煤矿开采主要分为开采前的勘探与规划设计、开采过程中的综合采掘以及开采后煤流的运输提升三个环节。在开采前的勘探与规划设计环节，我国煤矿主要采取地面及井下的综合物探技术包括高分辨率的三维地震勘探技术、井下综合物探技术等，结合建筑设计开发的CAD技术，实现对开采地质条件的精准判识。但由于受限于当前井下传感器的精度，整体煤矿采取空间信息的服务较弱。后续随着传感器精度的进一步提升，GIS系统有望更加精细地模拟探测新方法。煤矿智能化升级有望推动全方位的地质动态模型的保障技术体系建设，为后续煤炭精准智能开采提供所需的透明地质条件，由“不可见”逐步过渡到“透明可见”。综合采掘是整个煤矿作业链最核心的环节，主要涉及凿岩、爆破、掘进、采煤、充填等重点工作，目前我国大型示范矿井主要采用智能掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架等装备，实现采掘工作面减人提效。同时在软件层面，建设综合管控平台，通过大数据、云计算、互联网等技术平台控制整体采掘流程。矿井下的一氧化碳、粉尘、瓦斯等浓度指标，可以在集控中心的平台上实时显示；微震监测系统记录了井下作业面的应力情况；井下皮带运输综合自动化控制系统根据煤流自动启停；机器人巡检让人员不必下井就能看到井下设备和管线的状况；借助AI图像识别分析系统，矸石块、旧锚杆、废轨道等杂物可以与煤炭有效分流。
国家能源局在《煤矿智能化建设指南》中提出基于工业互联网平台的智能煤矿建设思路，即采用一套标准体系、连接煤矿开采全流程的智能生产业务系统，构建一张全面感知网络，将煤矿基于传统IT架构的信息系统作为工业互联网平台的数据源，推进传统信息化业务云化部署，最终实现矿山全流程的无人少人化生产。
随着国家政策的不断推动以及5G等新一代信息技术的有效支撑，我国煤矿智能化化、智能化建设持续加速推进，目前国内智能矿山信息系统的市场竞争较为分散，行业内主要优质公司有龙软科技、梅安森、工大高科等上市公司及北路智控、华夏天信、踏歌智能等非上市公司。其中，龙软科技为全国领先的煤炭地理信息系统与工业软件的提供商；天地科技是全国领先的煤炭智能装备和技术服务商；梅安森致力于物联网技术在矿山安全监测监控与预警领域的应用；北路智控专注于智能矿山相关信息系统；工大高科则是国内煤炭井下轨道信号控制与智能调度的龙头企业。
地理信息产业是以现代测绘技术和信息技术为基础发展起来的综合性高技术产业，是采用地理信息技术对地理信息资源进行生产、加工、开发、应用、服务、经营的全部活动。地理信息技术与资源的应用范围十分广泛，包括城市、交通、国土、矿产、军事、水利、环保、气象、海洋、测绘等数十个领域。煤矿地理信息系统软件是煤矿安全与生产技术信息化的基础，通过对各种地质、矿山测量、经济、技术参数的分析和处理，可使煤矿企业的各级主管人员迅速、及时并直观地查询有关技术数据，为制定有关发展规划和进行生产决策提供科学依据。煤矿地理信息系统可用来实现煤矿生产过程的监测和模拟，不仅可节省大量的人力、物力和财力，且由于地理信息系统的时空属性及空间分析特点，可对煤矿灾害事故进行预测预报，操作技术可靠，效果良好，能有效提高煤矿生产的安全性，具有明显的经济效益。
随着各个行业对地理信息技术与资源需求的不断扩大，近年来我国地理信息产业一直保持着较高的发展速度。根据中国地理信息产业协会数据，2020年,我国地理信息产业规模为6890亿元，在疫情剧烈影响下仍取得较大增长，增长率达到6.4%，地理信息软件开发企业平均营收较上年增长3.2%。同时，过去10年来，我国地理信息产业总产值复合增长率为18.5%。龙软科技：全国领先的煤炭地理信息系统与工业软件的提供商。龙软科技股份有限公司创立于2002年，自成立之初，公司率先布局地测空间信息系统，逐步成为煤矿安全生产空间信息处理关键技术的研发与应用领域的行业龙头。目前公司已实现智能开采、动态监管、管控可视化、资源共享与整合等技术难题的突破，研发出拥有完全自主知识产权的LongRuanGIS、LongRuan安全云服务平台和LongRuanGIS“一张图”三大基础技术平台。在年产120万吨以上的大型煤矿中，公司主营产品及解决方案的平均每矿价格约为230万元。根据国家统计局数据，国内年产120万吨及以上大型煤矿约1,200处，因此公司产品在年产120万吨及其以上大型煤矿的预计市场规模为27.60亿元。公司在煤炭智能化市场长期处于领先地位，完成建设多个标杆性的行业项目。目前有86家矿业集团或公司及其下属单位使用LongRuanGIS软件产品，其中有41家大型煤炭集团使用公司产品。
天地科技：中煤科工集团旗下智慧矿山一体化解决方案提供商。天地科技成立于2000年，是中国煤炭科工集团有限公司唯一上市平台。公司业务覆盖煤炭行业全专业领域，包括勘探、设计、煤机装备、安全技术与装备、煤矿建设、和煤矿运营等，为煤炭企业提供全产业链的装备、技术和服务，是智慧矿山一体化解决方案提供商。中国煤炭科工集团有限公司是经国务院批准，由中煤国际工程设计研究总院（成立于1952年）、煤炭科学研究总院（成立于1957年）于2008年6月合并组建，是国务院国有资产监督管理委员会直接监管的中央科技型企业。中煤国际是中国煤炭工程行业规模最大、市场占有率最高的工程公司，煤科总院是煤炭行业唯一的综合性科学研究院，主营煤炭工程技术研发、服务与煤机装备、安全技术装备研发和制造等业务。2008年12月31日，经国务院国有资产监督管理委员会批准，煤炭科学研究总院所持天地公司股份无偿划转到中国煤炭科工集团有限公司。2014年12月，西安研究院、重庆研究院以及北京华宇资产注入天地科技；2015年12月，上海煤科和北京研究院资产注入天地科技。
