一、报告背景

巷道掘进与支护是煤矿井工开采的关键技术之一，是保证煤矿安全、快速、高效建设与生产的必要基础。我国井工煤矿每年新掘进的巷道总长度超过13000km，其中煤、半煤岩巷道占比80%以上，是我国规模最大的地下工程。巷道成巷速度、效率、成本显著影响矿井的产量与效益。

2020年2月国家发改委、国家能源局等八部委联合印发了《关于加快煤智能化发展的指导意见》，要求大力推进煤矿智能化建设，到2025年实现采掘、运输等各系统的智能化决策和自动化协同运行。巷道掘进是煤矿智能化建设的主战场之一，经过5a多的建设，掘进工作面智能化水平得到大幅提高，但是关键设备和环节的智能化技术还未突破，距常态智能化运行还有较大的差距。近年来，随着采煤技术与装备的快速发展，工作面推进速度与产量显著增加，工作面装备已基本实现机械化，并向自动化、智能化迈进。相比之下，巷道掘进技术与装备比较落后，一般及困难条件下掘进与支护速度慢，采掘失调问题越来越突出。当前煤矿巷道成巷速度慢、智能化程度低已成为制约煤矿采掘接替的主要因素。科学合理的采掘接续是煤矿持续协调发展、实现安全高效生产的关键。

2022年底国家矿山安全监察局指出，坚持“采掘并举、掘进先行”，大力推进快速掘进装备科技攻关和推广应用，提高掘进装备稳定性、经济性、可靠性、适应性，推动掘进后配套智能化系统升级，优化掘支运等各环节生产组织，大幅提高煤矿安全掘进速度，保障煤矿采掘衔接和系统优化，解决采掘接续紧张问题。

我国煤矿巷道掘进工艺经历了人工、钻爆法、综合机械化掘进的发展过程。目前，煤巷普遍采用综合机械化掘进，掘进设备主要有3种类型：悬臂式掘进机，连续采煤机及掘锚一体化机组。前两者掘进与支护分离，需配套单体锚杆钻机、锚杆钻车等支护施工设备，而掘锚机组将割煤、运输、临时支护、永久支护设计为有机的整体，有利于实现掘支平行作业。锚杆、锚索支护是我国煤矿巷道的主体支护方式，已根据我国煤矿巷道地质与生产条件，开发出锚杆支护成套技术，广泛应用于不同类型的巷道，取得良好的技术经济效益，但仍然存在支护工序复杂、自动化程度低、支护密度偏大、支护速度慢、用人多、效率低等问题急需解决。

经过近几年持续研发和现场实践，我国煤矿初步形成了“掘锚一体机+转载锚杆机+自移连续后配套运输”主体作业线，探索了掘进机自主导航、记忆截割，自动化锚杆、锚索施工工艺与设备，智能通风、除尘，掘支运多工序智能协同控制等技术，显著提高了煤巷成巷速度，代表了国内智能快速成巷的先进水平。但是，作为制约成巷智能化水平进一步提升的卡脖子环节—支护，并未有实质进步。支护仍然是用时最长、作业人员最多、智能化程度最低的环节。

为进一步提升我国煤矿巷道成巷的智能化水平，引领行业智能快速成巷技术发展，应围绕掘进和支护的智能化提升进行重点攻关，形成以掘进和支护为核心的智能化快速成巷成套技术与装备。摸清智能快速掘进技术装备发展存在的难点和痛点，在政策和制度方面予以有利支持，推进煤矿整体智能化顺利实现。

二、研究目的意义

2.1、研究目的

本报告的研究旨在贯彻落实“科创中国”战略部署，充分发挥科技服务团智库作用，聚焦煤矿智能快速掘进技术装备产业发展需求，深入调研分析产业现状、技术瓶颈及未来趋势，为政府决策、企业创新和行业进步提供科学依据和智力支持，推动煤矿智能快速掘进技术装备产业高质量发展，助力我国煤炭工业安全、高效、绿色、智能化发展。

2.2、研究意义

（1）推动煤炭工业转型升级，保障国家能源安全。

煤炭作为我国主体能源，其安全高效开采对保障国家能源安全至关重要。智能快速掘进技术装备是煤矿智能化建设的核心环节，其发展水平直接关系到煤炭开采效率、安全保障和资源利用率。本报告通过梳理技术发展现状、分析瓶颈问题、提出解决方案，将对推动煤矿智能快速掘进技术装备产业升级、提升煤炭开采智能化水平、保障国家能源安全提供助力。

（2）提升煤矿安全生产水平，保障矿工生命安全。

传统煤矿掘进作业环境恶劣，安全隐患多，事故易发。智能快速掘进技术装备的应用，可以实现掘进过程的自动化、智能化，减少人员进入危险区域，有效降低安全事故发生率，保障矿工生命安全。

（3）促进科技创新与产业融合，培育经济增长新动能。

煤矿智能快速掘进技术装备产业涉及机械、电子、信息、材料等多个领域，是典型的技术密集型产业。本报告通过搭建产学研用合作平台，促进科技创新与产业深度融合，推动新技术、新工艺、新装备的研发和应用，培育经济增长新动能，助力区域经济高质量发展。

