改革開放四十多年來，礦業行業在創造巨大社會財富的同時，也面臨著巨大挑戰，存在著能源、資源、環境等多重壓力，礦業等傳統行業需要盡快解決開發方式粗放、生產效率和能源利用效率不高、礦產資源利用水平低等一系列難題，加快轉型升級的步伐。

礦業行業需要借助現代化智慧化技術，推動資源開發方式深刻變革，實現集約、高效、可持續發展，智慧礦山建設已成為實現礦業高質量發展的必由之路。

第一次工業革命，人類進入了蒸汽時代，工業的快速發展讓礦業真正意義登上了歷史舞臺，當時礦山主要由人工進行開采；第二次工業革命，人類進入了電氣時代，對礦業開發提出了更高的要求，礦山的機械化和自動化開采成為主流；第三次工業革命，人類進入了科技時代，對礦產資源需求達到了前所未有的高度，而礦業的綠色發展理念和礦山的智慧化理念趨于成熟，綠色礦山建設和智慧礦山建設得到了快速的發展。

隨著第四次工業革命(智慧化時代)的到來，自動化、數字化、智慧化技術在礦業行業得到了越來越普遍的重視，礦山企業開始按照各自不同的應用目標在智慧化建設過程中進行了大量的實踐，根據技術應用側重點可以分為自動化礦山、數字化礦山、智慧礦山、數字孿生礦山等。

當前，普遍意義認為智慧礦山是在地質測量、資源管理、采礦設計、計劃編制、采礦生產、選礦加工、尾礦處理、采選裝備等方面實現數字化規劃設計、自動化運行、無人化作業、智慧化管理的安全、高效、集約型的現代化礦山。

1、國外智慧礦山發展現狀

從20世紀60年代開始，國外部分發達礦業國家就開始研究自動化、數字化、智慧化采礦技術；進入20世紀90年代，為取得采礦業的競爭優勢，這些發達礦業國家開始實施智慧礦山研究計劃，開始制定“智慧化礦山”和“無人化礦山”發展規劃。

目前可以實現地質建模、開采過程三維數字化，采礦裝備大型化和部分裝備智慧化，建立采選運營中心而實現集中管控，主要體現為一線作業人員少、生產效率高、安全事故少等。

隨著數字技術、信息技術、人工智慧技術等快速發展，各個國家加快了智慧化在礦業領域技術裝備和運營管理中的創新和推廣應用，產業配套體系發展較快，智能采礦技術系統通過智慧科技和智慧服務，使礦場的裝備、產品、流程和人員以前所未有的方式整合在一起，改善礦場安全性、降低運營成本、提升效率。

礦山智慧化管理系統可以將操作人員、調度員、現場經理、中控室監控人員接入同一個平臺，通過系統集成實現采礦工藝的全過程控制，優化生產過程，提升采礦效率和礦山安全；為礦山企業提供強大的物聯網、高級分析和人工智能技術，提高安全性、生產力和運營效率，同時為了提升在礦山智慧系統的實力，地下礦山自動化領域的公司也加快了并購。

總體來看，國外很多國家及礦業公司的智慧礦山建設已經超越機械化和自動化的范疇，將智慧礦山的綠色、安全、智慧、高效理念滲透到了礦山生產的各個環節。

2、國內智慧礦山發展現狀

國家對礦業行業的不斷重視和扶持，要求要大力推進數字化綠色化協同轉型發展，特別是把“推動數字技術賦能采礦行業綠色化轉型”作為礦山企業轉型升級和加快發展的一項重要任務。

近年來，隨著推動礦山建設和采礦活動的“高效、安全、環保”，國內不少礦山企業數字化設計工具普及率、關鍵工藝流程數控化率已有一定程度的提高，礦山智慧化水平也在不斷提升，尤其是大數據、自動控制、物聯網和5G等技術應用的普及，讓部分礦山的智慧化建設取得了突破性的進展。

