文章详细-专访张玉良副总经理：陕煤黄陵一号煤矿从“0”到“N”的智能化蝶变

　　张玉良正高级工程师

　　现任陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿副总经理，中国煤炭工业协会第四届煤炭标准化与质量管理专家委员会委员

　　长期深耕煤矿机电运输、智能开采、智能矿井建设、智能化运维及科技创新等方面的技术研究工作。先后作为技术骨干参与国家重点研发项目1项，陕西省自然科学基金项目1项，陕煤集团重点科技项目5项。荣获省部级及以上科技进步奖6项，作为主要执笔人编制行业标准2项、企业标准5项，参与编制团体标准6项，参与编撰技术专著3部，获得授权发明专利15项、实用新型专利8项，发表论文10篇。获“煤炭行业技能大师”“全国煤矿智能化卓越工匠”“延安市十佳青年突击手”“黄陵矿业公司劳动模范”等荣誉称号。

　　文章来源：《智能矿山》2026年第1期“专访”专栏

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　　煤炭作为我国的主体能源，在能源结构中发挥着“压舱石”作用。近年来，随着以人工智能、工业互联网、大数据等新一代信息技术为标志的工业4.0时代到来，我国煤炭行业进入了从传统开采向智能化、绿色化、高端化发展的加速期，智能化建设成为煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，对保障国家能源安全、实现本质安全、推动绿色开采具有重大战略意义。

　　陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿（简称黄陵一号煤矿）作为行业智能化建设浪潮中的弄潮儿、破冰者，经历了从“0”到“1”、从“1”到“N”的完整发展历程，为行业贡献了具有示范引领作用的可复制、可借鉴的智能化建设“黄陵模式”。为深入了解黄陵一号煤矿智能化建设思路、建设路径、保障体系和建设成效，挖掘背后的成功秘籍，《智能矿山》编辑部专访了黄陵一号煤矿副总经理张玉良。

　　《智能矿山》：您是如何结缘煤炭行业的？又是什么时候开始从事煤矿智能化建设工作的？

　　张玉良：我与煤炭行业的缘分是一段从“陌生偏见”到“震撼投身”再到“自豪坚守”的历程。2009年，我大学毕业走进陕西陕煤黄陵矿业有限公司（简称黄陵矿业），彼时对于矿山的印象还停留在《平凡的世界》中黑暗、落后、危险、劳动强度大的“傻大黑粗”的传统世界。偶尔也很羡慕那些进入大城市互联网或高科技公司的同学们。随着深入了解，我看到井下庞大的机械化采煤装备、宽敞明亮的井下大巷、高效的运输皮带、高强度锚索锚杆支护起来的安全通道，这些改变了我的认知，也让我看到了自己所学专业的用武之地。此时的综合机械化采煤是依靠工人现场操作设备，虽然与以往炮采、普采相比，安全系数、作业效率有了较大提高，但是危险的作业环境依然给职工带来职业病、机械伤害的风险。如何用我的专业知识为这些机械设备注入“灵魂”，使其转变为一个个能够自我感知、智能决策、自动执行的“生命体”，能够让职工坐在地面远程操控采煤，让采煤变得更安全、更体面，成了埋在我心底的一颗种子。

　　2013年，黄陵矿业开始探索智能化建设，我主动请缨开始参与较薄煤层智能化无人开采技术研究，这不仅是展示自我的机会，更是学习知识、积累经验的宝贵机会，我格外珍惜。从全国考察、方案设计、设备安装、井下工业试验到优化消缺等环节我全程参与。

　　2014年，黄陵一号煤矿1001智能化综采工作面成功建成，这是我国首个全国产装备智能化工作面，实现了地面监控中心和顺槽集控中心远程采煤常态化，填补了我国智能化采煤的技术空白，开启了“地面采煤新纪元”。1001智能化综采工作面如图1 所示。

　　2014年5月25日，中国煤炭工业协会组织专家对“1.4～2.2 m煤层国产综采装备无人化技术研究与应用”项目进行了科技成果鉴定，鉴定认为整体技术达到国际领先水平，并入选“2014年煤炭十大新闻”和“2014年煤炭行业六大技术创新”，掀起了全国煤矿智能化建设浪潮。自此，我便与煤矿智能化建设结下了不解之缘，用一腔热情与无悔青春投身其中，而智能化也见证并成就了我的职业成长。