（4）推动绿色矿山建设，促进生态文明建设。

智能快速掘进技术装备的应用，可以提高资源利用率，减少资源浪费，降低环境污染，推动绿色矿山建设，促进生态文明建设。

（5）打造国际竞争新优势，提升我国煤炭工业国际影响力。

我国煤矿智能快速掘进技术装备产业已具备一定国际竞争力，但与国际先进水平仍存在差距。本报告通过借鉴国际先进经验，提出针对性发展建议，将有助于提升我国煤矿智能快速掘进技术装备产业的国际竞争力，打造国际竞争新优势，提升我国煤炭工业国际影响力。

总之，本报告的编写和发布，对于推动煤矿智能快速掘进技术装备产业高质量发展，保障国家能源安全，促进科技创新与产业融合，提升煤矿安全生产水平，推动绿色矿山建设，打造国际竞争新优势，具有较强的积极意义。

三、分析方法概述

本报告采用以下主要分析方法：

（1）文献计量分析

通过对煤矿智能快速掘进技术相关学术论文、专利文献等进行系统性的计量分析，梳理该领域研究的发展脉络。从文献发表数量的时间分布，可直观呈现研究热度的起伏，判断技术发展处于萌芽、快速增长、稳定或饱和阶段。分析文献的作者、机构合作网络，能明确核心研究团队与机构，挖掘潜在的产学研合作契机，为产业科技服务团整合优势科研力量提供参考。

（2）案例研究法

深入选取国内外典型煤矿企业在快速掘进技术装备应用方面的成功与失败案例。对于成功案例，详细剖析其技术选型、设备配套方案、施工工艺优化流程以及管理模式创新点，总结可推广复制的经验模式。以某先进煤矿引入智能综掘机实现月进尺大幅提升为例，分析其设备智能化控制如何精准适应复杂地质条件、掘进与支护工序如何高效协同等关键因素。而针对失败案例，则着重分析导致技术装备应用受阻的原因，如地质条件误判、设备稳定性不足、人员操作技能不匹配等，为其他企业提供警示，避免重复犯错。

（3）对比分析法

将国内外煤矿智能快速掘进技术装备的发展水平进行横向对比，涵盖技术性能、装备质量、应用成效等方面。例如，对比不同国家主流智能综掘机的自动化程度、掘进效率以及对复杂地质条件的适应性。同时，针对同一煤矿企业在不同时期采用的掘进技术与装备开展纵向对比，清晰展现技术升级前后在生产效率、成本控制、安全保障等维度的变化，助力产业科技服务团明确差距与发展方向。

（4）专家访谈调查法

邀请煤矿开采领域资深专家、设备制造商技术骨干、煤矿企业管理人员等进行深度访谈，获取他们对智能快速掘进技术装备产业发展的独到见解，包括技术发展瓶颈、市场需求痛点、未来发展方向等一手信息。在此基础上，通过多轮匿名问卷调查，让专家对产业关键问题进行预测与判断，如未来5年智能掘进技术的突破方向、新型装备的市场占有率预期等。对专家反馈结果进行统计分析，达成相对一致的专家意见，为产业科技服务团制定发展策略提供权威参考。

（5）政策法规影响评估法

梳理国家及地方层面与煤矿智能快速掘进技术装备产业相关的政策法规，如安全生产标准、环保要求、科技创新扶持政策等。分析这些政策法规对产业发展的直接与间接影响，评估政策实施效果。例如，研究安全生产政策促使企业提高设备安全性能标准，对设备研发方向与市场需求的引导作用；分析环保政策对煤矿绿色智能掘进技术推广的推动力度。通过政策法规影响评估，产业科技服务团能更好地把握政策导向，为企业提供政策解读与应对策略建议，助力企业在政策框架内实现可持续发展。

四、主要研究发现

4.1、国内外研究现状

4.1.1、快速掘进工艺发展现状

（1）悬臂式掘进机综掘工艺

对于煤矿一般或是较差地质条件，多采用悬臂式掘进机进行综合机械化掘进掘进，悬臂式掘进机具有机身灵活的优势，能适应全煤、全岩、半煤岩等多种条件下的巷道掘进。机体外形小巧、结构紧凑、工作可靠、拆装搬运便捷、操作维护容易，适用于煤巷和半煤岩巷掘进。

在地质条件较好、设备先进、工艺优化、管理科学的情况下，煤矿巷道综掘快速掘进可以达到较高的速度，日进尺可达数十米，月进尺可到400~500m。但如果地质条件复杂，掘进速度会受到明显影响。同时，机械设备的性能、维护保养状况、施工工艺的合理性以及人员的操作水平等因素，也会对掘进速度产生重要作用。一般来说，我国大多数煤矿采用悬臂式掘进机综掘工艺，煤巷月进尺一般在200~400m，整体难以达到快速掘进水平。

（2）双巷快速掘进工艺

煤矿双巷掘进最初是为了解决高瓦斯、长距离掘进的通风难题而提出的，通过将相邻回采工作面的相邻巷道打通，实现掘进过程中的全负压通风，从而提高通风的安全性。由于受限于小转弯半径煤岩高效转载设备的缺乏和空顶距的要求，两条巷道中分别布置有独立的掘进设备、锚护设备以及操作人员，没有达到快速掘进的目的。

