摘要：数字化转型的关键不止于技术，而是以前所未有的方式综合运用数字化技术、通过创新战略、产品和体验来创造收入和成果。本文深度剖析了煤炭领域数字化转型升级的意义，阐述了陕西煤业股份有限公司基于加快构建智能矿井、智慧矿区智慧管理平台推动数字化转型的实践案例与应用，提出了煤炭智能化转型升级的新构想，对于大型煤炭企业数字化转型和高质量发展极具启示意义。

    企业简介：陕西煤业股份有限公司（以下简称“陕西煤业”）是陕西煤业化工集团公司以煤炭主业资产出资，联合三峡集团、华能开发、陕西有色、陕鼓集团共同发起设立的股份有限公司。具有较强的资源优势、产品优势、区位优势、政策优势和专业化管理优势，被誉为“中国西部煤炭航母”，控股股东陕煤集团位列世界五百强第220位。

近年来，公司突出目标和问题导向，围绕“智能矿井、智慧矿区、一流企业”强力推进“四化”建设，强化技术攻关和科研管理，围绕煤矿安全生产中心，积极构建煤炭产、供、销“三网一平台+金融”智慧联动管理系统，持续提升企业的综合实力和核心竞争力。首套智能化无人开采、智能快速掘进机器人系统、110采煤工法等技术的创新应用，开创了国内采煤新方式的先河，填补了煤矿开采技术应用的空白；智慧化矿山、快掘系统、瓦斯零排放等一系列技术的探索和应用，极大地改善了安全环境，大幅提升了生产效率和水平；下属黄陵矿区、神南矿区连续两届获得中国工业大奖，在行业树立了典范和标杆。

截至2020年末，陕西煤业拥有煤炭地质储量217.83亿吨，可采储量125.60亿吨，90%以上的优质煤炭资源位于陕北、黄陇等优质煤产区，所管理的36处矿井生产能力18655万吨/年。目前公司达到国家一级安全生产标准化矿井共18对。2020年实现营业收入948.6亿元，同比增长28.66%；实现归母净利润148.83亿元，同比增长27.85%，净资产收益率连年位列行业第一名，相继荣获“最佳信息披露A股公司”和“中国主板上市公司价值百强”等荣誉。

一、大型煤炭企业基于智慧矿区建设的数字化转型实践背景

当前，新一代信息技术蓬勃发展，驱动全社会生产方式、生活方式和治理方式加速变革，世界经济数字化转型成为大势所趋。陕西煤业坚决贯彻习近平总书记关于推进数字经济和实体经济融合发展的重要指示精神，落实党中央、国务院和陕西省关于推进新一代信息技术和制造业深度融合、打造数字经济新优势等决策部署，增强推动数字化转型的责任感、使命感、紧迫感，凝聚数字化转型共识，多措并举推动数字化转型，助力经济高质量发展。

（一）积极响应国家号召，实现兴能强国、智领未来的战略需求

习近平总书记多次对推动数字经济与实体经济融合发展作出重要指示，强调要“做大做强数字经济”，建设“数字中国”和“智慧社会”。2015年10月，党的十八届五中全会正式提出“实施国家大数据战略”， “加快数字化发展，打造数字经济新优势，协同推进数字产业化和产业数字化转型，加快数字社会建设步伐，提高数字政府建设水平，营造良好数字生态”，备受关注的2021年政府工作中“数字”成为高频词，折射出全面数字化的时代大势。为贯彻落实“数字中国”战略部署，国家和陕西先后出台《关于工业大数据发展的指导意见》《陕西省推进工业大数据应用促进工业企业数字化转型工作方案（2020-2025年）》《陕西省数字化转型伙伴行动倡议》《陕西省煤矿智能化建设实施意见》等多项政策文件，为数字化转型指明了方向。陕西煤业作为国有特大型能源企业，坚决扛起保障能源安全稳定供应的重大责任使命，积极拥抱数字化发展的时代大势，大力实施兴能强国、智领未来战略，加快推动数字化转型，这不仅是贯彻新发展理念的内在要求，更是化理念为行动的紧迫任务。

（二）满足煤炭行业发展新形势新要求新挑战，推动企业转型升级的必由之路

煤炭是我国现代能源体系的“压舱石”，煤炭行业数字化、智能化发展是实现煤炭工业高质量发展的强大动力。当前，新一轮能源技术革命方兴未艾，先进信息技术与能源行业加速融合，数字化、网络化、智能化发展快速演进，能源行业面临全方位、全流程的产业升级、业态创新、服务拓展和生态重构的机遇和挑战。

2020年国家发改委等八部委联合印发《关于推进煤矿智能化发展的指导意见》，明确提出要推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平。新型基础设施建设的不断完善、新一代信息技术的纵深发展以及其他行业成功应用的经验借鉴都为煤炭行业数字化转型、智能化发展带来无限可能。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。到2035年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿数字化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。这就再次说明，深入开展煤矿数字化建设，不仅符合国家倡导的方向，也顺应行业发展需求。

（三）把握工业4.0升级迭代方向，实现高质量发展的迫切需要

党的“十九大”强调，新时代“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段”，必须坚持“质量第一、效益优先”，推动经济发展实现“三大变革”。我国能源结构，依然是富煤、少气、缺油的特点没有改变。煤炭作为我国能源的主体组成部分，不仅直接影响国家经济发展活跃度，更关系着国家能源战略是否安全。

