5月17-18日，2021世界电信和信息社会日大会在郑州国际会展中心开幕，本届大会以“在充满挑战的时代加速数字化转型”为主题，得到了众多行业专家以及ICT业界同仁们的大力支持与配合。在大会同期举办的“5G垂直行业应用创新会议”上，吕梁东义集团煤气化有限公司副总经理孙振德受邀参加并发表演讲，孙振德分享了近年来鑫岩煤矿的5G智能煤矿项目案例。

  孙振德来自山西省吕梁市东义集团煤气化有限公司鑫岩煤矿。鑫岩煤矿是首批国家智能化矿井示范单位，是吕梁第一个部署5G的煤矿。矿井核准生产能力240万吨/年，为井工矿井。可采煤层4层，其中5煤、10煤为全区可采，井田面积19.601km²，资源储量为20920万吨，可采储量16099万吨。

  近年来，鑫岩煤矿5G实践大事不断。2020年8月11号第一台5G基站在鑫岩煤矿完成安装，两个智能化综采面接入5G控制；在第四届吕梁大数据产品发展大会现场，鑫岩煤矿演示了井上下实时5G通讯；在武汉举办的中国5G+工业互联网大会上，鑫岩煤矿现场演示了远程控制井下生产；鑫岩煤矿还参加了深圳5G+煤矿智能化高峰论坛；2021年2月，鑫岩煤矿参加了上海风筝方案的全球首发；4月，工业化信息化部领导到鑫岩煤矿进行了调研和交流。

  谈到建设5G智能化矿山的初衷，孙振德讲道主要是因为传统矿山发展面临四方面挑战。

  一是矿山安全水平提升显著，但仍需继续改进。安全水平提升显著，百万吨死亡率10年下降98.9%。百万吨死亡率由2018年0.093，2019年进一步下降到0.083(死亡事故170起、死亡316人)，但仍是美国的5倍，澳大利亚的11倍。

  二是矿山环境恶劣，用工难。矿区工作环境恶劣，尘土、瓦斯较多，工作时间长，强度大（24小时3班倒），矿区运输环境差，道路落差大，交通事故易发。招工难，工人平均年龄达42岁+，年轻人不愿意下井，急需机械化替人，智能化减人（5年内将退休50%工人、10年内井下将不再有工人）。

  三是矿山移动巡检、远程控制诉求强。井下实时移动监控和远程控制缺失，有线视频监控，布线困难，成本高。目前采掘有线远控，随设备移动易折损。

  四是当前ICT系统，基础薄弱，烟囱林立。涉及通信的三大安全避险系统独立组网，互通性差。井下系统七国八制，运维复杂。

  鑫岩煤矿5G+智能矿山愿景是安全智能化、生产智能化和管理智能化，打造全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，才能实现煤矿综采、掘进、运输、经营管理等过程的智能化运行。智能化的核心是全面感知+智能控制，全面感知主要是对人、机、环进行感知，智能控制就是要做到对电流、煤流、水流、风流、物流、采煤面、掘进面、洗煤厂、机器人、仓储配送的控制，最终要实现少人（无人）化、智能（智慧）化。

  如今5G+智能化矿山取得了积极进展，已经实现井上井下5G全覆盖，可以在井下畅通打电线G智能化综采控制面，不用线G进行控制；20个岗位已经实现了远程集控和无人值守。

  在智能化综采控制方面，鑫岩煤矿建立了N1001和N501两个用5G控制的智能化工作面，在智能化子系统方面，28个子系统实现了5G全覆盖。在远程集控无人值守方面，鑫岩煤矿结合实际对煤流系统、主副井提升系统、斜巷绞车、主通风系统、主排水系统、井下中央变电所、采区变电所等设备进行了集控改造，实现了“一键”启动、“一键”倒机、“一键”自动排水、“一键”送电等功能。目前鑫岩煤矿5条主运输皮带，主副井绞车房、中央变电所、中央水泵房、无极绳绞车硐室等20岗位都实现了远程控制和无人值守。

  第一，关键价值，20个岗位实现无人值守；综采队130名工人将减至65人，降幅达50%，智能化率达90%以上，煤矿生产真正实现了少人化、智能化运行。

  第二，1+1+N计划，通过部署“1”张5G网络、打造“1”个数据平台、推广“N”项5G应用，打造井下不同场景的物联网连接，满足矿井智能化开采，并创新实施5G综采、掘进、巡检、物联网、工作协同等5G智能煤矿应用。

  第一，搭建了智能化管控平台生产中的“采、掘、机、运、通”、“水、火、瓦斯、顶板”等专业纳入到调度的管理范畴，实现对矿井安全生产的智能辅助决策、调度指挥、即时控制。

  第二，智能化综采工作面，5G通讯技术的成功应用，解决了智能化工作面开采时设备远程控制延迟大、不精准的技术瓶颈。

  第三，智能巡检机器人，井上/井下安装了5套矿用多参数巡检机器人，按预先设定程序自动巡检或手动到任意位置，完成对各个巡检点的检测。

  第四，主井绞车无人值守系统，调度中心上位机实时监测绞车运行数据，凭信号工打点信号自动启停绞车、司控道岔和升降挡车栏。

  第五，副井绞车无人值守系统，调度中心上位机实时监测绞车运行数据，凭信号工打点信号自动启停绞车。

  第六，无极绳绞车无人值守系统，调度中心上位机远程控制，实现无极绳绞车房的无人值守。

  第七，变电所的无人值守系统，实现四个变电所的无人值守，井下供电系统的集中控制，智能化控制。

  第八，架空人车无人值守监控系统，调度室远程开车预警、启动、运行、停车、故障保护、声光语音提示报警及运行状态显示等功能。

  第九，井下排水智能化监控系统，实现水泵房无人值守，运行数据实时上传，根据水位变化自动启停水泵、故障报警、均衡磨损等功能。

  一是园区专网，实现了主数据处理不出矿，确保数据安全，降低数据传输时延。二是1：3超千兆上行，结合井下监测数据传输量大，指令下传量小的特点，研发1：3时隙比，上传峰值速率达到1.1Gbps，满足井下海量高清视频要求和面向未来业务演进。三是高可靠风筝方案创造性地在园区部署应急控制面，在与中心网络连接中断以后，本地网络无缝接管业务，保证企业关键生产系统的正常运行。

  鑫岩煤矿协同中国移动、华为进行了服务创新，保障业务开的通、运行稳。在服务创新方面取得了三方面成效。第一，业务画像，也就是定需求，专业测算各业务系统对5G网络的需求，精准转换为网络规划。第二，快速集成，也就是快上线，标准化煤矿场景集成实施，勘测设计、安装部署、业务开通一次完成。第三，协同优化，保质量，业务和网络协同优化，确保速率、时延、可靠等关键指标适配业务。

  最后，孙振德展望了鑫岩煤矿5G+智能矿山建设规划。第一，2021年第二季度实现井上井下5G有轨机车无人驾驶上线年第三季度，实现传感器接入5G，1：3 5G千兆上行规模商用，矿区设备自管理平台上线G+AI皮带视频检测上线年第四季度，二期子系统接入5G，掘进机实现5G远程控制。第四，2022年计划5G人员定位上线G切片规模应用，三期子系统介入5G。

  2022年以后，鑫岩煤矿将继续把5G+智能化建设工作推进完善，真正做到矿上各个地方全面感知、智能化控制，使各关键点做到少人、无人，实现智能智慧化控制。