20世纪90年代，神东煤炭集团引进了以连续采煤机、梭车、锚杆钻车为核心的双巷掘进成套装备，其机动灵活的调机特点使双巷共用一套掘进设备，奠定了双巷快速掘进的基础。在一条巷道中，连续采煤机在一条巷道中进行截割、装运作业，后方的梭车将煤炭转载到破碎机及带式输送机上；与此同时，锚杆钻车在另一条巷道中进行锚护作业。当连续采煤机完成截割循环、锚杆钻车完成支护后，连续采煤机和锚杆钻车在联络巷处互换工作面，进行下一循环的掘进作业。经过长期的工程探索，在陕蒙千万吨高效矿井中，已形成了联络巷相距50m，双巷中心相距约20m~30m，巷道宽度约5m~6m，一个作业循环内连续采煤机进尺6～10m的双巷掘进典型工艺参数。成套设备方面，通过消化吸收，国内煤机研发企业已实现了连续采煤机、梭车、锚杆钻车全系列设备的研发与制造，并结合智能化发展要求，形成了具有我国特色的智能双巷掘进成套装备，在陕蒙地区实现了双巷掘进月进尺1000～1500m的常态化作业。

（3）掘锚一体快速掘进工艺

掘锚同步是指截割作业和锚护作业同时进行的掘进工艺，该工艺的实现更多地依赖于掘进设备的创新。20 世纪90 年代初，山特维克煤机事业部突破了掘进装备需要依靠履带向前推进截割的传统思想，发明了由油缸推进截割的截割系统及掘锚一体机，实现了截割系统工作同时，整机平台保持相对静止的状态，为同步进行锚护作业创造了条件。通过对整机进行结构优化，掘锚一体机集成了大支撑力的临时支护系统，保障了锚护作业人员在临时支护下作业。掘锚一体机的发明不仅提高了掘进速度，而且提高了作业人员的安全性。

中煤科工太原研究院攻克了高精度重载圆柱导向机构、双驱合流高功率密度减速器等关键部件，实现了掘锚一体机的国产化。通过对整体平台布局进行优化，国产掘锚一体机满足4～6根锚杆同时支护的要求，使掘进面锚护作业由原来的2～3人锚护1根锚杆提高到1 人同时支护2～3 根锚杆，极大地缩减了锚护作业时间，减少了用工量。根据我国煤矿地质条件的多样性，研究团队进一步降低了掘锚一体机的接地比压，研发了小空顶距掘锚一体机和大功率半煤岩掘锚一体机，将掘锚同步作业工艺从稳定围岩地质条件，推广到一般稳定围岩、不稳定围岩以及半煤岩的地质条件。2014年，中国煤科太原研究院针对神东矿区稳定围岩条件研制的 “煤海蛟龙”掘支运一体化快速掘进系统，创造了煤巷掘进月进尺 3088 米的世界纪录，是当时煤矿平均掘进速度的10倍以上。2024年10月，在陕煤集团柠条塔煤矿，“煤海蛟龙” 创造了半煤岩巷道最高日进尺43米、月进尺1050 米的进尺纪录。

4.1.2、锚杆支护施工装备现状

目前煤巷锚杆支护施工装备主要有3种形式，包括单体锚杆钻机、锚杆钻车、机载锚杆钻臂，近年来又研发了较为先进的钻锚一体化锚杆及配套自动化支护施工设备。

（1）单体锚杆钻机

国外最早采用普通凿岩机钻孔，人工安装锚杆，用扳手预紧螺母。20世纪50年代末，英国等国家研发了单体电动、液压锚杆钻机。锚杆钻机能够完成钻进、安装、搅拌作业，在锚杆支护施工中逐步代替了凿岩机。20 世纪80 年代，澳大利亚研发出气动锚杆钻机，相比于单体电动、液压锚杆钻机，气动锚杆钻机动力来源简单、灵活可靠，单机可完成钻孔与锚杆安装，在全球各个采煤国家广泛推广应用。

在国内，20世纪60年代煤炭科学研究总院上海研究院研发了FB 系列电动锚杆钻机，受限于防爆电动机质量大、可靠性与安全性差，未得到广泛推广。20 世纪80 年代初煤炭科学研究总院南京研究所研发了MZ-I 型、MZ-II 型单体导轨式液压锚杆钻机，上海研究院研制出MZ-III 型锚杆钻机。此外，国内企业也陆续研发出QYM、MYT100、MYT115、MYT120等系列单体液压锚杆钻机。1985年以来，随着我国锚杆支护技术大面积推广应用，国内从澳大利亚引进了气动锚杆钻机，经过10 多年的消化、吸收，研发成功了MQT、KMQT等系列气动顶板锚杆钻机及ZQS、MQTB、KMQTB 等系列帮锚杆钻机。由于气动锚杆钻机在单体施工上的优势，目前在我国煤巷锚杆支护施工中广泛应用。

单体锚杆钻机在很长时间内支撑了我国煤矿巷道锚杆支护的发展，技术较为成熟，相关配件实现国产化，现在仍是国内广泛应用的支护装备。但由于单体锚杆钻机施工依赖人工，难以实现自动化控制，随着近年来煤矿智能化发展的要求，越来越多厂家将研发方向转向锚杆钻车和机载锚杆钻机等。

（2）锚杆钻车

锚杆钻车研制时间较早，20世纪60年代初法国Secoma公司首先研制成功锚杆钻车，20世纪70年代美国Ingersoll-rand、瑞典Atlas Copco 、法国Montabert公司等研发出各种类型的锚杆钻车。现阶段，美国Fletcher，德国Dhms、Bauer，瑞典AtlasCopco、Epiroc、Sandvik，芬兰Tamrock，法国Secoma等公司生产的锚杆钻车处于领先水平。美国Fletcher公司研发的CHDDR系列两臂锚杆钻车作为连续采煤机的后配套设备，双巷掘进，在连续采煤机完成掘进、装运工序之后进入掘进工作面，安装锚杆，对裸露的顶板进行支护。