近年来，随着整个社会产业分布的逐步精细，社会经济运行趋于稳定的形势影响，煤炭行业的发展趋势，就是以深化煤炭供给侧结构性改革为主线，突出煤炭结构调整与转型升级，以推进传统能源向清洁能源的战略转型为主攻方向，全面加强煤炭安全高效智能化开采和清洁高效节约化利用，从而促进煤炭产业转型升级。其中，最鲜明的特点就是创新，要利用科技创新来支撑行业高效发展，利用管理创新来激发产业动能，推动煤炭产业实现高质量发展。

二、大型煤炭企业基于智慧矿区建设的数字化转型实践的基本内涵和主要做法

当前，数字化转型已成为新一轮产业发展的制高点，是企业实现质量变革、效率变革、动力变革的必然选择。陕西煤业与其他煤炭企业一样，伴随着煤炭行业转型升级的方向，守正创新、改革图强，加快数字化建设步伐，努力走企业“安全、绿色、高效、创新、和谐”发展的道路。

陕西煤业以“智能矿井、智慧矿区、一流企业”为目标，奋力打造“数”位一体管理平台推动煤炭行业数字化转型，将5G、大数据、云计算等先进技术为支撑，融合管理技术和企业文化构建智慧化企业管理架构。通过搭建“产供销”三位一体智慧矿区，重构业务流程，构建一体化、全链条数字产业生态，明确效益导向，严格过程管控精益求精推动项目完善。在此基础上，深入挖掘数据价值，驱动经营管理效益，持续助力智能化建设全面迅速开展和运营质效提升，为煤炭行业数字化在转型奠定坚实基础。

（一）明确总体思路，搭建“产供销”三位一体智慧矿区总体规划和部署

为适应数字化、智能化在工业领域的深入发展、深入融合的趋势，陕西煤业以习近平总书记“四个革命和一个合作”能源安全新战略为指导思想，抢抓科技革命和数字革命新机遇，按照集约化、标准化、智能化的管理模式，引导产业链向数字化智能化转型，实现能源革命与数字革命同频共振，引领未来能源发展，坚定不移地做数字化转型践行者。陕西煤业成立了推进“四化”建设工作和数字化转型领导小组，先后制定了《数字化转型“十四五”规划》《煤矿“四化”建设总体规划纲要》、《关于进一步加强“四化”工作的决定》、《煤矿“四化”建设考核管理办法》和《智能化工作面建设激励办法》等文件，积极研究建立智能化建设标准体系，全面推动煤矿数字化转型建设建设向更深层次发展。

1.总体思路

陕西煤业围绕“创新、安全、高效、绿色、和谐”五大理念推进高质量发展，利用科技创新支撑产业高效发展，利用管理创新激发产业动能，坚持安全是高质量发展的根本前提，坚持高效益是高质量发展的内在要求，加快绿色矿山建设步伐，积极应用先进技术装备；坚持以数字化转型建设为主线，基于绿色安全的智能矿井建设方向，构建高效协同的智慧矿区，建设创新发展的一流企业，实现“生产智能化、管理精细化、运营标准化、决策科学化”的“数字陕煤”发展目标——建成榆北、黄陵２个智慧矿区，力争3年内所属煤矿采煤工作面均实现智能化开采，主要生产辅助系统均实现集中控制。到2022年底，黄陵、彬长、榆北和陕北矿业将建成“智慧矿区”，全面助推陕煤实现高质量发展；实现管理创新和技术创新“两个突破”，夯实装备、巷道和人力资源“三个基础”，聚焦规划引领、规范引导、对标管理、多级协同“四个着力点”，促进“三大变革”，实现“智能矿井、智慧矿区、一流企业”目标，不断提升员工幸福生活指数和获得感，积极履行社会责任，创造更大社会价值。

2.智能矿井顶层设计

智能矿井基于构建全面感知与高速传输网络（一张网）、矿井地理信息系统（一张图）、安全生产管控一体化平台（一个平台）、统一计算存储管理（一个库）、统一数据接口与编码标准（一个标准），以及诸多智能化子系统与设备（一系列智能化设备应用层），实现安全生产的统一管控。通过建立智能矿井运营管理中心（一个运营管理中心），实现全面的生产经营智慧决策管理。可以通过开发部署矿山云服务平台（一朵云），实现面向不同业务部门的按需服务。

其中“一张网”是基于“万兆工业环网+无线宽带网络(4G/5G) +窄带物联网”通信网络，融合有线宽带与无线宽带，以及窄带传输技术，建立矿山通信多源异构网，承载煤矿所有智能化系统的应用，解决煤矿移动设备、传感器网络数据接入问题，达到数据传输的实时、可靠性要求。“一张图”是以矿山地理信息系统（GIS）为基础，为智能化子系统及各类应用提供精准的空间地理坐标。“一个平台”是面向智慧矿山安全生产管理一体化信息感知、控制、展示、应用的平台，实时、透明、清晰地展示矿山日常生产景象，实现矿山生产无人值守、系统联动、数据融合、统一管理。“一个库”是指统一数据存储，实现数据统一管理、调用，支持数据统一接入、全维度数据管理、跨业务数据融合，可构建面向业务的数据仓库，实现面向矿山主题的数据分析与挖掘。“一个标准”是指构建“数据采集规范”“数据共享规范”“数据接口规范”等统一标准，进行数据交换、存储，实现互联互通，从而实现全面的数据标准化。“一系列智能化设备”是指构成矿山安全生产各环节“采、掘、运、提、排、通”等的诸多智能化子系统与智能化设备，如无人值守监控子系统、矿山特种机器人等。“一个运营管理中心”是指经营管理平台，是决策管理驾驶舱，集成了基于大数据的矿山精细化管理、决策分析软件，为实现矿井高效运营提供了技术支撑。全矿基于云平台技术可构建矿井私有云，也可以应用集团云来完成信息的上云和云计算业务，为集团或矿井提供动态、灵活、弹性、虚拟、共享和高效的业务云平台服务。

