驾驶远程遥控技术是当前矿山智能化建设的重要支撑，也是解决矿山安全生产的最佳途径。该系统融合视频传输、无线通信、智能算法、自主导航、自动控制等技术，通过的对设备的电气系统与液压系统的升级改造，从而实现远程操作。 ◆远程遥控功能◆自主导向功能◆自动避障功能◆一空多功能◆生产任务调度功能◆电子围栏功能◆自动行走功能◆设备状态自检功能 铲运机无人驾驶远程遥控应用案例： 宝武资源马钢矿业张庄铁矿、河北华澳矿业开发有限公司、山东黄金三山岛金矿 ◆ 国家层面新能源相关政策 矿山新能源指导意见 2025《关于推进煤炭与新能源融合发展的指导意见》 •到“十五五”末，煤炭与新能源融合发展取得显著成效，煤炭矿区光伏风电产业发展模式基本成熟，电能替代和新能源渗透率大幅提高。•要因地制宜建设“源网荷储”协同控制的矿区智能微电网，推动矿区光伏风电、瓦斯发电、多远储能、智慧能源管控系统等一体化开发运行，促进多能高效互补利用。•加快发展矿区光伏风电产业，有效盘活矿区土地资源，推动采煤沉陷区、排土场等场地光伏电站建设。•积极推动矿区用能清洁替代，推动矿区运输设备新能源替代，在有条件的露天煤矿规模化应用电动、氢能矿卡。•创新矿区绿色能源开发利用方式。 工业微电网指南 2026初《工业绿色微电网建设与应用指南（2026—2030年）》 •将源网荷储一体化项目、智能微电网等纳入工业绿色微电网体系，明确建设原则和应用场景。 露天矿电力负荷特征 综合能源成本 绿电消纳 根据矿山设备负荷特征及智能调度，规划实现新能源直供用电占比目标，其余负荷通过电力市场实现绿电交易 通过智能调配+储能而实现的综合能源成本，相比实现能源降本目标 效率提升 减碳目标 通过换电设施建设，相比充电实现效率提升目标 规划年度减碳量目标，以满足国家及省市政策要求 •ModbusTCP/IP•IEC 61850•OPC UA等 •井口边缘网关•变电站边缘网关等 “源网荷储”EPC+O模式 优势与挑战 •该模式优势在于管理自主，收益全额归己。挑战在于前期投资大，中小企业难以承担 ◆ ◆ ◆ ◆ 矿用轮胎胎压胎温检测系统 矿区运输道路整体评估模型 MineStarMining System矿山综合管理系统 2006年开发的两款成熟的轮胎监测系统MICHELIN MEMS LITE与MICHELIN MEMS 4，分别适用于100~150t和150t以上的自卸卡车轮胎监测，采用内置传感器，可远程定期读取轮胎压力和温度，车辆位置和速度，且无需在卡车上安装信息集成硬件。 MineStar系统是采矿业最广泛、最全面集成的矿场运营和移动设备管理系统。旨在通过提供实时数据和分析，帮助矿山管理者做出更明智的决策，提高安全性、生产力和设备利用率，同时降低运营成本。系统由多个功能模块组成，包括Fleet（车队管理）、Terrain（地形管理）、Detect（检测）、Health（设备健康）和Command（指挥控制），模块化设计和深度集成的技术，为矿山提供了一个全面的管理解决方案。无论是提高生产力、增强安全性还是降低运营成本。 加拿大JPI公司一家专注于矿山运输道路评估的专业化服务商，通过JPI建立了矿区运输道路整体评估模型（WRAPID），提供专业的运输道路评估服务，帮助矿山企业提高运输效率、降低成本、增强安全性，并确保道路的可持续性。 现有的矿山运输管理系统都存在对数据挖掘不足的问题，数据分析仅停留在阈值报警与可视化展示阶段，缺乏对监测数据的深入挖掘，缺乏对运输系统的优化决策能力。 ◆ 检测精度与执行力不匹配 以系统最优为智能化目标 •智能化目标应聚焦系统级收益最大化•检测精度是手段，而非目标本身•在不均匀条件下，可执行性、稳定性、经济性 •轮胎管理执行方式以粗粒度控制为主•执行精度与一致性限制了高精检测的转化效率•检测精度提升的系统收益呈现边际递减 检测水平不断提升 单点最优≠系统最优 信息带宽＞执行能力 从系统最优出发，通过检测与执行的动态匹配，构建多维监测能力，形成体系化“车-胎-路-维”智能管理系统 ◆ 辅助驾驶重“预警联动+有限干预” 无人驾驶重“高频闭环+强制执行”监测方案随执行能力动态调整 ◆ ◆ 从“看得见”到“管得住”再到“管得优”，监测与控制同源建模、同环迭代，持续逼近系统最优 ◆ 胎温监测为例，在充气位置的监测器布置简单，但只能监测轮胎固定点位温度，并且由于与外部空间接触，监测温度相对实际温度偏小，而通过轮胎内壁传感器与胎面红外热成像结合的方式可以得到轮胎内部与外部的完整温度分布，但实现难度高。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 哈尔乌素露天煤矿南端帮+1100长度1000m宽度30m面积30000m2修筑期间道路半幅封闭2025年9月25日完工 ◆ 运输效率提升8% 油耗水平降低3%–5% 轮胎寿命提升20%–30% 滚动阻力下降、车辆运行更平顺，可直接带来燃油消耗下降 平均运行速度和通行组织效率提升，单车有效运输能力增强 路面平整度和承载稳定性改善后，轮胎冲击磨耗与异常偏磨下降 坑槽、松散和重复整修频次下降，维保投入与干扰同步减少 ◆智慧矿山全景 信息化阶段 自动化阶段 机械化阶段 跨领域协同与生态融合，绿色低碳可持续发展，全球资源优化配置。 打破数字孤岛，实现系统协同，支持科学决策，提升管理透明度。 实现无人化与少人化生产，动态优化生产全流程，全生命周期成本控制。 减少人员伤亡，保障作业安全，优化设备控制精度，降低运营成本。 ◆ ◆ ◆ ◆ 智能化只是追求人少吗？ 01 是通过数字化大幅度提高管理水平，精细化配置，爆破与破碎的平衡等，根据销售柔性排产 硬件类改造成本如果不可避免，而软件如何有效的减少软件类投入呢？ 可以选择SaaS平台等公共服务。选择懂业务、具有持续运营能力的信息化公司 ◆ ◆ 全流程全要素实时感知 安全风险动态及时掌握 生产至销售精细化管理 ①穿孔爆破业务流程统一管控（以统一平台为载体，对穿孔爆破全流程数据、设计成果、施工记录、效果反馈进行集中存储、标准化管理、协同共享与闭环优化） 纯电动矿减少复杂机械结构，维护频次降60%，单台年维护费由7.5万元降至2.8万元，10台年节省84.6万元 纯电动矿卡利用重力势能回收，能耗显著降低，对比柴油矿卡1.64元/吨燃油成本，实现颠覆性降本 非煤矿山技术可行性验证 英德矿山项目验证了希迪智驾无人驾驶技术在大型石灰石、水泥类非金属矿山的可行性、稳定性、经济性，为非煤矿山智能化提供成熟技术路径。 煤矿经验向非煤迁移 规模化落地标杆 18台无人矿卡规模化运营，为非金属矿山无人驾驶规模化推广提供标杆，加速行业从试点走向普及。 建设区域性统一的高精度地图和地质模型服务中心，以及“车-胎-路-维”标准化解决方案输出中心 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 统一数据标准 成立联合体 各方共同出资，将复杂的多方合同关系转化为一家公司的股权关系，共享收益、共担风险。 由技术整合放主导，构建覆盖所有子系统的统一数据中台，实现不同品牌设备、系统的互联互通。 利益分配机制 源网荷储一体化方案按模块设计，分期部署。即灵活应对政策变化，又有利于分步实施、分布迭代及融合 总收益设计为“保底+分成”模式：基础产品和服务获取稳定、低风险的固定收益；由协同创造的新增收益（如峰谷套利、效率提升），则按比例分享，激励参与方做大市场。 ◆ ◆ ◆ 网址：https://www.iyiou.com/research邮箱：hezuo@iyiou.com电话：010-53321289 北京：北京市朝阳区保利国际广场T1-13层｜上海：上海市徐汇区桂平路391号新漕河泾国际商务中心B座1703深圳：广东省深圳市宝安区华丰国际机器人产业园1期F栋110纽约：4 W