山東聯創礦業設計有限公司智能礦山建設采用新一代物聯網、大數據、人工智能等技術，可實現決策指揮調度中心和礦產資源三維地質孿生模型，以及礦山越界開采預警、礦山粉塵在線實時監測、人員車輛實時定位跟蹤、全方位視頻監控、智能車輛調度、邊坡遠程在線監測及預警、無人機巡檢系統等系統。

1、智慧礦山概念不清

目前，對智慧礦山的理解還較為片面，認為智慧礦山是礦山生產各個環節實現數字化、自動化、無人化作業，從而提高管理效率、實現資源集約。但智慧礦山更多意義體現在各要素要實現數字化、自動化和協同化管控，并且其運行系統還要具備感知、分析、推理、判斷及決策能力。

2、智慧礦山建設理念陳舊

我國礦產資源品種多、總量大，但大礦少，中小礦多；露天開采少，礦井開采多；獨立礦少，共(伴)生礦多。區域差異性極大，所以智慧礦山建設要因地制宜，采取合適的方式方法來實現礦山的智慧化建設。但不少礦山在智慧化改造建設中照搬照抄，不能根據實際情況“一礦一策”制定智慧礦山建設方案。

3、智慧礦山建設體系不成熟

智慧礦山建設各環節缺少聯動，信息和數據孤立，無法形成體系，而使得單環節的智慧化建設效益大打折扣。智慧礦山是將數字化、自動化、智慧化等技術與礦山生產經營過程緊密結合，實現礦山智能化生產和管理的綜合系統。對于我國大多數礦山而言，體系建設已經成為最大的難點和痛點。

4、智慧礦山政策支持力度不足

國家提出把“推動數字技術賦能采礦行業綠色化轉型”作為礦業企業轉型升級和加快發展的一項重要任務。但總體來看，支持政策和支持力度還稍顯不足，對于大多數中小型礦山企業而言，體系化的智慧化建設效益并不足以覆蓋建設成本。同時，礦山企業對生存發展難以預期，這也影響了企業升級改造的決策和推進。

5、智慧礦山配套產業不完善

目前多是依靠信息化服務的第三方科技企業，除5G礦山技術外，缺少足夠實力的科技企業支撐國內礦山智能建設，智能礦山裝備制造和生產服務等產業不完善不配套不系統。

總體來看，我國礦山智能化技術研發起步較晚，相比于國際上的先進水平，大部分礦山企業的生產自動化程度低、系統分散、信息融合度差，特別是資源儲量管理的三維地質建模水平不高。隨著我國數字通訊技術的快速發展，大大推進了我國智能礦山建設的快速發展，部分環節甚至已處于國際領先。

為引領和規范礦業行業加快推進智慧礦山建設，自然資源部組織眾多自動化設計單位、科研院所、高校、礦山企業等經過兩年多的努力，編制發布了《智能礦山建設規范》(DZ/T 0376—2021)行業標準，成為推動礦山勘查開發全環節自動化智能化應用的重要指引。

同時，加大了行業標準的貫標實踐工作，有16家企業納入了自然資源部“智慧礦山建設規范試點單位”，通過這些礦山企業的實踐示范，必然會成為具有中國特色智慧礦山建設的典范。

另外，自然資源部發布的《礦產資源節約與綜合利用先進適用技術目錄(2022版)》中，將數字化信息化技術作為重要領域，不少科研機構和礦山企業創新應用的數字化智能化技術裝備列入這個目錄。

總體來看，智能礦山發展趨勢體現在以下幾方面：

1、實現礦山資源“安全、綠色、高效”開發利用

從礦山生產實際出發，通過現代化新技術賦能資源開發，以提升礦山開發效率和資源利用水平為最終目的，礦山企業需強化自身責任意識，推動礦山智能化建設是國家推進數字化綠色化協同轉型的重要內容，在推進礦山智能化建設過程中錨定方向，堅持效率提升、資源節約、綠色發展、安全本位。