在顶层设计和建设中遵循打通信息壁垒、消除信息孤岛、避免重复建设的技术方法，遵循采矿规律，实现人工智能与采矿工艺技术深度融合。其建设基本原则为：顶层设计、基础先行、重点突破、全面接入。以“一张网”“一张图”为基础，“一个平台”为核心，应先行建设；以智能化采掘工作面、智能化主煤流运输系统、智能化辅助运输系统、矿山特种机器人等关键子系统为重点，将各智能化子系统全面接入，形成完整的智能矿井系统。

3.智慧矿区系统架构

智慧矿区是通过对各部分横向关联、纵向贯通、综合集成、信息融合，形成企业安全、生产、经营管理的综合性智慧系统，实现矿山智能化管控。智慧矿区系统架构由经营管理层和安全生产层组成。在企业经营管理层与安全生产层之间设有工业非军事隔离区（IDMZ安全隔离区），提升工业控制系统的网络安全水平。

经营管理层集成了企业资源管理、协同办公平台和决策支持系统，主要实现矿区经营过程的财务管理、运销管理、物资管理、人力资源管理、设备管理、项目管理、预算管理等业务功能，通过大数据应用、云计算服务对企业生产经营活动进行决策指导和智慧化管理，形成智慧决策平台。

安全生产层主要由若干智能化子系统与智能化设备、通信网络、安全生产管控一体化平台组成。安全生产层集成了煤矿安全生产采、掘、运、提、排、通等几十种智能化监测控制子系统与各类智能化设备，包括各类矿山特种机器人。安全生产层主要实现煤矿各类设备在复杂环境下能自我感知、自适应控制、故障智能诊断与应急处置等功能，从而实现智能化开采与现场无人值守控制或少人化作业。安全生产层面向矿井安全、生产与调度管理，通过建立统一的接口标准、统一的编码规范、统一的存储管理、统一的地理信息系统，将矿山各种信息系统、应用资源有效地整合在一起，对煤矿生产全过程动态跟踪、统一调度、信息共享，实现智能生产管理、智能安全管理、应急救援管理等业务功能。利用先进的数据仓库及信息融合等技术进行综合统计与智能分析，为企业管理层提供决策依据。

（二）重构业务流程，构建一体化、全链条数字产业生态

当前，以技术革命为基础的互联网已经从消费互联网逐步进入产业互联网。“谁掌握了数据，谁就拥有了未来”成为时代共识。陕西煤业作为国有特大型能源企业，肩负数字化转型引领煤炭行业科技进步的使命，以数字化转型推动我国煤炭工业智能化转型升级、高质量发展责无旁贷。根据陕煤集团“创建世界一流企业”的战略目标，陕西煤业以数字化转型为抓手，以智慧矿山、数字化车间、智能化工厂为切入点，通过“机器换人”、智能化改造，从点到线、从线到面、从面到网，不断整合，不断重塑，持续推进，通过内部产业数据集成，构建新的产业生态体系，实现传统产业与现代科技的渗透融合与换道超车，为建设世界一流企业奠基立魂。

1.明确痛点难点，进行系统评估

当前我国的数字化建设还处于起始阶段，相关技术规范标准尚不完善，导致在建设时标准不一，系统繁多，信息数据接口不一致，易形成信息“孤岛”。这也是所有煤炭企业面临的共性问题。因此，在数字化转型推进过程中，陕西煤业坚持统筹规划与顶层设计相结合、超前布局与高效实施相结合、立足实际与创新发展相结合的总体思路，将标准规范建设列入重大科技攻关项目，联合西科大、华为和电信等院校企业协同合作，制定企业数字化、智能化建设的标准和技术规范，进而形成完整的煤矿数字化、智能化化技术标准规范体系，为促进行业和国家标准建设贡献力量。

在建设过程中，存在传统的煤炭专业人员不懂数字技术，而懂信息技术的人又不懂煤炭专业的短板。陕煤依托科研创新平台的技术优势，充分发挥2个国家平台与7个工程研究中心的重要作用，积极开展“四化”建设技术研究，坚持“走出去”与“请进来”相结合，加强与高科技集成技术服务商的沟通交流，加大与科研院所、高技术企业的跨界合作和技术融合力度，开展核心技术和关键装备的攻关，内联外引，形成合力，力争在煤矿精准地质探测、井下精确定位与数据高效连续传输、智能快掘、复杂条件智能综采等技术领域取得突破，推动智能化技术装备、管理理念、运营模式的创新应用。

随着煤炭开采深度不断增加，部分矿井灾害日趋增多，特别是煤矿深部资源安全高效作业面临巨大威胁。经过大数据集成、分析、建模和评估，对矿井设计、生产布局、工艺优化、安全生产等活动的前、中、后不同阶段进行地质预判、扰动感知与风险评估，紧密结合并贯穿于煤矿智能化建设过程中,达到保障煤矿正常生产、重大灾害预测预警和科学管控的目的，为推进数字化建设创造了技术保障和地质支撑。

