据统计局,2025年我国煤炭开采业用工达250万人,行业用工主要集中在井下开采环节,测算其中约有100万人从事井下综采及掘进等一线工作。
我国煤层赋存条件复杂且埋深较深,开采过程面临地质环境极端不稳定的问题,导致采煤事故时有发生。
2024年以来国家多部门陆续发布了一系列矿山智能化发展指导意见及行业标准,要求至2026年全国煤矿智能化工作面数量占比不低于30%。
2016年以来煤矿大型化趋势明显,带动了煤机大型化和智能化转型,而十五五期间煤炭消费量或维持稳定,也将为煤企未来资本开支提供支撑,为智能化项目资金提供保障。
综采工作面是井下煤矿生产核心,包含回采和掘进两大环节,需要工人操作“三机一架”等核心设备,完成采煤、运煤、支护等关键工序。
其中回采环节“少人化”的前景已相对清晰,智能开采系统包含供能保障、采/支/运作业、智能集成三层控制系统,未来市场总容量接近900亿规模,4年更新寿命假设下稳态需求超200亿元,竞争格局上呈天玛智控、郑煤机双寡头割据态势。
而AI对于地质模型和矿压预测等模型搭建的赋能,正助力行业进一步走向自适应截割/支护等“无人化”生产。
相较于回采环节,掘进环节由于作业高度非标且工序分散,感知部分需要的数据多且质量差,同时实时感知决策要求高,进度相对滞后,但整体用工是回采的3倍,潜力较大。
从山西省煤矿智能化建设指导手册对初级智能化的要求来看,采煤工作面智能化程度较高,主要设备可实现远程集控,同时由于采煤机作业标准化程度较高,目前已能实现记忆切割,可沿示范记忆轨迹进行工作面全循环采煤;
掘进工作面智能化程度较低,掘进机、锚杆钻机暂无成熟的自主切割、自主支护方案,主要原因为巷道掘进时围岩稳定性判别方法缺乏且在复杂环境下掘、支、锚较难多工序协同;巡检机器人方面,因其工作环境恶劣、作业非标,目前渗透率较低;
矿卡无人驾驶方面,矿区长尾场景较少,有望成为自动驾驶最先开始放量的场景,目前无人矿卡已在常态化试运营阶段,易控智驾在运行无人驾驶矿卡数量超过1400台。
2016年发改委、能源局和煤监局联合印发《关于实施减量置换严控煤炭新增产能有关事项的通知》,截至目前减量置换政策已取得较好成果。
2016年至2024年,中国煤矿数量由8000个减少至4300个,单矿平均产能由43万吨提升至111万吨,单矿产能翻倍。
煤矿大型化导致煤企集中度提升,亿吨以上煤企的产量逐年上涨,2024年,产量超过亿吨的煤企达7家,共生产原煤21亿吨,占总原煤产量的44%。
随着煤矿大型化进程推进,传统小型煤机设备难以满足开采需求,急需大型智能化煤机提高生产效率;
大型煤企资金雄厚,能够承担大型智能化煤机高昂的研发投入和采购成本,同时大规模生产也能显著摊薄吨煤成本,两者共同作用推动煤机大型化、智能化转型。
2016-2023年,中国智能化产能由1亿提升至28亿,智能化产能渗透率达59%。
2012-2022年“四机一架”单台设备平均吨位均有不同程度提升,掘进机、刮板输送机平均吨位分别提升35%/103%,液压支架平均吨位波动小主要系大型化开采是增加其使用数量而非单机吨位。
我国“富煤贫油少气”的资源禀赋决定了煤炭兜底保障作用仍不可替代,2020~2024年我国煤炭消费量由40亿吨增长到47.7亿吨,25年1~6月仍维持0.5%的正增长。
展望2030年,据中国石化经济技术研究院发布的《中国能源展望2060(2025年版)》,预计十五五期间我国能源消费总量将保持2%左右的增长,对应2030年一次能源消费总量约67.5亿吨标准煤,其中:
煤炭消费占比跌至47.5%,按照1:1.4286的换算系数,原煤消费量接近45亿吨,叠加中西部产业转移带来的增量需求以及煤炭清洁技术应用的发展,十五五期间煤炭总需求或仍维持稳定,这将为煤炭企业的资本开支提供支撑。
矿井环节复杂、矿压预测难,AI发展使自适应截割/支护的实现成为可能......................16
图表41:2024年(截至9月)露天煤矿无人驾驶矿卡主要技术服务商市场份额(按车辆数)...21
图表42:2024年(截至9月)中国露天煤矿无人驾矿卡主机厂分布情况(按车辆数)...........21