近年来，国内锚杆钻车发展迅速，山西天地煤机装备有限公司、景隆重工机械有限公司等煤机企业推出系列齐全、型号丰富的多种机型。根据钻臂数量的不同，锚杆钻车可分为单臂、两臂及多臂锚杆钻车。两臂锚杆钻车适用性强，用量较大。在提高锚杆钻车施工效率上开展了2个方面的工作：一方面是提升锚杆钻臂自动化程度、简化锚杆支护工序；另一方面是在钻车上集成多部钻臂，多机平行、协同作业。

（3）机载锚杆钻臂

机载锚杆钻臂是近年来迅速发展的锚杆施工设备，与可行走的履带式或胶轮式底盘、悬臂式掘进机、连续采煤机、转载机等结合形成锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机等集成化施工装备，实现了各种场景与工况下锚杆高效支护作业，是集成化施工装备的核心部件。

机载锚杆钻臂包括钻孔装置（钻箱）、锚固剂安装装置、锚杆安装装置（锚箱）、推进机构、钻杆仓、锚杆仓、机械手等功能模块，可根据需求选配。目前煤矿用机载锚杆钻机额定转矩为200～400N·m，额定转速为300～600r/min。机载锚杆钻臂使用钻箱直接安装锚杆，钻进、推送锚杆、搅拌锚固剂、预紧多工序一体，钻箱与锚箱合一，简化了施工装备。

（4）钻锚一体化锚杆及配套自动化支护施工设备

掘锚一体机搭载了机载钻臂，交替作业耗时少、劳动强度低，大幅提升了掘进速度，在适用条件下一定程度上实现了快速掘进。尽管如此，由于锚杆钻装自动化程度低，钻孔移机定位耗时长，完成锚杆支护需要人工辅助，尚未实现全机械化作业，施工效率距离自动化、智能化要求仍然较低。根据现场掘进巷道施工经验，巷道支护用时占比达到完整循环作业用时的70%以上，未能充分发挥掘锚机快速掘进能力。

针对掘进锚杆支护自动化施工问题，中煤科工开采研究院有限公司研制出钻锚一体化锚杆及配套“一键打锚杆”自动化支护施工设备。创新研发出了钻锚一体化锚杆自动支护、巷道表面喷涂护表、随掘变形动态监测系统，将传统的6道施工工序（钻孔、卸钻杆、安装锚固剂、搅拌锚固剂、等待凝固及预紧）简化为1道，提升了支护速度，解决了塌孔对锚杆支护的影响。中煤科工开采研究院有限公司与中国煤炭科工集团太原研究院有限公司合作开发出首套钻锚一体化掘锚一体机，在陕西陕煤曹家滩煤矿进行了应用，实现了最高日进尺101米、平均月进尺1500米、最高月进尺2185米、连续无故障掘进17000米，综采工作面顺槽成巷周期由10个月缩减至4个多月，采煤工作面形成周期缩短60%。与国内外的巷道掘进技术及装备对比，无论是在装备能力、可靠性、自动化程度方面，还是在作业工艺、掘进速度、施工人员数量等方面均达到了国际领先水平。

4.2、智能快速掘进技术装备产业发展存在的主要问题

4.2.1、快速掘进发展矿区不平衡

目前的快速掘进技术和装备受矿区地质条件和产能规模影响较大，存在严重不平衡的问题。快速掘进主要应用于陕北、神东等顶板条件好、围岩完整的巷道，最高月进尺超过3000m；其他占全国约90%的其他矿区的一般及复杂地质条件矿井，尤其是一些中小矿区或资源条件复杂的矿区，由于资金有限，难以承担高昂的设备购置和技术研发费用，仍采用相对传统的掘进设备和工艺，掘进速度慢，效率低下。大多还是应用悬臂式掘进机综掘，遇到巷道围岩松软破碎的条件，平均月进尺不足300m。

快速掘进应聚焦于后者占比90%的巷道，但基础研究和工艺优化还是以条件较优矿区为试点，逐步向困难条件推广应用。针对复杂地质条件，组织科研力量开展专项技术研究，研发相应的防治技术和装备也是必要的。这个过程是需要一定时间的，也需要付出巨大的努力。

4.2.2、地质条件适应性难题

（1）复杂地质精准探测

煤矿井下地质构造复杂多变，断层、褶皱、陷落柱等频繁出现。当前探测技术难以在掘进前精准获取详细地质信息，导致掘进过程中遇到未知地质异常时，需频繁调整掘进参数甚至暂停作业，严重影响掘进速度。例如，在某煤矿掘进时，因未提前探测到隐伏断层，掘进机遭遇坚硬岩石，刀具磨损严重，掘进进度停滞数日。

（2）地质条件与设备适配

不同地质条件对掘进设备的性能要求差异大。松软煤层与坚硬岩层所需的截割力、推进力等参数不同，现有设备难以快速适应多种地质条件切换。像在半煤岩巷道掘进中，设备既要高效截割煤层，又要应对岩石部分，常出现设备性能无法兼顾的情况。