陕西煤业以“智能矿井、智慧矿区、一流企业”为目标，坚持问题导向、目标导向、结果导向，推进管理创新，构建出煤炭产供销“三网一平台”信息化体系。

“一张网、一张图、零隐患”，第一张网暨煤炭安全生产网，由陕西煤业建设，覆盖36对生产矿井，集成900多个监测监控子系统，服务近7万名煤炭产业工人。一张网以龙软安全生产信息管理系统为支撑，梳理与规范“采、掘、机、运、通”等专业业务流程，可对“水、火、瓦斯、粉尘、顶板”等，进行在线监测、工业视频、数据采集和预测预警，实时反映各矿井的安全生产态势。“一张图”可视化管理模式，有效推动矿井的现代化和智能化进程，向煤炭安全生产“零隐患”的目标奋力迈进。

 “一张网、一套码、零库存”。第二张网煤炭物资供应网，是陕煤物资集团打造的，由40多个站点超市、4个区域中心库、若干个社会资源共享库构成的，煤炭物资保供“一张网”。“一张网”以物资统一采购供应管理SAP系统作为支撑，实现物资统一采购、代储代销、资金结算、云仓存储，并拓展到煤炭物资采、储、用全程线上管理。通过“一套码”标准化统一管理，陕西煤业建立共享调配管理机制，推进代储代销，最终实现“零库存”目标。

 “一张网、一条链、零距离”，第三张网煤炭运输销售网，是陕煤运销集团立足煤炭专业化销售业务，按照“基于大运销、连通大数据、服务大市场、激发新动能”的基本思路，构建的煤炭运销“一张网”。“一张网”以煤炭公路智慧零售系统为支撑，依托区块链技术，形成“终端客户-运输司机-物流公司”煤炭销售一条链，围绕“中部看陕煤”市场战略布局，促进煤炭运销从 “坑口卖煤”向“入厂交付”模式转变，实现煤炭营销服务客户“零距离”。

 “一平台、三层面、四模块”，经营调度大数据平台是陕西煤业结合自身生产经营特点，采用云计算、大数据、互联网、物联网等先进技术，融汇多项管理创新，建设的“纵向共享、横向联动、业财一体、实时管理、智能分析”煤炭产供销三网联动智慧管理“一平台”。该平台贯穿“陕西煤业-矿业公司-生产矿井”三个层面，包括产供销实时协同、生产经营日清月结、“双十体系”预算、资金司库管理四个模块。

一是产供销实时协同模块——通过获取各矿井的煤炭洗选加工、煤炭实时库存，物资消耗领用、物资保障储备，煤炭装车运输、煤炭流向价格等信息，用图表为经营管理人员及时、清楚提供产、供、销信息，促进煤炭产业链协同合作，逐步构建煤炭智能供应链。

二是生产经营日清月结模块——通过获取矿井每天的产量、进尺、销量、售价、成本等，核算出“矿井-矿业-煤业” 每天的收入、成本和利润，并根据经营指标分解，对比完成进度，建立预警模型，识别生产经营异常，实现各级信息共享反馈。

三是“双十体系”预算模块——通过创建煤矿安全生产经营过程管理“双十体系”，将业务与财务密切衔接，形成“生产作业-劳动组织-要素耗费-列支渠道”多维数据库，有效解决多个行业经营管理难题，为建立采煤、掘进、治灾等经营管理标准，搭建框架。

四是资金司库管理模块——通过资金司库软件管理系统，将陕西煤业所有的账户、存款、票据、贷款、授信集中统一管理，形成“资金管理池”，调度盘活资金资源。

2.瞄准转型目标，重构业务流程

数字化转型是传统企业的大势所趋，也是必然选择。陕西煤业以问题和效益为导向，充分利用业务运营分析洞察和机器学习模型，自动对业务过程提出建议或作出行动，提升公司决策的数字化、智能化能力。全面优化辅助决策能力，依托安全生产共享平台建设，通过知识计算、可视化等方法，打造精细化的数据管理看板、全员数据赋能系统和全方位的数据决策支持。构建自适应、自寻优的数字化决策能力。在此基础上，扩展到销售、供应等领域，实现煤炭生产经营决策“科学化”。

安全生产信息共享平台采用最新的空间信息、云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术，建立覆盖陕西煤业总部、8个矿业公司及36对矿井的安全生产信息共享平台，实现煤炭板块生产经营的协同调度、集中管控及科学决策。

（1）建立完整的矿井“一张图”。对现有36对矿井的地质、测量、储量、水文、煤质等矿山空间信息进行规范和整理，基于GIS技术形成各个矿井标准化、电子化的二维图纸；将支撑矿井安全生产的“采、掘、机、运、通”五大系统和制约矿井安全生产的“水、火、瓦斯、顶板”数据以及保障矿井安全生产的安全监测、人员定位、矿压监测、工业视频等系统在电子图纸上进行集成和展现，形成能全面反映矿井安全生产状况的“一张图”，实现以“图”管矿，以“图”管量，以“图”防灾。

（2）建立统一的数据仓库。制定统一的数据标准并在陕西煤业总部和矿业公司建立两级数据仓库。各个矿业公司负责将所属矿井的“一张图”的完整数据和业务数据进行入库管理并实时更新，同步上传陕西煤业数据仓库；陕西煤业对现有36对矿井的“一张图”的完整数据和业务数据进行集中存储和管理，保证数据的真实性、规范性和安全性。

