久居在面朝黃土背朝天的“沙漠之城”，他們不敢想象有一天會獲得世界級嘉獎。2023世界移動通信大會上，大海則煤礦獲全球移動通信系統協會（GSMA）頒發的“5G能源挑戰獎”（5G Energy Challenge Award），這是全球5G能源行業唯一獲獎的項目。請聽一個關于幾代“老礦井人”祈盼成真的故事。

“我堅決遵守安全法規，履行安全職責。”即將下礦的工作人員在班前會上宣誓，是必不可少的重要儀式。陳文（化名）從事這個行業十多年了，對于這一套流程，他稔熟于心。出發前家人叮囑最多的，還是那句“平安回來”。在他來到大海則煤礦之前，他從沒想過煤礦還有這樣一種可能性。 穿戴好工作服、套鞋，安全帽，配備口罩、搜救器以及一枚定位器。陳文做這些工作時，一言不發。這是他這么多年工作養成的習慣，下礦前的安全準備工作需要精神高度集中。搭乘一種被稱為“罐籠”的交通工具，僅需2分鐘即可抵達地下640余米的井下。井下是寬闊的甬道，停著運送煤的無人駕駛貨車。毫米波雷達、圖像傳感器、5G等尖端技術，在這座智能化礦井發揮著作用，這和人們想象中的地下煤礦不太一樣。 濕噴機器人、噴漿機器人、自動化輔助接管機器人、自充電井筒巡檢機器人以及應急偵測機器人等多種機器人輔助作業，這是地下640米的科技世界。 “很多年前，我們的工作環境確實艱辛。整個地下巷道是黑的，只能借助手電筒看清路。溫度明顯低于地面，尤其是在冬天，冷的人哆嗦。越往深處走，機械聲和轟鳴聲越大，各種各樣的噪音。我時常告訴新人要警覺，巷道交錯，腳下的障礙物也多。有些地方全是齊膝深的黑色積水。”大半輩子過去，在礦井下的傳統作業經歷成為他人生的一部分。而見證傳統煤礦的轉型與變革，成為這一代“老礦井人”的集體記憶。 煤礦作為傳統支柱性能源，面臨著企業轉型升級、高質量低碳綠色發展的挑戰和機遇，需要全面提升企業的綜合競爭力和可持續發展能力。煤礦開采通常在地下進行，環境多變并具備復雜性，對安全監管造成了很大的難度。傳統的井下工業控制環網、視頻監控環網、安全監控環網三網偏重垂直，井下的數據不互通，業務難融合。智能化改造成為大勢所趨。 2020年2月，《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》發布，要求具備條件的生產煤礦加快智能化改造。2021年6月，能源局、礦山安監局發布《煤礦智能化建設指南 (2021年版)》，表示堅持把煤礦減人、增安、提效和提高職工的幸福感與獲得感作為智能化煤礦建設的根本目標，通過實施新一代信息技術提高煤礦智能化水平，促進煤礦安全、質量、效率與效益的穩步提升。 在榆林，一場智慧礦山的變革悄然而至。

大海則煤礦位于陜西省榆林市榆陽區西部，井田資源總儲量47.86億噸，設計可采儲量31.85億噸；井田地質構造簡單，頂底板穩定，瓦斯含量低，開采條件優越，煤層賦存穩定。2020年，大海則煤礦入列國家首批智能化示范建設煤礦，是全國8家入圍新建（改擴）智能化煤礦之一，中國中煤能源集團有限公司、中國煤炭科工集團有限公司、中國移動、中國廣電、中興通訊等多方結成戰略合作伙伴，在這里進行了數智探索。

復雜地下環境的創新網

“摸著石頭過河，一開始我們也不知道怎么做。建網，肯定是第一步。但在復雜的地下640米，建一張可以實現遠程控制的網絡，并不容易。而我們后來的突破，切切實實解決了大海則煤礦數智轉型的網絡問題，其中包含四大亮點。”中國移動通信集團榆林分公司米政談到。

在大海則煤礦打造了國內首個無線基站700MHz+2.6GHz頻段融合組網進行全礦井覆蓋，并提供公網和煤礦專網兩種5G網絡接入方式，這個意義是重大的。首先，700MHz和2.6GHz混合組網巧妙地平衡了高頻和低頻的優勢，成功降低時延35%，降低組網成本40%，并在不同場景中提供了更靈活的網絡選擇。2.6GHz具有較大帶寬，適用于對帶寬要求較高的場景，而700MHz雖然帶寬略低，但覆蓋距離較遠，在成本和安全性方面更具優勢，就好比出行根據實際路程需要，選擇坐飛機或坐的士一樣。