4.2.3、智能化技术存在瓶颈

（1）实现智能掘进煤岩识别技术精度不足

准确识别煤岩界面是实现智能截割的关键。现有的基于振动、电流、图像等单一或融合的煤岩识别方法，受井下复杂环境干扰大，如粉尘、水汽、光照不均等，导致识别准确率难以满足实际生产需求。例如，图像识别易受粉尘遮挡影响，振动和电流信号在复杂地质下特征不明显，误判率高。

（2）智能控制与决策系统不完善

掘进过程中，设备需根据地质变化、设备状态等实时调整运行参数。但目前智能控制与决策系统对复杂工况的分析处理能力有限，缺乏自主学习与优化能力。例如，面对突发地质灾害风险时，系统无法及时做出最佳应对决策，保障人员与设备安全。

4.2.4、设备稳定性与可靠性问题

（1）核心零部件质量短板

智能掘进装备部分关键零部件，如大功率截割电机、高性能液压泵、高精度传感器等，依赖进口，国内产品在质量稳定性、使用寿命等方面存在差距。一旦进口零部件供应受阻，设备维修与更新困难，影响掘进作业连续性。

（2）设备整体可靠性待提升

井下恶劣环境，如高湿度、大粉尘量等，对设备可靠性提出极高要求。设备在长期运行中，易出现电气故障、机械磨损加剧、密封性能下降等问题，降低了设备开机率与掘进效率。

4.2.5、人才与管理挑战

（1）专业人才短缺

煤矿智能化快速掘进需要既懂煤矿开采技术，又熟悉智能化设备操作、维护与管理的复合型人才。受对煤矿固有观念和煤炭开采艰苦行业属性影响，当前行业内此类专业人才匮乏，新员工培训体系不完善，员工技能水平难以满足智能化生产需求，制约了新技术、新设备的推广应用。

（2）管理模式不适应

传统煤矿管理模式难以适应智能化快速掘进要求。在生产组织、设备运维管理、安全管控等方面，缺乏高效的信息化管理手段，部门间信息流通不畅，无法实现生产全过程的精准调度与协同作业，影响掘进效率提升。

五、深度问题剖析

煤矿智能快速掘进技术装备产业近年来有赖于煤炭形势较好，企业对技术研发投入力度加大，国家对于煤矿智能化建设政策扶持力度大等有利条件，发展态势较好。但存在的问题也比较突出，这些问题不仅涉及技术层面的瓶颈，还包括经济、管理、政策、市场环境以及社会认知等多方面的制约因素。现就问题的产生根源进行深入剖析。

5.1、历史因素

传统开采模式技术发展水平不高。长期以来对地质探测技术、智能化技术及设备稳定性等方面投入不足，导致技术基础薄弱。过去在设备采购上更注重短期成本，忽视长期性能与可靠性，使得国内设备制造企业缺乏技术积累与创新动力，这是当前诸多问题的历史根源。例如，核心零部件国产化困难，很大程度上是因为长期依赖进口，国内企业没有足够的研发实践经验。现有设备的智能化程度不高，难以适应复杂地质条件，自动化、信息化和智能化水平亟待提升。

传统观念束缚。部分企业和员工对智能化设备的认知不足，习惯于传统作业方式，对新技术持抵触态度，认为智能化研究推广只是政绩工程、形象工程，没有深刻领会到国家发展煤矿智能化的积极意义初衷，影响了技术的推广。

5.2、经济因素

初期投资成本高。智能快速掘进设备的研发、制造和部署需要巨额资金投入，尤其是中小型煤矿企业难以承担高昂的初期成本。尽管从长期来看，智能化设备能够提高效率和安全性，但短期内的高投入让许多企业望而却步。例如，一套完整的智能化掘进系统可能需要数千万甚至上亿元的投资，这对于利润空间有限的煤矿企业来说是一个巨大的负担。此外，智能化设备的维护和升级也需要持续的资金投入，进一步增加了企业的经济压力。

回报周期长。智能化改造和升级需要较长时间才能显现经济效益，而煤矿企业的经营压力较大，往往更注重短期收益。这种回报周期的不匹配导致企业对智能化技术的投资意愿不足。例如，智能化设备的应用需要经过调试、试运行和优化等多个阶段，可能需要数年时间才能实现稳定运行和效益提升。在此期间，企业需要承担较高的运营成本和风险，这对企业的资金链和管理能力提出了更高的要求。

市场需求不足。由于智能化设备的应用效果尚未得到广泛验证，部分企业对新技术持观望态度，担心技术不成熟或应用效果不佳。这种市场需求的不足进一步抑制了技术装备的研发和推广。例如，一些企业担心智能化设备在实际应用中可能出现故障率高、适应性差等问题，导致生产效率不升反降。此外，市场需求的不足也影响了技术装备的规模化生产，进一步推高了设备成本。

5.3、技术瓶颈

核心技术受制于人。智能快速掘进技术装备的核心部件，如高精度传感器、智能控制系统、高端液压元件等，仍然依赖进口。国内自主研发能力不足，导致设备成本高、维护困难，且容易受到国际供应链波动的影响。这种技术依赖性严重制约了产业的自主发展。例如，高端传感器和控制系统是智能化设备的核心，但这些技术长期被国外企业垄断，国内企业在技术研发和制造工艺上存在明显差距。此外，国际政治经济环境的不确定性也增加了技术引进的风险，进一步限制了国内产业的发展。

