作為煤炭大省，近年，山西煤礦企業(yè)不斷探索數(shù)字化智能化，重塑了外界對傳統(tǒng)礦山的認(rèn)知。煤礦的數(shù)字化不僅僅在于“用上了5G”，而是率先探索出一條面向未來、問題導(dǎo)向、系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的礦山數(shù)字化之路，為解決當(dāng)前煤炭行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的結(jié)構(gòu)性困境提供了實(shí)證經(jīng)驗(yàn)，也在能源行業(yè)的智能化與低碳化協(xié)同發(fā)展上，勾勒出“中國方案”的雛形。

　　長期以來，煤礦作為傳統(tǒng)能源的“主力單元”，數(shù)字化進(jìn)程相對緩慢，主要有三個(gè)痛點(diǎn)。一是感知體系碎片化，多數(shù)礦山在建設(shè)初期各子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，缺乏標(biāo)準(zhǔn)接口，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法貫通。

　　二是調(diào)度邏輯滯后，即便部分系統(tǒng)接入平臺(tái)，也缺乏跨域模型與算法支撐，難以形成真正的閉環(huán)決策。

　　三是能源管理粗放，能耗數(shù)據(jù)雖然被記錄，但未進(jìn)入實(shí)時(shí)分析和動(dòng)態(tài)控制流程，能源系統(tǒng)處于“可看不可控”的狀態(tài)。

　　在山西呂梁，東義鑫巖煤礦在這三方面均取得一定突破。

　　通過建設(shè)基于5G的全礦井下網(wǎng)絡(luò)，鑫巖煤礦首次實(shí)現(xiàn)了“低延時(shí)+廣接入”的大規(guī)模工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)，保障了高清視頻、瓦斯監(jiān)測、設(shè)備感知、作業(yè)人員定位等系統(tǒng)的并行運(yùn)行，徹底打通了“感知孤島”。在此基礎(chǔ)上，建立了融合調(diào)度平臺(tái)，以算法邏輯替代人工規(guī)則，實(shí)現(xiàn)從“信息展示”向“自動(dòng)響應(yīng)”的躍遷。例如，通風(fēng)系統(tǒng)不再以固定排班為主，而是實(shí)時(shí)匹配人員密度和瓦斯?jié)舛?，顯著提升能效利用。

　　尤其在能源系統(tǒng)管理方面，鑫巖煤礦實(shí)現(xiàn)了從“監(jiān)測-分析-響應(yīng)”的閉環(huán)調(diào)控。能耗成為系統(tǒng)優(yōu)化的輸入?yún)?shù)，而非管理結(jié)果。風(fēng)、水、電等能源介質(zhì)被統(tǒng)一納入動(dòng)態(tài)調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)了全過程、全場景的能效調(diào)優(yōu)。實(shí)踐表明，該礦通風(fēng)能耗年均下降15%，井下電力負(fù)荷曲線明顯趨穩(wěn)。這種“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能效治理”，標(biāo)志著煤礦從高能耗的運(yùn)行邏輯邁入精益能控的新階段。

　　更重要的是，這一探索不僅是技術(shù)改造，更體現(xiàn)出一種治理邏輯的變革：煤礦作為典型的“高風(fēng)險(xiǎn)、高能耗、高工藝復(fù)雜度”場景，其數(shù)字化轉(zhuǎn)型不能靠“設(shè)備堆疊”，而必須構(gòu)建基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)協(xié)同與智能響應(yīng)體系。鑫巖煤礦的做法，實(shí)質(zhì)是在構(gòu)建一個(gè)具備可感知、可認(rèn)知、可協(xié)同、可進(jìn)化能力的“礦山數(shù)字孿生體”，從而在實(shí)踐中驗(yàn)證了5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI模型與能源調(diào)度系統(tǒng)深度融合的可行路徑。

　　站在煤炭行業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的角度，鑫巖煤礦的經(jīng)驗(yàn)為5G智能煤礦發(fā)展提供了三個(gè)啟示：

　　一是從“技術(shù)集成”走向“系統(tǒng)演化”。不應(yīng)將5G智能化視作一場單點(diǎn)技術(shù)疊加，而應(yīng)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座與跨域算法生態(tài)，推動(dòng)煤礦從“自動(dòng)化設(shè)備集群”向“認(rèn)知型系統(tǒng)體”轉(zhuǎn)變。

　　二是從“信息感知”走向“治理重構(gòu)”。煤礦能效管理不應(yīng)止步于可視化展示，而應(yīng)發(fā)展成為支撐調(diào)度優(yōu)化、運(yùn)營指揮、碳管理的核心邏輯模塊，成為礦山治理數(shù)字化的驅(qū)動(dòng)引擎。

　　三是從“邊緣試點(diǎn)”走向“場景擴(kuò)散”。應(yīng)推動(dòng)類似鑫巖煤礦的技術(shù)機(jī)制在更多中小礦區(qū)、復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和不同企業(yè)所有制背景下落地，打造具有普適性的行業(yè)應(yīng)用范式。

　　在全球氣候治理的大背景下，中國能源體系面臨“雙重挑戰(zhàn)”：一方面要保障傳統(tǒng)能源的基礎(chǔ)供給能力，另一方面必須同步推進(jìn)能源系統(tǒng)的減碳轉(zhuǎn)型與效率提升。

　　5G智能煤礦的發(fā)展，不是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的簡單數(shù)字化，而是在現(xiàn)實(shí)能源格局中，探索出一條兼顧安全、效率與碳目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化路徑。鑫巖煤礦的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，數(shù)字技術(shù)不僅可以服務(wù)綠色低碳，更可以嵌入能源治理體系，構(gòu)建起以數(shù)據(jù)為核心的清潔、安全、高效協(xié)同機(jī)制。

　　這正是中國在全球氣候治理中可以貢獻(xiàn)的重要樣本：在保障能源安全的同時(shí)，探索以數(shù)字化方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的“綠色重構(gòu)”。呂梁這座礦山里發(fā)生的數(shù)字革新，既是一次工程試驗(yàn)，更預(yù)演了未來能源發(fā)展的新方向。

　　作者：曹燦 清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院研究員