　　图1 1001智能化综采工作面

　　《智能矿山》：从刚接触煤矿，到现在成为煤炭行业技能大师、全国煤矿智能化“卓越工匠”，您一定是经历了很多，可以谈谈您的心路历程吗？

　　张玉良：这个过程确实是一段充满挑战却又无比充实的旅程。如果要用一句话来概括，我想是“从破土而出的幼苗，到与大树一同成长”。

　　第一个阶段，是“扎根”。刚接触智能化开采技术时，一切都是从“0”开始。国产装备的稳定性、系统集成的复杂性，都是横在面前的硬骨头。我至今记得为了调试一个支架跟机动作，我们技术攻关团队和厂家技术人员在井下连续奋战几十个小时。那时候年轻，风华正茂，朝气蓬勃，有着使不完的干劲，每天早晨吃完早饭，就下井调试设备。我们秉持“问题不过夜、难题不越过”的信念，饿了啃方便面、渴了喝矿泉水，只为不辜负组织信任与领导重托，让智能化无人开采技术在黄陵一号煤矿落地结果。反复测试、记录、分析，那段日子，身上、脸上沾满煤泥，手上也磨出了老茧，总之就是发现问题，立马就要想办法解决这个问题。正是这种“泡”在一线的经历，让我对每一个设备、每一个控制动作都有了血肉般的熟悉。我也意识到，智能化不是空中楼阁，必须深深扎根于煤矿井下实际的土壤里。这是最艰苦的阶段，也为我的职业发展打下了最坚实的基础。自主规划截割系统如图2所示，综采工作面数字孪生系统如图3所示。

　　图2 自主规划截割系统

　　图3综采工作面数字孪生系统

　　第二个阶段，是“生长”。1001智能化综采工作面的成功，让我们更加坚定了前行的方向，开始向更复杂的地质条件、更高的智能等级发起冲锋。2015年，我们承担了陕煤集团首套中厚煤层智能化工作面设备调试生产工作。从薄煤层、中厚煤层到厚煤层智能开采技术探索实践，从智能采煤到智能掘进技术研究，从智能化工作面到智能矿井建设，挑战越来越大。这个阶段，最大的转变是从一名“技术执行者”向“问题定义者和解决者”成长。我们不仅要懂技术，更要懂地质、懂采煤工艺、懂现场管理。我开始明白，智能化的核心是“化”，是技术与矿山深度融合、发生化学反应的过程。每当解决电液控自动跟机工作面支架调直、精准控制规划截割三角煤自主截割、截割模型算法验证及迭代优化等技术难题，那种喜悦发自内心、难以言表。智能管控云平台生产信息界面如图4所示，智能掘进工作面数字孪生系统界面如图5所示。

　　图4 智能管控云平台生产信息界面

　　图5 智能掘进工作面数字孪生系统界面

　　第三个阶段，是“开花结果”与“播撒种子”。当“黄陵模式”受到行业认可，当看到全国各地的煤矿同行来交流学习，我深感个人的成长必须融入行业进步的大潮中。在做好本职工作的同时，我也积极投入到煤炭行业技术进步、推广应用及矿井智能化人才培养工作中。为填补智能开采标准这一领域空白，我带领团队编制发布了智能化综采工作面设计、安装验收、操作、运行质量、回撤等5项系列企业标准，其中《智能化综采工作面设计规范》《智能化综采工作面验收规范》2项升级成为国家能源局发布的行业技术标准，先后参与编制《基于AI的煤矿安全风险管控系统技术要求》等6项团体标准，为煤炭行业智能化建设提供了技术支撑和标准规范，让“黄陵经验”转化为可复制的行业财富。

　　《智能矿山》：您从事煤炭行业这么多年，能不能谈下您在科技创新、解决实际难题等方面，所做的贡献和取得的成绩？可以举几个代表性的实例。

　　张玉良：首先，在智能开采方面，实现了从“0”到“1”再到“N”的持续突破。

　　2014年，黄陵一号煤矿正式开始智能化工作面安装调试，作为现场技术骨干，我牵头完成井下监控中心所有监控设备、通信设备、电源箱和环网设备等安装工作，累计包含：185台电液控设备、3 000余根通信缆线、640个传感器。成功实现了“以工作面自动控制为主，监控中心远程干预控制为辅”的自动化生产模式，具备了全工作面无死角视频监控、自动记忆截割、液压支架跟机作业，地面一键启停、井上下语音通讯以及转载机自移等高级功能，在国内率先实现了地面远程采煤作业常态化，开启了我国煤炭行业地面采煤新纪元。之后我被调入黄陵矿业技术中心，主要负责矿区智能化综采技术探索和推广应用。2015—2018年期间，作为技术责任人带领公司下属4对矿井完成薄煤层、中厚煤层、大采高智能化综采关键技术研究与应用，实现黄陵矿业智能化开采技术在薄、中、厚煤层的全覆盖应用。