智能化水平有限。虽然部分煤矿企业已经引入了智能化设备，但整体智能化水平仍然较低。现有设备在感知、决策和执行环节的协同性不足，难以应对复杂地质条件和多变的开采环境。特别是在断层、瓦斯突出、高地压等复杂条件下，设备的适应性和可靠性亟待提升。例如，现有的智能化设备在数据采集和分析能力上存在局限性，难以实现实时、精准的地质预测和灾害预警。此外，设备的自主决策能力较弱，仍然需要人工干预，导致效率提升有限。

技术标准不统一。行业内缺乏统一的技术标准和规范，导致不同厂商生产的设备兼容性差，难以实现系统集成和协同作业。这种标准化缺失不仅增加了设备的使用成本，也限制了技术的推广和应用。例如，不同厂商的智能化设备在通信协议、数据格式和接口标准上存在差异，导致设备之间难以实现数据共享和协同作业。此外，标准化缺失还增加了设备维护和升级的难度，进一步制约了技术的普及。

5.4、管理问题

人才短缺。智能化设备的操作、维护和管理需要高素质的技术人才，但煤矿行业普遍面临人才短缺的问题。现有员工的技术水平和知识结构难以适应智能化设备的要求，导致设备利用率低、故障率高。例如，智能化设备需要具备机电一体化、自动化和信息技术等多学科知识的复合型人才，但煤矿行业长期以来以体力劳动为主，缺乏相关人才的培养和引进机制。此外，煤矿行业的工作环境艰苦，难以吸引和留住高素质人才。

管理模式滞后。传统的煤矿管理模式以经验为主，缺乏科学化、信息化的管理手段。智能化设备的应用需要与之配套的管理机制和流程，但许多企业的管理模式仍然停留在传统阶段，难以充分发挥智能化设备的潜力。例如，传统的管理模式注重人工调度和经验判断，而智能化设备需要基于数据分析和算法优化的决策支持，两者之间存在明显的脱节。此外，管理模式的滞后还导致设备维护不及时、故障处理效率低等问题。

安全意识不足。部分企业对智能化设备的安全性和可靠性认识不足，担心技术风险，导致对智能化技术的接受度较低。此外，智能化设备的应用需要改变传统的作业习惯，这也对企业的安全管理提出了更高要求。例如，智能化设备的运行需要严格的操作规程和维护制度，但部分企业缺乏相关的安全管理经验，导致设备运行过程中存在安全隐患。

5.5、政策问题

政策支持力度不足。尽管国家近年来出台了一系列政策文件，如《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》和《能源技术革命创新行动计划》，旨在推动煤矿智能化技术的研发和应用，但在实际执行过程中，政策支持力度仍然不足。现有的政策文件多以宏观指导为主，缺乏具体的实施细则和操作指南。例如，政策中提到的“鼓励企业加大智能化改造投入”或“支持关键技术研发”等内容，并未明确具体的支持方式、资金分配机制或实施路径。这种宏观性导致企业在实际操作中难以找到明确的政策依据，也无法准确评估自身是否符合政策支持条件。此外，政策的模糊性还可能导致执行过程中的随意性和不公平性，进一步削弱了政策的实际效果。

政府资金支持力度有限。智能化技术装备的研发和应用需要大量的资金投入，但目前国家和地方政府的资金支持力度有限，难以满足企业的实际需求。例如，虽然部分地方政府设立了专项资金用于支持煤矿智能化改造，但这些资金的规模较小，且分配方式不够透明，导致许多企业难以获得足够的资金支持。此外，资金支持的覆盖面较窄，主要集中在少数大型企业或示范项目，而中小型企业往往被排除在外，进一步加剧了行业发展的不平衡。

缺乏长期稳定的政策支持。煤矿智能化改造是一个长期过程，需要持续的政策支持。然而，现有的政策支持多以短期项目为主，缺乏长期稳定的支持机制。例如，一些政策文件仅在特定时期内有效，而智能化技术的研发和应用可能需要数年甚至更长时间才能见效。这种短期化的政策支持难以满足企业的长期需求，导致企业在技术研发和设备升级过程中面临较大的不确定性。

缺乏针对中小企业的专项政策。中小型煤矿企业在智能化改造过程中面临更大的资金和技术压力，但目前缺乏针对中小企业的专项支持政策。例如，中小企业在技术研发和设备采购方面的能力有限，难以与大型企业竞争政策资源。此外，中小企业在智能化改造过程中需要更多的技术指导和服务支持，但现有的政策体系并未充分考虑这一需求。

六、政策建议与对策

煤矿智能快速掘进技术装备产业是推动煤炭行业向高效、安全、智能化方向发展的重要支撑。然而，当前产业发展面临技术瓶颈、经济压力、管理滞后、政策支持不足、市场环境复杂等多重深层次问题。为解决这些问题，本文从短期应急措施、中长期战略规划两个方面提出具体、可行的政策建议与对策。

6.1、短期应急措施

（1）政策层面推动核心技术攻关

设立煤矿智能快速掘进技术装备产学研用协同创新平台。由政府牵头，联合高校、科研机构和企业，搭建煤矿智能快速掘进技术装备产学研用协同创新平台。集中优势资源进行核心技术攻关，促进基础研究、技术开发和工程应用的有效衔接。鼓励高校和科研机构围绕产业发展需求开展前沿技术研究，企业则将科研成果转化为实际生产力，通过协同创新攻克产业发展中的关键共性技术难题。