（3）部署统一的安全生产信息共享平台。在煤炭板块部署统一的安全生产信息共享平台，以矿井“一张图”为数据基础，以安全生产管理的核心业务为主线，在陕西煤业、矿业公司和矿井三个层级，按照各自需求，分层级、分权限部署专业管理模块，形成三级单位业务全协同和数据全对接，实现对煤炭板块的风险预控、标准化、动态诊断等要素的安全生产综合管理，实现安全生产、应急救援指挥管理的分级管控和基于大数据的安全生产智能分析。其中：在陕西煤业层面部署安全生产运营综合门户、“一张图”综合信息服务平台，综合预警、生产经营调度管理、生产技术综合管理、安全管理、智能分析、移动门户8个专业信息系统模块，主要功能是用信息化手段对所属矿井进行全面管理；在36个矿井端部署GIS “一张图”协同管理、地测防治水管理、资源储量管理、“一通三防”管理、生产技术管理、机电管理、综合调度、安全综合管理、安全隐患闭环管理、风险预控管理、三违管理、标准化管理、安全生产动态诊断、应急救援指挥管理、移动应用门户15个专业信息系统模块，主要功能是用信息化技术对矿井安全生产业务进行集成应用。

（4）建立起统一的安全生产管理标准体系。通过安全信息共享平台的建设应用，梳理优化煤炭板块的安全生产管理标准和业务协同流程，建立起行之有效的安全生产管理标准体系，促进提升煤炭板块各企业生产经营的智能化水平。

3.打造数字平台，支撑智慧决策

聚焦生态发展，推动平台价值开发。陕西煤业充分发挥能源核心企业的优势，积极打造数字平台，坚定走“产学研用”道路，一切从实际需求出发，与华为、西科大、电信建立战略合作伙伴关系，共同构建合作共赢数字化生态体系。吸纳市场、技术、知识、关系、资金、服务等方面资源，开展广泛的跨界联系，实现资源动态重组，打造生态运营平台，不断推进数字化生态建设。通过以“三网一平台”系统为基础研发建设矿山生态修复时空大数据平台、智能矿井透明地质保障信息系统、井工煤矿综合评价体系、设备全生命周期管理系统、安全生产标准化管理信息系统、科技管理信息系统等六个信息化平台，对所有业务领域进行数字化整合，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，推动实现智能感知、网络协同、敏捷响应、高效决策、动态优化，全面构建了陕西煤业数字孪生体，打造了“可视、可控、可算”的智慧大脑，形成“创新型”生态，初步完成了“系统智能化”到“智能系统化”的跨越。

一是矿山生态修复平台

矿山生态修复平台围绕空天地立体动态感知网络、三维可视化矿山地质环境监测、治理恢复与生态修复全过程监管、多源异构时空大数据融合与分析四大模块，积极探索科学化治理的矿山生态修复模式，形成矿山生态修复“产业生态化，生态产业化”新格局。

空天地立体动态感知网络通过空天地一体化的传感网络，包括卫星遥感、三维倾斜摄影、视频检测、物联网监测设备、 智能移动终端等，实现对矿山地质环境和生态系统透彻的感知，获取及时、准确、持续、全面的数据；三维可视化矿山地质环境监测将获取的多源时空资源和监测数据进行统一组织管理，通过实景三维GIS、多媒体和VR/AR等技术实现对生态环境、生物多样性和资源开发利用、资源环境持续可视化动态监测；治理恢复与生态修复全过程监管通过建立修复项目全息档案，对山水林田湖草生态修复过程施行长期监测、定期评估和及时预警措施，对项目人员、资金、实施进度、技术方案等进行管理;多源异构时空大数据融合与分析则围绕矿山地质环境和生态修复，开展大数据分析和应用建设，以获取对生态环境的及时洞察，实现对生态系统科学利用，全面提升管理水平和服务质量。

二是智能矿井透明地质保障信息系统

智能矿井透明地质保障信息系统作为能够进行地质数据管理、高精度三维地质建模、地质条件评价预测和矿井地质灾害预警等功能的三维地质保障信息系统软件，是在陕煤集团安全生产管控平台系统的基础上进行的一项系统性研发。该系统以煤矿信息模型（MIM）为核心，建立高精度三维实体地质模型；对矿井构造、煤层厚度、矿井水文、瓦斯、冲击地压等地质条件进行评价预测，进而建立三维水文地质模型、瓦斯地质模型、冲击地压模型等；充分利用已有的地质成果和矿井隐蔽致灾因素监测结果，对煤矿水害、冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害进行预警。

三是井工煤矿综合评价体系

井工煤矿综合评价体系以汇集行业标杆和数据，筛选行业标杆，建立行业标准，客观评价煤矿竞争力为功能定位，引导行业企业聚焦自身短板，对标世界一流水平，全面推动行业高质量发展，是行业标杆中心实现核心功能的基本工具。

陕西煤业目前已经形成“四类四层”总体架构，四类即价值类、能力类、发展类和党建类，四层即分类层、维度层、要素层和补充要素层，先后完成《智能化煤矿（井工）分类、分级技术条件与评价》《智能化综采工作面分类、分级技术条件与评价》《煤矿智能掘进机器人系统》等标准规范的制订。