　　2020年，为解决“记忆截割+远程干预”智能开采模式煤岩识别难度大、自适应能力差、智能化程度低等难题，我作为技术骨干带领团队开展“基于动态地质模型大数据融合迭代规划控制策略的智能开采技术”研究，实现了煤炭行业智能开采模式由记忆截割1.0向自主规划截割3.0的技术跨越。2020年9月15日，该技术通过中国煤炭工业协会科技成果鉴定为“国际领先”水平，并入选2022年中国煤炭工业协会“煤炭行业标杆案例”，是目前行业广泛应用的最先进智能化开采技术。透明地质地面远程精准控制“沉浸式”采煤如图6所示。

　　图6 透明地质地面远程精准控制“沉浸式”采煤

　　2021年至今，我们又先后探索“5G+透明地质精准开采”“110工法+透明地质开采”“基于5G及工作面液压支架与超前区域装备联动控制”“复杂条件矿井超前巷道及设备列车段特殊作业机器人群作业研发与应用”等项目，不断挖掘智能化潜能，赋能矿井提质增效高质量发展，也为行业智能化开采提供了有价值的借鉴、参考。尤其是“沿空留巷支护装备与智能搬运机器人关键技术及应用”技术被鉴定达到国际领先水平，荣获中国煤炭工业协会科学技术一等奖，在2023年全国煤矿采煤工作面智能创新大赛中厚煤层智能综采赛道“特等级”，并先后入选“2024年煤炭行业标杆案例”“国家矿山领域机器人典型应用场景”。

　　其次，在智能化矿井建设上探索出了独具特色的“黄陵模式”。

　　作为国家首批智能化建设示范煤矿建成全国唯一高级智能化示范煤矿和高级选煤厂。2021—2022年，我带领黄陵一号煤矿智能化团队按照黄陵矿业“智能矿井智慧矿区”的整体建设规划，对照国家能源局下发的《智能化煤矿验收管理办法（试行）》等相关规定，确立了“健全系统、完善功能、改造升级、确保一流”的智能矿井建设总体思路，组建了11个专班，5年累计投资18.2亿元，共建设28个子项目，构建了“生产智能化、运营精细化、管理标准化、决策科学化”的“1+1+N”智能化矿井模式，完成了Ⅱ类高级智能化矿井及高级智能化选煤厂建设目标，实现了从“系统智能化”到“智能系统化”的转变。2022年7月，黄陵一号煤矿顺利通过了国家能源局智能化Ⅱ类高级智能化示范煤矿和高级选煤厂验收，成为全国唯一。在智能矿井建设过程中，黄陵一号煤矿也先后创造了全国煤炭行业“六个第一”（即第一个智能化采煤工作面，第一个实现透明地质精准规划截割工作面，第一个发布煤炭智能化开采技术行业标准，第一个研发应用AI+NOSA智能风险管控系统，第一个实现薄、中、厚煤层智能开采全覆盖，第一个上线应用智能管控云平台），为行业的技术进步发挥了引领作用。选煤厂煤质智能检验中心如图7所示，矿井“双内核”数据中心如图8所示。

　　图7 选煤厂煤质智能检验中心

　　图8矿井“双内核”数据中心

　　《智能矿山》：您认为智能矿山建设面临着哪些难题，应如何解决？

　　张玉良：结合行业现状，智能矿山建设主要面临7大难题，对应的破解思路可以概括为“直击痛点、盘活数据、提升队伍、总结提炼”4个维度。

　　主要难题如下：

　　（1）地质保障能力不足

　　井下环境复杂，地质建模精度达不到地面卫星导航的地图精度，无法充分满足智能采掘、灾害治理等的地质数据要求，同时地质信息与采掘工程数据的融合联动技术尚不成熟，导致透明地质不太透明，制约着其他智能化系统的效能发挥；此外，目前以UWB技术为代表的定位受限于井下复杂环境，存在定位盲区，造成导航定位系统不精准。地质保障系统界面如图9所示。