加大研发投入。每年投入专用资金用于核心技术研发，用于鼓励企业开展关键技术研发、设备升级改造以及示范项目建设。通过资金的精准投入，降低企业研发成本，加速新技术、新装备的产业化进程。设立“揭榜挂帅”制度，资金向重点应用型技术、材料和装备攻关倾斜，力争在3年内实现关键技术的突破。

税收优惠倾斜。实施针对性的税收优惠政策，如对从事煤矿智能掘进技术装备研发、生产的企业在一定时期内减免企业所得税，对购置相关智能设备的煤矿企业允许加速折旧，降低企业税负，提高企业在技术创新和设备更新方面的积极性，推动产业整体升级。

产业规划引导。制定详细且具有前瞻性的煤矿智能快速掘进技术装备产业发展规划，明确产业发展目标、重点任务和实施路径。引导产业合理布局，避免重复建设和无序竞争，促进产业集聚发展，形成规模效应，提升产业整体竞争力。

推动成果转化。建立产学研用协同创新机制，推动研发成果快速转化为实际应用。促成研发企业与煤矿企业合作，将研发成果应用于实际生产中，进行技术验证和优化。

（2）加强行业监管与标准化建设

制定设备兼容性标准。明确智能化掘进设备在通信协议、数据格式和接口标准上的统一要求，确保不同厂商生产的设备能够实现无缝对接和协同作业。例如，制定统一的通信协议标准，确保设备之间的数据传输畅通无阻；制定统一的数据格式标准，确保设备之间的数据共享和分析更加高效。

建立安全认证体系。对智能化掘进设备进行严格的安全认证，确保其在复杂地质条件下的稳定性和可靠性。例如，制定设备安全认证标准，对设备的抗压、抗爆、防水等性能进行严格测试，确保设备在恶劣环境下的安全运行。

加强市场监管。对市场上销售的智能化设备进行定期检查和不定期抽查，严厉打击劣质设备和虚假宣传行为。例如，建立设备质量抽检制度，对市场上销售的设备进行随机抽检，对不合格设备进行下架处理，并对相关企业进行处罚。

（3）加强技术培训与人才支持

开展技术培训。在全国范围内智能快速掘进技术培训班，制定实用的培训计划，邀请行业专家和设备厂商进行现场授课，合理安排培训时间，培训人员覆盖企业一线管理和技术人员。

建立培训基地。在重点煤矿区域建立智能化技术培训基地，提供长期的技术培训和实践机会。例如，在山西、内蒙古、陕西等煤矿大省建立培训基地，提供设备操作、维护和管理的实践培训。

培育高端人才：通过设计相应的人才计划培育一批智能化技术领域的高端人才，提升行业整体技术水平。设置相关基金项目供申请，鼓励高校院所硕士、博士开展智能掘进相关课题研究作为毕业论文主要研究方向，为智能快速掘进方向研究和管理储备人才。

（4）推动试点项目落地

选择试点企业。在全国范围内选择10~20家条件成熟的煤矿企业作为智能化快速掘进改造试点，覆盖不同地质条件和生产规模。例如，选择5家大型煤矿企业、10家中型煤矿企业和5家小型煤矿企业作为试点。

提供政策支持：对试点企业提供税收优惠、补贴政策和资金支持，确保其顺利完成智能化改造。

总结推广经验：在试点项目完成后，总结成功经验并向全国推广，形成可复制的智能化改造模式。例如，编写《煤矿智能快速掘进改造成功案例集》，向全国煤矿企业推广。

6.2、中长期战略规划

（1）优化产业结构

完善产业链。推动上下游企业协同发展，形成从研发、制造到应用的完整产业链。例如，推动设备制造企业与煤矿企业合作，形成从设备研发、制造到应用的完整产业链。

支持中小企业。对中小型企业提供技术支持和资金扶持，确保其在产业链中发挥重要作用。例如，对中小型企业提供技术培训和资金支持，帮助其提升技术水平和市场竞争力。

（2）完善长期政策支持体系

制定长期政策：出台《煤矿智能快速掘进发展中长期规划》，明确未来10年的政策支持方向和具体措施。例如，明确未来10年的技术研发方向、资金支持力度和政策实施路径。

持续加大资金支持：在10~20年内，每年投入较高数额资金用于支持煤矿智能快速掘进改造，确保企业有足够的资金进行技术研发和设备升级。

建立政策效果评估机制，定期调整和优化政策内容。

（3）促进技术成果转化

完善技术成果转化机制，建立技术交易市场，为煤矿智能快速掘进技术装备的供需双方提供信息交流和交易平台。通过政策引导，鼓励高校、科研机构将研发成果以技术转让、许可使用等方式向企业转移转化，推动科技成果尽快落地应用，实现产业化发展。

（4）加强国际合作

促进国际合作关系。与国际领先企业和研究机构建立合作关系，引进先进技术和管理经验，同时推动国内技术装备出口。政府应提供政策支持和信息服务，帮助企业了解国际市场需求和规则，提升企业在国际市场的竞争力