当前，矿井综合评价体系在行业内尚属缺失，陕西煤业拟通过这套软件系统的开发和应用为煤炭行业树立标杆，抢占未来发展先机。

四是设备全生命周期管理系统

设备全生命周期管理系统作为陕西煤业持续提高设备运行保障能力，实现“智能矿井、智慧矿区、一流企业”目标基础的重要平台，依托设备在线监测，建立基于设备实时监测数据的故障精确预策和智能维护，提高设备可靠性，降低维修成本，确保开机率，保证设备连续可靠运行。设备全生命周期是从设备的选型采购、运行维护到再制造、报废的全生命周期，进行设备不同阶段的全过程管理；对设备生命周期内的整体费用、运行管理、安全能效等方面进行全面控制，以企业总体效益为出发点，运用先进管理方法与技术手段，实现设备全面、系统和科学的管理。

五是安全生产标准化管理信息系统

安全生产标准化管理信息系统实现安全生产标准化体系管理的软件化，系统支撑安全生产标准化15个专业并满足各级（矿、矿业公司、陕西煤业）检查需要，融合煤矿现有人员定位等监测监控系统及重大设备运行状态数据，通过与达标项比对，构建煤矿安全质量动态达标，形成安全生产全要素动态评估、智能达标、实时跟踪、预警提醒。依托平台由陕西煤业和矿业公司制定指标要求，设置矿井各专业安全生产标准化定期自查时限及限期自查提醒，逾期未查提醒。最终形成以各矿各专业定期自查为主，陕西煤业和矿业公司抽查为辅的安全生产标准化管理体系。

六是科技管理信息系统

陕西煤业按照集团公司“强化总部、做实板块、激活三级”的科技管理思路，以科研项目管理为主线，科技服务补充的架构，囊括项目立项、过程管理、结题验收、成果推广全流程线上运行，专利、论文等科技成果电子档案方便查询，实现数据一次填报，共享使用，打造人（研发人员）、财（科技资金）、物（项目）闭环管理，加强科技成果产业支撑力度，为陕煤高质量发展共享科技力量。

基于“三网一平台”产供销实时协同管理，消除了矿井、物资、销售业务之间的信息孤岛，通过信息统一规范和实时共享，达到煤炭产、供、销业务的完整性和连贯性，实现产供销一体化协同，使各业务部门可以逐步从产、供、销共享数据中挖掘规律，进一步建立智能分析模型，从而为煤炭上下游企业提高交易效率、降低交易成本提供支撑，为助推陕煤数字化转型提供有利条件。

通过以上做法，推动煤炭生产智能化、管理科学化、产销在线化、业务网络化，打破数据孤岛，驱动发展模式转型升级，支撑智慧决策，最终实现产业生态的转型升级。

4.开展智能建设，革新生产方式

陕西煤业围绕“智能矿井、智慧矿区、一流企业”目标，大力开展智能采掘、辅助建设，实现设备互联，进行生产和安全的智能管理，为产供销一体化提供支撑。

（1）数字协调，“智能采掘”运转高效。通过搭建矿区一体化工业互联网系统，在采煤和掘进工作面应用5G技术，实现数据高速传输、视频智能识别、精准导航定位、监控智能高效等功能，让井下数据能够精准与运转装备进行实时同步交换，达到智能分析、状态预判、智能响应等效果。率先在煤炭行业完成“自主采煤、无人干预”智能开采3.0版的升级。目前，陕西煤业建成智能化采煤工作面41个、智能快掘系统4大类30套，智能化产能占总产能的97%。与2018年相比，智能采煤生产效率提升35%以上，智能掘进月进尺突破2700米，效率提高了5倍，减员累计近1万人，为矿井高产高效提供了保障。

（2）物联集成，“智能辅助”全面实现。在井下变电所、机房硐室、皮带运输系统等全面实现智能集控；对选煤厂和装车系统进行智能升级，实现智能干选、智能装车，使单车装运时间由8分钟缩短至2分钟；在矿井实践应用车辆精确定位与智能调度，建立井下“滴滴”打车智能系统，实现车辆运行的全轨迹智能监控。到年底所有煤矿全部完成生产辅助系统智能集控，可减少岗位工2000多人，井下固定场所基本实现“无人值守、智能巡检”。

（3）智能替代，“特种机器人”应用加速。在煤矿采用机器视觉、深度学习、智能诊断、无线传输和远程控制等新技术，成功研发了全国首套智能快掘机器人系统，推广应用了井下固定设备巡检机器人、选矸机器人、管路拆卸安装和气体移动监测机器人等智能装备。同时，通过建立井下5G通信技术网络架构，开展了煤矿运输、安控和救援类机器人的开发应用。2020年陕西煤业累计建成5大类102个机器人，逐步实现关键岗位机器人替代，彻底将职工从繁重危险的工作中解放出来，达到“无人则安、少人则安”的目的。通过数字化建设实现了无人化、少人化，有效提升了矿山安全生产水平。

（三）明确效益导向，严格过程管控精益求精推动项目完善

1.成立“领导”+“专班”重大专项团队，推动组织适应性变革

陕西煤业通过成立智能化建设工作领导小组，并设立13个系统工作专班，明确目标，落实责任，高效统筹煤矿智能化建设具体工作。所属各矿业公司成立智能煤矿建设项目组，各煤矿落实主体责任。形成“陕西煤业-矿业公司-生产矿井”三级联动，另外，陕西煤业通过外聘智能化矿山建设推进工作顾问委员会和专家咨询委员会等方式，加强对智能化矿山建设的咨询指导工作。领导小组整体统筹协调政策支持及保障措施，督促煤矿智能化建设工作落实，发挥“陕西煤业-矿业公司-生产矿井”三级联动中的顶层作用，集中力量、自上而下、由点及面的逐步推进煤矿智能化建设。13个系统工作专班根据煤矿智能化建设的具体系统建设内容而设立，充分发挥各专班人员的专业特长，细化管理内容，及时掌握前沿技术，加速推进各系统具体技术路线、内容落实。并充分了解系统短板，切实提出解决方案，总结各系统经验，复制推广先进技术成果。

