春节假期之后，煤炭市场迎来节后“开门红”。要保障煤炭产能有序恢复，稳定可靠的供电不能少？特别是近年煤矿核心采掘装备已基本实现电能驱动，服务器、传感器、网络基站等智能化设备运行更离不开电力供应。

　　但事实是，部分矿山供电设备老化、效率低。供电系统结构不合理、缺乏智能化管理和监测手段也给矿山生产带来难题。同时，智能化带来的海量小功率设备也正影响着矿山用电负荷结构。

　　矿山如何用好电？供电系统要可靠稳定，更要精细智能。矿山智能供电正从“示范试点”迈向规模化实用，精准电力需求预测与负荷分配让矿山用电底气更足。未来，多元供能的微电网也有望与智能供电形成互补，持续改善矿山用能。

　　●电是矿山生产核心

　　近年来，大型煤炭企业原煤生产综合能耗下降、电耗上升成为趋势。电气化、自动化和智能化水平提升，让越来越多的煤矿实现了节能提效“两手抓”，也让煤炭开采越来越依赖电力装备和电力运输系统。

　　中国矿业大学（北京）机械与电气工程学院副院长卢其威在接受《中国能源报》记者采访时指出，以年产500万吨的矿井为例，年用电量约为1.5亿—2亿千瓦时。而千万吨级的大型矿井，年用电量最多可达5亿千瓦时。“不管是掘进机、采煤机，还是刮板输送机，这些主力开采设备都是100%靠电动机驱动，永磁同步电机搭配变频调速，既高效又能精准控制。此外，液压支架也是电液联动，靠电能驱动电液阀组，把电能转换成液压能，实现支护。可以说，整个开采装备体系的核心动力就是电能。”

　　而在露天煤矿，环保和能耗压力也正带动电铲和电动矿卡推广，逐渐取代油铲、柴油矿卡。此外，5G网络基站、无人驾驶服务器、灾害预警雷达运行也离不开电力支持。

　　与工商业场景相比，煤矿生产供电更复杂，井下变电所多级级联，而且变电所之间电缆较短，一旦短路，极易产生越级跳闸事故。这不仅会扩大故障范围，还会严重影响供电系统稳定性和设备安全性。同时，井下环境潮湿多尘、设备经常移动，也易产生接地故障。而煤矿生产非常依赖连续可靠供电，无计划停电不仅会导致生产停滞、造成经济损失，还可能造成通风和排水系统瘫痪，引发瓦斯积聚、排水不畅等安全隐患。

　　卢其威表示，以前国内因无计划停电导致瓦斯积聚，诱发多起瓦斯爆炸事故，因此对煤矿电气设备提出更高要求。

　　●智能化带来变数

　　电气设备如何该如何满足井下生产需求？关键设备的专用变压器、专用线路、专用开关等必不可少。作为冲击性负荷，采煤机、掘进机功率大，要具备电压波动耐受性。井下设备也要有防爆、防水、防尘等设计，提升环境适应水平。但近年来，矿山供电最大的变数已不是电气设备，而在于矿山生产从“人控”到“数控”的转变。

　　截至2025年底，我国已建成智能化煤矿1066处，智能化产能占比超过65%。智能设备功率虽不大，但却改变着煤矿的用电负荷结构。“传统煤矿主要是大功率电机耗电，而智能化以后，除了采煤机、掘进机这些主力设备，供电系统还要带动大量传感器、摄像头、5G基站等设备，呈现‘大功率主设备+海量小功率终端’的特点。智能设备的引入，不仅会提升矿山用电量，也会造成供电负荷更复杂、谐波更多、波动性更强等问题。”卢其威说。

　　而相比传统矿山设备，智能设备也更“脆弱”。电压不稳、网络不通，智能系统就可能停摆，供电的容错空间被压得非常小。智能系统不稳，可能直接造成控制、定位和监控系统瘫痪，导致设备停机、数据丢失、安全闭锁等一系列问题，严重威胁井下安全。因此，智能矿山对供电的连续性、稳定性、纯净度要求，远高于传统矿井。

　　当前，我国许多煤矿的供电设备已服役多年，很多已严重老化。有业内人士指出，这些老旧设备不仅效率低下，而且故障频发，给煤矿供电系统的稳定运行带来了巨大挑战。还有部分煤矿存在着供电系统结构不合理、缺乏智能化管理和监测手段的问题。

　　●智慧供电迈向规模化

　　供电中断影响大，矿山供配电系统的集中式架构是重要原因。“鸡蛋都在一个篮子里”导致系统缺乏灵活性和响应速度，导致在面对突发故障时，恢复时间较长且容易影响矿山生产。破解这一难题，需要分布式供电系统，减少单点故障的风险，提高系统容错能力。

　　但矿山的电力需求受生产工艺、设备运行状况和外部环境等多方面因素的影响，需求波动大。供电系统要“化整为零”，离不开精准电力需求预测与负荷分配。通过调度平台，确保在高负荷时段，优先保障关键生产设备的用电，而在低负荷时段，避免能源浪费和过度负载，确保电力供应在不同负荷下的均衡和高效。

　　国家能源局综合司近日发布的《关于开展煤矿智能化技术升级应用试点工作的通知》，77个项目被确定为煤矿智能化技术升级应用试点项目，全矿井智能供电管控系统榜上有名。

　　在一些智能化煤矿，地面监控中心对地面、井下供电系统装置进行实时数据采集、远程控制，实现故障预警、事故预防。设备之间共享故障信息，分布式网络算法可自动识别故障点。

　　当前，我国大型矿业集团的千万吨级智能化矿井，也基本实现了井下变电所无人值守、供电系统在线监测和故障自愈。智能供电正从“示范试点”迈向规模化应用。

　　未来，源头节电、系统供电、多元用能同步推进也将进一步改善矿山用电。卢其威表示，通过搭建融合光伏、储能、应急电源等多元供能方式的微电网，矿区有望现电力自发自用、峰谷调节，有效降低对主电网的依赖。微电网还可与井下智能供电形成互补，是推动绿色矿山、智能矿山高质量发展的必然方向。