推动技术标准的国际化。通过推动我国煤矿智能快速掘进技术标准的国际化，增强我国在国际智能掘进装备产业领域的话语权和影响力，为开拓国外市场奠定基础。

推动技术出口。举办国际煤矿智能快速掘进技术装备展会，展示国内最新技术成果，吸引国际合作伙伴，利用好“一带一路”销售路径，将产品和技术推向国际市场。

七、实施风险评估

本报告对煤矿智能快速掘进技术装备产业政策实施过程中可能面临的风险进行了全面评估，通过对技术风险、资金风险、管理风险、人才风险、等风险进行了分析。

（1）研发投入回报不确定性。

政府应设立专项科研资金鼓励智能快速掘进技术装备研发，从政府层面予以资金支持，但煤矿地质条件极为复杂，区域差别也很大，智能化研发难度高。科研攻关可能耗费大量资金与时间，最终却难以保证取得突破性成果，导致投入的科研基金无法获得预期回报，造成资源浪费，研发容错度需要得设置较高。

（2）扶持政策监管漏洞

税收优惠、财政补贴等扶持政策存在监管漏洞。部分企业可能通过虚报设备购置金额、技术研发投入等手段骗取补贴，而监管部门因信息不对称、核查手段有限，难以有效甄别，造成财政资金浪费，政策效果大打折扣。

（3）标准制定与执行难度大

制定智能快速掘进技术装备适应性标准时，不同地区煤矿地质条件差异大，统一标准难以兼顾所有情况。而且要求设备制造企业遵循标准，可能面临企业技术改造难度大、成本高的问题。部分企业可能因不愿承担改造费用而消极应对，导致标准执行不到位，无法有效提升设备对复杂地质的适配能力。

（4）认证与监管体系漏洞

建立煤矿智能快速掘进设备可靠性认证体系后，认证机构可能存在专业水平参差不齐、认证过程不严谨等问题，导致一些低质量、不可靠设备通过认证。市场监管过程中，监管部门可能因执法力量不足、监管技术手段落后，难以有效查处不合格设备，无法规范市场秩序，损害企业与用户的合法权益。

（5）管理模式创新推行阻力

政府鼓励煤矿企业引入智能快速掘进与技术装备，但传统管理模式根深蒂固，企业内部可能存在抵触情绪。智能快速掘进与技术装备需要大量资金投入与人员培训，部分企业可能因资金紧张、对新技术不信任等原因，不愿进行掘进模式创新。而且新技术新装备创新试点过程中，可能因试点企业特殊情况，成功经验难以在全行业推广。

（6）人才政策风险

智能快速掘进产业发展壮大后，各企业都会出台优惠政策吸引人才，形成激烈竞争。经济发达地区企业凭借先天优势更易吸引人才，偏远矿区即便提供高薪等福利，仍可能因地理位置、生活配套等劣势在竞争中失利，难以招到所需专业人才。人才激励政策吸引的人才可能因后续发展空间受限、企业管理问题等离职。若企业仅注重前期引进，忽视人才职业发展规划，人才成长到一定阶段后，可能因缺乏晋升机会、培训资源等选择跳槽，造成人才流失。

八、结论与展望

本报告围绕煤矿智能快速掘进技术装备产业的发展现状、技术瓶颈、政策支持及未来趋势进行了深入分析。研究发现，尽管我国在煤矿智能化掘进技术方面取得了一定进展，但仍面临诸多挑战，主要包括核心技术存在瓶颈、投资经济压力高、管理水平不够、政策支持不足等问题。

针对上述问题，报告提出了短期应急措施和中长期战略规划。短期应急措施包括设立政策层面推动核心技术攻关、加强行业监管与标准化建设、加强技术培训与人才支持和推动试点项目落地等。中长期战略规划有优化产业结构、完善长期政策支持体系、促进技术成果转化和加强国际合作等。

对煤矿智能快速掘进技术装备产业政策实施过程中可能面临的风险进行了全面评估，通过对技术风险、资金风险、管理风险、人才风险、等风险进行了分析，供政策制定方决策提供了参考。

本报告为政府、企业和科研机构提供了科学依据和智力支持，有助于推动煤矿智能快速掘进技术装备产业的高质量发展。通过政策建议的实施，有望解决当前产业发展中的技术瓶颈、投资压力和管理滞后等问题，提升煤矿安全生产水平，保障国家能源安全，促进科技创新与产业融合，推动绿色矿山建设，提升我国煤炭工业的国际竞争力。

煤矿智能快速掘进产业作为煤炭行业转型升级的关键领域，正站在一个充满机遇与挑战的新起点上，其产业化发展前景广阔且影响深远。在市场需求的强劲拉动下，煤矿智能快速掘进产业规模将呈现爆发式增长。随着煤炭行业对高效、安全开采的重视程度不断提高，越来越多的煤矿企业将加大在智能快速掘进技术与设备方面的投入。

预计在未来几年内，智能快速掘进设备的市场销售额将以每年两位数的速度增长。一方面，新建煤矿项目将优先选用智能化掘进装备，以提升建设效率和生产水平。例如，一些规划中的大型现代化煤矿，从项目初期就将智能快速掘进系统纳入整体设计，按照高标准配置先进设备，这将直接带动相关设备制造企业的订单量大幅增加。另一方面，现有煤矿的技术改造需求也极为庞大。众多传统煤矿为提高生产效率、降低人力成本、增强安全保障，纷纷对掘进系统进行智能化升级改造，这为智能快速掘进产业创造了巨大的市场空间。

煤矿智能快速掘进产业将实现高质量发展，将朝着更加高效、安全、智能的方向蓬勃发展，为煤炭行业的可持续发展注入新的活力。助力我国煤炭工业向安全、高效、绿色、智能化的方向迈进。

来源：“科创中国”煤矿智能快速掘进技术装备产业科技服务团