2.紧盯“系统”+“平台”重点环节建设，突破关键技术瓶颈

在国家印发《智能化煤矿建设指南》的基础之上，陕西煤业根据企业发展经验和具体工作需要，制定出围绕信息基础设施，智能地质保障，智能采、掘、辅助、运输、通风、供电、排水、洗选，以及智能安全监控、智能综合管控、智慧管理、智慧园区建设的13个系统建设内容。全面细化、整体推进公司煤矿智能化发展。同时，依据陕北、彬黄、关中矿区不同的地质赋存条件、地质灾害情况以及煤矿智能化建设基础等建设条件，陕西煤业对36对生产矿井进行三类划分，分类实施，开展煤矿智能化建设，积极开展技术路径研究与重点科研任务攻关。

陕西煤业充分利用平台优势，逐步形成智能指挥中枢，并发挥着智慧管理的能动作用。三网一平台上线运行成效显著，煤炭产供销全过程财务实时管理平台融通安全生产一张网（安全生产信息共享平台）、物资供应一张网（“西煤云商”物资系统） 和煤炭销售一张网（运销管理系统），联通业财资、构建大数据，达到 “纵向共享、横向联动、业财一体、实时管理、智能分析”的管理目标，同时也在助推着公司向数字化转型发展。

3.加大“政策”+ “资金”持续保障力度，催生数字化建设源动力。

陕西煤业高度重视煤矿智能化发展制度建设与政策、资金保障，统筹规划，超前布局，研究制定行动计划，印发了《关于加强煤矿智能化建设的实施意见》，明确了智能化发展的行动方向， 2021年3月29日发布了《陕西煤业智能矿井建设标准》与《智能矿井建设验收办法》，进一步规范煤矿智能化建设标准，为全面提升公司煤矿智能化建设水平提供支撑和依据。下属黄陵矿业也发布了行业首个“智能化无人综采工作面”企业技术标准，陕煤累计发布智能化开采等2项行业标准、9项团体标准和8项企业标准，逐步形成企业智能化建设技术标准和规范体系，提炼出可供复制的系统建设方案，全面助推行业煤矿智能化建设工作迈上新台阶。

陕煤始终坚持将数字化建设作为煤炭产业结构调整、转型升级、高质量发展的“战略工程”加以推进，这在陕西煤业上下从思想上和认识上高度统一，组织得力，为全面快速推进数字化建设创造良好条件。陕西煤业每年设立1亿元的重大科研项目配套引导资金，在2021年上调至3亿元，同时投入100亿元转型创新基金，加快技术创新和成果应用。近三年来，陕西煤业实施重点智能化项目215项，完成投入61亿元，为数字化转型建设顺利推进提供了资金保障。

4.强化“激励”+“人才”创新创效能力，引领数字化转型发展方向

在实现碳达峰、碳中和目标的背景下，加快煤矿智能化建设，实现绿色发展是煤炭行业大势所趋。陕西煤业建立强有力的激励机制，不断完善工作考核评价体系，激发建设智能煤矿积极性和主动性，保障智能化建设顺利向前推进。2020年陕西煤业所属黄陵矿业、彬长矿业、陕北矿业和榆北煤业完成“四化”建设任务且所属矿井全部实现智能化开采。2021年4月召开的 “四化”建设表彰大会上，陕西煤业对这4家先进单位予以表彰和各100万元的奖励。除资金保障与政策激励外，陕西煤业十分重视人才培养，致力打造匹配世界一流企业建设的高素质人才队伍。根据企业智能化发展目标等条件，科学审定和配置人力资源，优化定编定员方案，制定各岗位任职资格配套管理办法和标准。在积极与中煤科工、电信、华为及科研院校等开展跨界合作，开展技术攻关同时，注重智能化人才队伍建设。

陕西煤业还通过集成全公司内部创新资源和员工智慧，大力弘扬“工匠精神”，发挥劳模、工匠等优秀技能人才的示范引领作用，基层矿井成立创新工作室，鼓励支持员工立足岗位微创新，形成“人人都是创客，事事皆可创新”的全员创新、全员创效浓厚氛围，为煤矿智能化建设汇聚大众智慧。

    三、大型煤炭企业基于智慧矿区建设的数字化转型实践的实施效果

（一） 综合管理水平稳步提升

陕西煤业作为煤炭行业数字化建设的倡导者和实践者，通过对业务流程的系统重构和梳理，生产系统水平稳步提高，实现从采煤到采数据的转变，基本实现生产系统的信息化集成与数字化整合的智能化管理，资源配置进一步优化，职工劳动强度大幅降低，安全管理更加可靠，煤炭生产一线职工幸福感稳步提升。