　　图9 地质保障系统界面

　　（2）高精尖技术装备保障不足

　　智能矿井在建设应用过程中，高精尖传感器、大数据融合应用率等关键技术难题尚未攻克，各类传感器的精度及可靠性有待进一步提高，导致数据在检测、传输、应用、决策、控制等环节有误差，生产过程中需要人工进行干预。受限于井下特殊工作环境，无线基站传输距离远低于地面，导致井下基站设备数量多、安装维护工作量大，另外当前5G应用处于初步阶段，存在各终端设备间数据标准不统一、应用场景匮乏等问题。AI+NOSA智能风险管控系统如图10所示，“110工法”垛式支架搬运机器人如图11所示。

　　图10 AI+NOSA智能风险管控系统

　　图11“110工法”垛式支架搬运机器人

　　（3）防尘治尘效果差

　　采掘工作面生产期间粉尘大，现有的防尘治尘技术主要有喷雾降尘、捕尘网、除尘风机、通风防尘、新型材料等方式，但实际应用效果有限，导致采掘工作面生产期间无法通过视频看清工作面生产情况，影响远程控制判断。

　　（4）机器人作业成熟度低

　　生产辅助类作业工序复杂，精准度要求高，机器人应用场景少、功能不完善，目前机器人受作业空间和施工精度影响，无可靠的机器人代替人工作业。例如：两巷退锚、拉底等作业未实现机械化、智能化作业，依然为人工作业，安全风险高，物料运输、救援、防灭火、应急抢险等多用途机器人亟待开发应用。

　　（5）复杂地质条件适应能力差

　　智能化系统在地质条件简单条件下应用效果较好，复杂条件下，难以发挥出理想的效果。目前的智能化采、掘技术适用于煤层赋存条件简单、地质结构稳定工作面，面对复杂多变地质条件的自适应调整能力有待提升。同时，综采工作面端头及超前支架与工作面设备联动、工作面自动找直调直、各设备协同控制等功能不完善，制约着复杂条件下的应用效果。

　　（6）高端技术人才匮乏

　　当前智能化技术及装备更新升级较快，对掌握煤矿基础、智能生产、智能监控等复合型人才需求越来越高，而这些人才培养难度大和周期长。

　　（7）建设标准与规范缺失

　　智能化矿井建设是一个涉及政策机制、标准体系、技术装备等多方面的复杂系统工程，智能化矿井建设需要规范、完善相应的标准体系，推进智能化矿井技术标准专项研究，夯实智能化矿井建设基础。尽管目前已发布一些智能化建设、设计、验收相关标准规范，但是在智能化运维管理、辅助类系统建设标准等方面缺乏统一规范、可行的标准规范。

　　针对以上问题，应该从以下4个方面努力：

　　（1）直击痛点，攻坚核心

　　针对高精尖技术装备保障不足问题，要加强与产、学、研单位合作，加大攻关核心技术、核心装备的研发应用力度，不断提高煤矿智能化装备、技术水平，为智能矿井常态化运行提供高可靠性的先进装备保障；针对地质建模精度不高的问题，一方面积极引进各类先进探测及建模技术，提升建模精度，另一方面可提高探孔数量，同时利用采掘工程揭露数据进行对比分析和计算迭代修正地质模型，构建多源融合的地理信息服务，为矿井的智能化系统可靠运行提供有力的数据支撑；针对各类传感器精度及可靠性不高的问题，可从设备选型配备上严格把关，选用大品牌质量可靠产品，同时积极与厂家合作交流，共同优化改进智能化软硬件，提升可靠性；针对机器人作业应用场景单一问题，我们目前正在实施“复杂条件矿井特殊作业机器人群研发”项目，研制综采工作面两超前区域退锚、拉底及超前联动机器人实现综采工作面生产辅助类作业的智能化，进一步丰富智能化应用场景，目前已完成工业试验，使用效果良好。变电所智能巡检机器人监控画面如图12所示。

　　图12 变电所智能巡检机器人监控画面

　　（2）盘活数据，释放价值

　　强化数据融合共享，向数据要效益，拓展数据应用，不断丰富矿井模型和知识库，提高企业数据治理和应用能力，实现企业管理从“经验驱动”向“数据驱动”的跨越。

　　（3）建强队伍，筑牢支撑

　　打造一支懂管理、精技术、擅创新、勇担当、讲奉献的复合型人才队伍，提升智能化系统常态化应用水平，巩固智能化建设成果。一是加强人才引进，每年校招网络、控制、信息化相关专业大学生及研究生，补充专业技术人才；二是加强专业人才队伍培养，通过开展微课堂、技师授课、专业培训等培训，并完善人才激励机制，激发职工成才成长内生动力，建立人员储备接替良性循环，为智能矿井建设提供人才保障。

