對於已有生產礦井智慧化的改造，由於所有生產系統均已形成，因而採用自下而上的方式，按照“基礎系統高容量－採掘系統高可靠－感知系統全覆蓋－保障系統高適應”的技術思路，逐步實現目標。生產礦井智慧化煤礦改造可以分為３個層次（見圖1），首先針對具體系統採用先進裝備進行改造、升級；然後透過網路平臺建設，匯聚生產工藝、環境過程資訊等，融入知識和經驗，開發綜合自動化系統和運營的資訊化系統，進行第２層次的建設；最後，再透過系統總結形成標準和管理規範，形成大資料系統和綜合管理平臺，從而實現煤礦的智慧化改造。

圖1 生產煤礦智慧化改造技術路線

（１）子系統裝備改造升級

智慧化裝備升級，建設智慧快速掘進系統；綜採工作面實現集中、就地和遠端控制；主煤流運輸系統實現煤量智慧監測、智慧調速、堆煤／異物的智慧識別與報警，立井提升系統實現自動化控制；輔助運輸系統實現自動控制，無軌膠輪車運輸實現精準定位與自動化排程；健全災害監測和人員定位系統，實現通風環境、瓦斯、水、頂板和衝擊地壓資料的自動採集，具備基於監測資料的災害智慧預測、預警功能；排水系統實現無人值守作業；實現基於監測資料的井下災害智慧預測、預警；實現井下作業人員的區域高精度定位，支援生產作業管理、安全保障和緊急情況處置。

（２）區域、分系統聯控

在智慧化裝備升級的基礎上，建設綜合自動化系統，實現區域、分系統協同聯控。包括：掘錨一體機＋錨杆轉載機＋柔性連續運輸遠端集中監控；基於煤層厚度變化的採煤機智慧截割、綜放工作面智慧放頂煤、端頭與超前支架的智慧聯控；主煤流運輸系統與工作面生產系統聯動控制，輔助運輸系統與人員定位、物流系統、地面倉儲系統融合聯控。全面建立煤礦災害預警系統，對井下不同區域劃分不同的安全等級，根據致災因素進行安全預警分析與應急預案，有效地對區域進行安全分析和預警，為區域安全生產保駕護航。在中央變電所、水泵房、主運帶式輸送機等需要人員值守的重點崗位設定機器人，減少井下用人，減輕工人勞動強度，提高巡檢效率。

（３）全面建設主動感知、智慧決策、自動執行的高效生產系統

第３階段建設雲邊端一體化的資料中心，完成大資料、雲計算等基礎設施建設，實現各子系統與大平臺數據的融合聯動對接和資料共享。

露天煤礦煤炭產量目前已經佔我國煤炭總產量的14％左右，其智慧化建設也關係到我國煤礦整體生產力水平的提升。相比井工煤礦，露天煤礦更易於應用先進的智慧化技術，主要包括以下內容。

（１）卡車無人化技術應用

開展電控開車無人化改造、升級，實現自動對位、自主導航、自動解除安裝、主動避讓等功能，在運煤線進行實際路況下的無人駕駛測試，實現寬體車的多編組作業；升級無線通訊為5Ｇ網路，實現主裝置資料上傳。

（２）綜合管控平臺建設

實現礦內現有生產資料、管理資料的綜合應用；主要裝置實現遠端監測，基於裝置維護、管理的大資料應用取得實效；變電所、加壓泵站等實現集中監控、無人值守；電鏟、連續系統排土機具備自動作業能力；完成輸煤系統智慧監控升級，有效提高對帶式輸送機系統、現場環境的智慧監管；基於裝置本身的安全防控體系得到全面應用。初步形成煤礦採礦設計、地測、生產、檢修、安全等主要環節的資訊化傳輸、自動化執行技術體系。

（３）主要智慧化系統建設

構建露天煤礦多維資訊網，最佳化地質鑽探及物探等工藝，最佳化露天煤礦開採工藝智慧化決策、控制系統；開發露天煤礦裝備智慧運營系統，建立鑽機、採掘裝置、排土及輔助裝備無人作業系統，帶式輸送機智慧控制系統和車輛無人駕駛系統等；開發露天煤礦智慧排程系統，包括車輛智慧排程系統、裝置維修智慧管理系統和裝置智慧管控系統；研發露天煤礦“空－天－地”安全預警系統，加強露天煤礦地質災害與工程事故的智慧化預測、預警技術與裝備研發，開發技術整合的露天煤礦“空－天－地”智慧聯合預警系統；研發露天煤礦全生命週期綠色開採系統，推進基於網路與大資料的露天煤礦雲服務平臺建設。