2、現代化新技術賦能資源開發

依托資源開采過程中的“礦石流”，對礦山地質測量、儲量管理、開采、選礦、資源節約與綜合利用和生態治理等全流程智能化建設進行規范，并注重人工智能、大數據、物聯網、工業互聯網、云計算、三維可視化、虛擬現實等新技術與礦業行業的創新融合應用，打牢礦山數據基礎，推動實時實景數字孿生礦山的化發展。

3、提升礦產開采過程智慧化控制水平

采用新一代網絡、導航、視頻+數字孿生等共性賦能平臺應用，實現精準探測和地質模擬、礦層智能識別、礦產資源精準定位。大力發展無人駕駛、采礦機器人等智能應用，實現井下無人鑿巖、鏟裝、運輸遠程操控和自動駕駛等。開展開采過程地質建模，提高資源采收率，優化運輸環節的故障監測，減少停車能耗。

4、強化礦產資源高效利用與礦區生態保護

推動礦山數字孿生智慧化升級改造工程，提升選礦智能化水平，推進共(伴)生資源綜合開發利用，實現節能減排、礦產清潔生產和礦產廢棄物有效利用，提升礦山生產對環境的友好性；積極利用各種傳感設備、數字智能技術開展礦區及周邊生態環境監測，提高生態保護修復效果；加強地質環境探測，利用綜合遙感監測技術，感知山坡穩定性，增強山體邊坡滑坡、泥石流等地質災害預警能力。

5、全面加強礦業數字化產業鏈供應鏈體系建設

構建礦山數字孿生運營平臺，打通生產勘探、采礦挖掘、選礦和加工再造、礦產銷售等全環節智慧化管理，提高礦產資源整體儲備與調節能力，打造礦產生產和營銷的新模式、新網絡。聚焦“產運儲銷”關鍵環節，通過數字化平臺對接下游冶金、建筑、化工等行業原料需求，持續提升協同銷售水平。

6、充分考慮礦山實際情況和需求分層次建設

不同地區不同類型礦山在地質條件、資源稟賦、開發方式等方面千差萬別，在推進智能礦山建設上沒有絕對的范式，智慧化程度也不可能做到完全一致。可根據智能化應用程度將智慧礦山劃分為不同級別，礦山企業應該注重整體考量和全盤謀劃，把握好自身建設基礎和能力，結合礦山現有工藝水平和實際需求，選擇適合自身的智能數字孿生建設路徑，確保礦山企業在智慧化建設上取得資源、效益、安全的多贏。

7、礦山智慧化建設進程加快

事實證明，推進礦山智慧化建設，提升企業自主創新能力和資源開發效率，已成為實現礦業高質量發展的必由之路，有條件的礦山企業應在推進智慧化建設上主動作為，推進智慧油田、智慧礦山、智能開采等智慧化升級改造，爭取作為試點示范企業，帶動和引領礦業行業創新與智能化發展。

8、智慧礦山是多方面實現實時實景可視化

數字孿生智慧礦山建設是在地質與測量、礦產資源儲量、礦產資源開發、選礦、資源節約與綜合利用、生態環境保護、智能協同管控等各方面實現智能化，不僅僅是采礦過程中的自動化和無人化，從而實現礦山利益的最大化、資源利用的合理化、環境保護友好化以及安全生產的最佳化，甚至可以通過對后端市場的分析來自動控制生產與開發，從而讓礦山企業獲得更多回報。

在關注礦山智慧化發展的同時，我們也將警鐘長鳴，近年來，礦山安全事故時有發生，礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點，隨著礦山地質勘查的手段逐步應用，針對不同環境采取有效的防治措施，防止或監測預警礦山地質災害的發生，減少人員傷亡和財產損失。

實現對礦山安全事故的預防，有效手段是通過監測礦山安全穩定性狀況，制定并實施針對性防范、治理方案，確保對礦山安全的及時預警預報，對安全生產具有重大意義。

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