　　（4）总结提炼，规范推广

　　一是由国家层面牵头，产学研协同合作，从矿井智能化建设过程中遇到的关键难题出发，产业链广泛参与标准的研究验证工作，充分考虑智能系统的庞杂性、适应性和融合性，归纳出逻辑清晰的标准体系，加快智能矿井建设国标、行标的发布，共同推进智能化技术设备及系统研发；二是以煤矿集团公司为支点，加快智能矿井建设过程中经验总结，按照“深化试点、总结经验、制定标准、形成体系”为原则，加快企业编制、遴选可复制推广的经验做法，因地制宜快速推广。

　　《智能矿山》：近年来，智能矿山建设取得了一些成绩，对智能矿山建设现状，以及未来如何发展，您是怎么看待的？

　　张玉良：未来行业的发展趋势和方向，我认为应该是以下3个方面：

　　（1）绿色发展常态化

　　绿色低碳是发展的永恒主题，聚焦“双碳”目标，加强生态文明建设，通过拓展内部循环经济体系，构建水、瓦斯、矸石等清洁利用体系，探索围绕矸石充填机器人、瓦斯综合利用、老空水处理复用、矸石山治理、沿空留巷自动支护搬运机器人等领域智能化技术，推动矿山绿色高质量发展。矿井水复用系统如图13所示，矸石山综合治理效果如图14所示。

　　图13 矿井水复用系统

　　图14 矸石山综合治理

　　（2）人才培养核心化

　　人才作为未来的核心竞争力，尤其是智能化建设运维，必须加强人才队伍的引进、培养和激励，建立人员储备接替良性循环，打造一支高素质复合型科技创新人才队伍，为智能矿井建设提供人才保障。

　　（3）系统运维高效化

　　智能化建好是基础，用好是关键。提升信息化、智能化系统常态化运行质量，巩固智能化建设成果，发挥智能化应用效能，达到智能化减人增安、提质增效的目的，助力煤炭产业高质量发展是未来煤矿智能化发展的必然趋势。结合当前矿井建设、运维现状，必须花大力气建设矿井智能化运维管理中心，并配备相应的管理办法和运维人员，负责全矿井智能化系统的监管、软件运维和优化、数据传输、网络安全等技术保障工作，建立“控制运行区队化、维护管理部门化”的运维模式，提升矿井智能化系统的常态化运行水平和质量，以智能力量支撑矿井实现降本增效、提质增安的高质量发展目标。

　　智能化建设是一项系统工程，前景广阔、道路漫长。未来，黄陵一号煤矿将继续争当智能矿井建设的“深耕者”和“播种人”，努力将黄陵一号煤矿打造成为智能矿井建设的领跑者、标准的制定者和服务的输出者，为行业高质量发展贡献更多“黄陵”力量！

　　编辑丨李莎

　　审核丨赵瑞

　　煤炭科学研究总院期刊出版公司拥有科技期刊21种。其中，SCI收录1种，Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录8种、中文核心期刊9种、中国科技核心期刊11种、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊4种，是煤炭行业最重要的科技窗口与学术交流阵地，也是行业最大最权威的期刊集群。

　　期刊简介

　　《智能矿山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中国煤炭科工集团有限公司主管、煤炭科学研究总院有限公司主办的聚焦矿山智能化领域产学研用新进展的综合性技术刊物。

　　主编：王国法院士

　　刊载栏目：企业/团队/人物专访政策解读视角·观点智能示范矿井对话革新·改造学术园地、专题报道等。

　　投稿网址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

　　征稿函详见链接：征稿┃《智能矿山》面向广大读者征稿，欢迎投稿

　　期刊成果：创刊5年来，策划出版了“中国煤科煤矿智能化成果”“陕煤集团智能化建设成果”“聚焦煤炭工业‘十四五’高质量发展”等特刊/专题30多期。主办“煤矿智能化重大进展发布会”“煤炭清洁高效利用先进成果发布会”“《智能矿山》理事、特约编辑年会暨智能化建设论坛”“智能矿山零距离”“矿山智能化建设运维与技术创新高新研修班”等活动20余次。组建了理事会、特约编辑团队、卓越人物等千余人产学研用高端协同办刊团队，打造了“刊-网-号-群-库”全覆盖的1+N全媒体传播平台，全方位发布矿山智能化领域新技术、新产品、新经验。

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