其次，利用5G-VoNR技術，在640余米深的地下，實現5G語音通話。第三，大海則煤礦率先采用了云網融合架構，實現了軟件定義網絡。這為煤礦提供了更加靈活的網絡管理和維護方式。而在過去，煤礦如果需要一些特殊的功能，需要重新建設網絡。

最后，大海則煤礦將核心網下沉至煤礦內部，確保了煤礦網絡的獨立性和穩定性。在外部網絡中斷的情況下，煤礦內部網絡仍然能夠正常運行，這對于5G在煤礦智能化安全生產中的重要性不言而喻。

“5G一旦接入煤礦智能化生產，作用不僅僅是視頻監控、打電話。采礦、掘進都通過5G去控制，這樣的場景下，網絡中斷一秒鐘都不允許。一旦中斷，一方面是經濟損失，更重要的是人員安全。所以煤礦的網絡要掌握在自己手中。”米政聊到核心網下沉對于煤炭行業的意義。

這些創新為煤礦行業提供了更加先進和可持續的解決方案，整個行業的效率和安全性得到提升。

智能綜采變革

5G與大海則煤礦應用深度融合，帶來了不少于20個崗位的無人值守，降低了每噸煤的成本12元，實現日產原煤6萬噸。“數字化轉型之后，我們煤礦的生產效率得到提升，而在最重要的安全性方面，無人則安。安全才是最大的效益”。中煤陜西大海則煤礦董事長兼總經理馬冠超反復強調。

煤礦所有的核心工作基本都是圍繞綜采開展的，煤礦產能來源于綜采。遠離綜采面，是智能綜采變革的核心邏輯。

陳文的工作圍繞著綜采這一環，“過去我們是直接面對綜采面支架的，一個班組十幾個人，開采一刀煤得近一個半小時，平時要在井下上八個小時的班。在粉塵大、噪聲大，到處都是黑暗的地底下呆8個小時，并不容易。數字化轉型之后，我們的工作環境是在井下一輛特別長的裝備車輛上，安全了很多，也遠離了煤帶來的空氣粉塵。采煤機自動開采速度可達10m/min，8到9個人一個班組，開采一刀煤只需要四五十分鐘”。煤礦數智變革的意義，他有親身的感受。 綜采數字化轉型的第二階段則是實施遠程割煤，所有礦工到地面的調度室，穿著西裝進行煤礦工作。“雖然大海則煤礦的測試表明這種方式是可行的，但由于井下環境的復雜性，仍然存在一些挑戰。煤的硬度和參數各不相同，可能導致切割不夠平整。因此，雖然煤礦工人可以在地面控制，但在井下仍需要通過視頻監控來觀察并調整綜采面支架的位置”米政談到。

據管理平臺數據，采煤機自動化率超95%，整個綜采平面自動化率達80%，采煤平面僅需幾人操作即可。大海則煤礦在5G綜采方面已經邁出了第一步，通過5G低延時特點，將煤機的位置信息、工作面信息實時傳輸，提高控制效率。

數智的煤礦應用

智能掘進是大海則煤礦數智轉型的另一大典型應用。通過“以工作面自動控制為主，集控中心遠程干預為輔”的自動化掘進模式，為井下安全、高效掘進提供了可靠的保障。提高月進尺效率20%，可達1000m/月，減少單班作業人員3人。

大海則煤礦搭建了全礦井煤流智能控制系統，平臺涵蓋智能調速、基于AI的增強保護、設備健康管理等相關內容的智能主運輸監控管理平臺，解決常規煤流線能耗高、生產效率低、運行不穩定、操作人員多、勞動強度大等問題。

地下640米的無人駕駛系統也是大海則煤礦的亮點。采用了融合5G高清視頻、毫米波雷達、激光雷達、慣性導航等技術的無人駕駛系統，確保車輛運動控制的精度小于10cm。同時構建了井下輔助運輸車輛的智能調度和智慧化運營系統，實現了車輛的高效調度、路徑優化、安全行駛、精準停靠。這一切都旨在提高運輸效率、確保安全，實現更智能化的礦山運營。

工業互聯網在這座數智煤礦亦有體現。中興通訊相關負責人談到，大海則煤礦工業互聯網平臺不僅實現了全礦井安全生產、綜合調度、集中管控、經營管理等多專業、多部門的協同應用，還建立了統一的數據庫及標準的數據服務體系，實現了煤炭多系統業務數據資源的匯聚共享，有望提升整個煤礦業務的協同效率。

我們常常談到的“科技向善”大抵如此，讓礦工感受到安全與幸福，是一個煤礦走向數智化的題中之義。無人駕駛、遠程割煤、多種機器人輔助作業······大海則煤礦以實實在在的成果，默默地改變了礦山行業的面貌。如水面下的冰山的一角，將5G與煤礦應用深度融合，我們看到了這個行業的更多可能性。黃土高原地底下的煤礦變革經驗，將走向世界。