工大高科：国内煤炭井下轨道信号控制与智能调度龙头企业
工大高科成立于2001年，公司是工业铁路、智能化矿山领域信号控制与安全调度完整解决方案提供商。以铁路信号安全完整性技术与防失爆设计技术为核心，为工业铁路提供物流智能化管理、矿井无人驾驶、矿井机车车辆运输智能调度指挥、移动目精确定位与管控一体化等解决方案。公司工业铁路信号控制与智能调度产品主要为定制化产品，一般按项目进行实施，根据每个项目的站场条件、客户需求等进行定制化生产，产品价格通过招投标方式确定。以2020年公司前五大客户的建设项目为例，一套小型智能调度建设项目或原有控制与智能调度产品的升级改造项目的价值量约为300万元-700万元，而新建一套大型智能调度系统解决方案的价值量则在1700万元-3600万元之间。
易控智驾、踏歌智行：国内煤矿无人驾驶领先企业。
在矿山运输调度环节，无人驾驶矿卡也在兴起。目前，矿山无人驾驶主要应用在露天开采领域。矿区无人驾驶对于智能矿山的建设具有独特优势。首先，矿山场景不受路权限制。自动驾驶开放场景的运营需要上公开道路，路权上有限制，而矿山矿区厂内作业环境封闭，路权方面相对比较简单，截止目前无上牌照要求。第二，矿山场景的可塑性很强，对技术友好。矿山场景的道路环境简单且改造方便，运输路线固定。在自动驾驶技术尚未成熟情况下，可以让矿山无人驾驶车辆尽快跑起来实现商业化闭环。第三，矿山场景的商业模型较为合理，且市场空间大。目前矿区用工成本日益增加，招工难问题日益凸显，且矿山很多是连续作业，人车比高，无人化以后替代的人员数量会比较多，能够创造的经济价值也更大。第四，矿区无人驾驶行驶速度较低，按照国家相关安全标准不超过40km/h。
智能矿山的最终目标是通过无线全覆盖与智能控制的技术基础，达到无人值守的技术结果和无人员伤亡的愿景，实现煤矿生产全流程的绿色、安全和高效。从生产效率提升带来的效益测算，根据麦肯锡数据，全面实现智能化的煤炭企业预计能实现利润提升7%-12%，煤矿投资回报率提升2%-3%。
除了生产效益提升，煤矿智能化升级还将享受相关政策红利。不同省份对达到智能化验收标准的煤矿企业给予的相应税收优惠、率先核增产能等政策红利。常见的优惠政策包括符合条件的矿山企业可按规定享受减按15%的税率征收企业所得税；企业新购入500万元以下设备、器具允许在所得税前一次性扣除等。关于煤矿智能化的渗透率，我们采用两种口径测算。根据我们的测算，目前我国煤矿智能化渗透率仅在4%-10%的水平，市场空间巨大。
第一，按照达到智能化矿井验收标准的数量进行测算：2020年11月，国家能源局和煤矿安监局共同发布关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知，首次定义71处首批智能化矿井建设名单。智能矿井的建设周期一般在1-1.5年，截止2021年，全国已完成约170处智能化示范煤矿的建设。因此推测，全国4700多个煤矿的智能化渗透率约为4%。
第二，按照智能综采工作面进行测算：截止2021年，全国建成智能化采掘工作面813个，同比2020年提升65%。一般一个煤矿对应1-2个采掘工作面，因此推测全国4700多个煤矿的智能化渗透率约为10%。
2021年3月，中国煤炭工业协会发布《2020煤炭行业发展年度报告》，报告指出，“十四五”末期，我国将建成1000处智能化煤矿。目前我国拥有煤矿数量约4700处，其中千万吨矿井数量约80余处，年产能在120万吨以上千万吨以下的中型现代化煤矿共约1200处。假设2021年我国超大型（1000万吨产能以上）矿井的智能化渗透率约60%，十四五末期智能化渗透率达到100%，单个超大型智能化矿井的升级费用约7000万元，即2022-2025年超大型煤矿智能化改造市场规模分别为8亿元、9亿元、9亿元、10亿元，合计对应市场规模36亿元。假设2021年我国中大型（100万吨-1000万吨产能）矿井的智能化渗透率约10%，十四五末期智能化渗透率达到30%，单个中大型智能化矿井的升级费用约3000万元，即2022-2025年中大型煤矿智能化改造市场规模分别为19亿元、20亿元、21亿元、22亿元，合计对应市场规模83亿元。假设十四五期间，我国整体新增煤矿数量约100-150个，单个新建智能化矿井的建设费用约1亿元，即2022-2025年我国新建煤矿智能化市场规模分别为40亿元、30亿元、30亿元、20亿元，合计对应市场规模120亿元。综上所述，我们测算2022-2025年我国总煤矿智能化市场空间分别为67、59、60、52亿元，合计对应市场规模239亿元。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