2020年陕西煤业智能化产能占比达到97%。生产辅助系统全部实现智能化集中控制，繁重危险岗位用工数量大幅度降低，井下固定场所基本实现“ 有人巡检，无人值守”。

通过煤炭物资供应网新体系（一张网、一套码、两集中、零库存）建设，实现运营模式转变和管理质量、效益、能力的全面提升。目前，社会化的现代物流服务平台已初具成型，上下游用户从陕煤集团煤炭、非煤板块逐步扩大到社会市场，2020年，西安、彬长、黄陵、陕北4个区域社会物流中心共完成社会销售收入8.03亿元，占总销售额（70.31亿元）的11.42%，人均社会净利润实现8.36万元。

（二）价值创造能力持续增强

 “数”位一体管理平台的数字采煤新模式成果显著，经济效益明显。成功建成首个全国智能化无人开采面、首个大采高智能化无人开采工作面、首个薄、中、厚煤层智能化开采全覆盖、首个发布煤炭行业智能化开采技术标准、首个透明地质精准开采、首个全国智能化掘进机器人，引领煤炭行业高质量发展。

目前，陕西煤业2020年全年煤炭产量1.25 亿吨，同比增长9.06%；煤炭销量2.42亿吨，同比增长35.36%，煤炭百万吨死亡率0，各项指标均创历史最好水平，经营业绩实现阶梯式增长。2020年实现营业总收入948.6亿元，同比增长28.66%；归属母公司股东净利润148.83亿元，同比增长27.85%。2021年一季报，公司一季度实现净利润33.71亿元，同比增长43.36%；营业收入347.66亿元，同比增长86.72%。

（三）引领煤炭行业数字采煤发展

万物互联的时代，多元协同的“网”状经济范式，为传统企业的转型升级、创新发展迎来了战略机遇。在新的战略机遇面前，陕西煤业立志数字化转型引领行业变革。打造煤炭企业数字化转型新样板，为行业提供陕煤方案，履行社会责任。陕西煤业成功研发了首套智能快掘机器人系统，为行业安全高效掘进开辟了先河。

2020年，陕西煤业完成科研项目85项。荣获国家和省部级奖8项，新增授权专利151项，技术创新的第一驱动力释放明显效果。到2025年，陕西煤业总部将建设成为生产经营大数据中心，实现产销在线化、业务网络化、安防可视化、决策科学化的智能指挥中枢。矿区将建成理念超前、特色鲜明、技术集成、成果转化、智能应用的煤炭“智慧化”生产基地。煤矿将建成信息精准适时采集、高可靠网络化传输、规范化信息集成、实时可视化展现、生产环节自动化运行的“智能矿井”。

（四）泛在云融，为煤炭行业贡献陕煤数字化转型建设实践典范

目前，“5G+智慧矿山”建设在煤炭行业处于起步探索阶段，各项技术标准和制度规范还在不断健全完善之中。陕煤将以采煤“无人化”、转型“在云端”为场景，以“人—机—环—管”信息全面自主感知、数据深度高效融合、自主学习、智能决策、精准协同控制为特点，利用5G技术优势，通过5G网络切片适应对网络功能要求各异的智慧矿区5G应用场景，全面构筑新一代数字化矿山的关键基础设施，达到矿区内各单位分布调度、区域协同，促使各项业务单元系统智能、云端集成，加快煤炭全产业链 “万物智慧互联”，实现“智能矿井、智慧矿区、一流企业”建设目标。

一是在“新装备”上加大投入。坚持每年智能化建设投入20亿元以上+ 3亿元科技引导资金+100亿元转型基金的资金保障机制，以5G应用+智能装备为基础，加大与科研院所、高技术企业的跨界合作和技术融合力度，开展核心技术和关键装备的攻关，力争在煤矿精准地质透明探测、井下精确定位与数据高效连续传输、智能机器人协同作业、智能无人化采掘和驾驶、设备全生命智能管理系统等领域取得突破，强化智能装备、管理理念、运营模式的创新应用，搭建煤炭工业互联网新生态圈，打造煤炭工业互联网示范标杆企业。

二是在“新技术”上强化攻关。依托中国电信分钟级弹性带宽、智能化IPv6、智能网络安全、设备智能连接等网络技术，形成集团、矿业公司、矿井三级骨干网络，为集团公司数字化转型构筑“信息高速公路”；坚持将5G、云计算、大数据、人工智能等与煤矿重大灾害治理、智能化建设关键技术深度融合，重点在低功耗大规模传感接入、低时延高可靠网络控制、大宽带高速率远程传输和煤矿智能大脑边缘计算等4类技术方面开展研究及实践应用，构建煤矿智能感知、智能决策、自动执行的“智能体系”，形成多系统、多功能融合的工业互联网“智慧平台”，全面提升集团公司智慧化管理水平和技术成果转化能力。

三是在“新应用”上系统推进。联合电信、西科大、华为等院校企业协同攻关，逐步形成完整的煤矿智能化技术标准和规范体系，培养专业的智能化人才团队，提供技术先进、行业领先的煤矿智能化解决方案；围绕矿区工业互联网混合云平台、5G+视频增强及数字孪生远程干预、环境及危险源智能感知与安全预警、井下机器人群协同智能操控等6类场景强化实践应用，统筹推进智能煤矿、智慧电厂、智慧物流和智慧园区等建设，加快培育陕煤“智慧管理大脑”，形成自感泛链、数驱智采、智慧管理的煤炭产业新应用体系，努力打造“智慧陕煤、国际一流”靓丽名片，为煤炭工业高质量发展提供“陕煤方案”、贡献“陕煤力量”。