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©IntelMining科普改编，具体以原文为准
原文引自：
柳小波, 丛峰武, 张宝金, 马新博, 陈晓云, 张兴帆, 王连成. 我国金属矿山智慧化转型实践与展望[J]. 金属矿山, 2025, 54(5): 1-.
矿产资源的安全供给是实现我国高质量发展和提升国际竞争力的重要保障。然而，我国部分关键矿产资源先天禀赋不足，对外依存度居高不下，严重威胁了国内资源安全。随着新一代智能技术的快速革新，智慧矿山建设不仅有助于实现行业转型升级，更是破解我国矿产资源开发利用瓶颈的关键途径。
当前，全球数字经济正在深刻重塑国家经济格局，互联网、大数据、人工智能等技术已成为推动生产方式、生活方式和治理方式变革的关键驱动力。2023年7月，国家层面进一步强调了促进数字经济与实体经济深度融合的战略导向。在这一背景下，金属矿山行业的智慧化转型显得尤为重要。
我国金属矿山在探索打造矿山新质生产力过程中面临着严峻挑战。首要问题是统一顶层设计缺失与发展布局规划不足。矿山行业涉及勘探、穿孔、爆破、铲装、运输、破碎等一系列作业流程，需要地质、采矿、测绘、选矿等多个专业的深度融合。缺乏统一规划导致了观念不同、数据不通、标准不一、方法各异等问题，严重阻碍了矿山发展进程。
其次，局部优化、分割而治的管理模式也制约着行业发展。矿产资源开发流程长，点多、线长、面广，各生产环节的技术经济指标相互联系、相互影响。但我国矿山企业往往各工序各部门独立进行技术指标优化决策，造成整体上生产成本高、能耗高、效益低。
此外，工艺技术手段落后，新技术应用深度与广度不足也是突出问题。虽然物联网、大数据、人工智能等新技术为传统行业注入了新生命力，但矿山行业与其他先进流程工业相比，大部分作业环节仍采用传统工艺技术，新技术应用存在不协调、不系统的问题。
尽管面临挑战，我国金属矿山发展也迎来了新机遇。国家资源战略规划引导和支持力度空前。2024年4月，国家矿山安全监察局等7部门联合印发的《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》提出，到2026年建立完整的矿山智能化标准体系；到2030年实现矿山开采作业少人化、无人化。
"绿水青山就是金山银山"理念正倒逼资源开发技术与管理的变革与突破。党的二十大报告强调了推动绿色发展的重要性，要求矿业必须走绿色发展的道路。这一理念成为传统矿业转型升级的内在驱动力。
新兴技术的引入和创新为矿山发展注入了强劲动力。通过整合云计算、人工智能等技术，矿山企业可以实现生产数据的实时采集、分析和反馈，从而精准调配资源，减少浪费。智能化管理和自动化技术的应用，使得远程操作与无人化开采成为可能，大幅提升了生产安全性与操作准确性。
资源战略引领、管理创新驱动、技术智慧赋能三位一体，是推动智慧化转型的必要保障。这一理念构成了智慧矿山建设的坚实基础，确保转型的成功实施和持续发展。
资源战略引领通过顶层设计和长远规划，为智慧矿山建设提供明确方向。具体包括：立足资源战略制定标准，做好顶层设计；围绕双碳目标优化布局，实现绿色发展；全面挖潜增效，重点突破；坚持创新驱动，激发活力。
管理创新驱动通过建立健全的管理体系和制度，推动持续改进和创新。这包括：管理体制机制改革，转向扁平化管理结构；以矿冶"五品联动"系统工程理论为指导的工程管理模式创新；运用大数据、云计算等技术推动管理手段变革。
技术智慧赋能通过建立一体化架构和标准，引入先进信息技术，解决生产过程中的关键技术难点。主要包括：以工业互联网为平台构建"端一边一网一云"一体化技术架构；以数字孪生为基石构建矿山全生命周期智慧生产系统；以人工智能为引擎构建矿业智能决策大模型；融合物联网等新技术研发矿业智能化装备。
智慧矿山建设是一个涵盖多个层面的综合性工程，其目标是通过技术创新和管理优化，实现矿山生产的智能化、数字化和绿色化。针对这一过程，研究提出了"点突破、线联动、面覆盖"的建设原则。
点突破阶段主要集中在解决矿山生产中的具体技术瓶颈问题上。例如利用机器人技术在高风险环境中执行任务，集成大数据分析实现地质结构透明化，研发自动化装药技术及设备等。这一阶段的目标是通过技术创新，解决单一作业环节中存在的问题。
线联动阶段要实现矿石流、信息流和能量流的有效协同。这意味着不仅要确保数据能够在不同系统之间顺畅传输，还要实现资源的最佳配置。通过物联网技术实时监控设备状态，通过智能物流系统优化物料运输路线等，使各个环节高效配合，形成有机整体。
面覆盖阶段的目标是实现矿山整体的智能化，涵盖生产活动的所有方面。通过建立全面的数据平台，实现对整个矿山运营的统一管理和决策支持，构建起一个涵盖生产、安全、环境保护等多个维度的智慧生态系统。
研究团队联合鞍钢矿业进行了智慧矿山建设的探索和尝试，致力于矿山智慧化建设研究与实践。针对鞍钢某地下金属矿山，团队提出了适合地下矿山生产与管理的智慧矿山建设业务架构。
在点突破方面，鞍钢矿业取得了一系列技术创新成果。针对地下矿山采准爆破区域无网络信号覆盖问题，开发了地下矿采准爆破区域弹性伸缩Wi-Fi机器人，实现了井下弹性无线网络信号动态覆盖功能。
Wi-Fi 机器人远程驾驶链路
以矿山凿岩工序的少人化、无人化为目标，设计研发了中深孔台车高效远程遥控和自动装卸杆解决方案与操作系统，实现了中深孔台车的地表远程遥控操作、自动装卸杆等功能。
中深孔台车地表远程钻孔作业
基于无缝切换的通信网络、低延时的视频处理等技术，开展了井下铲运机无人驾驶研究，实现了地下铲运机远程遥控、自主导向等功能。自主研发的通风传感设备和井下通风环境系统在线监测系统，实现了通风集中化控制和智能化管控。
井下铲运机无人驾驶运输作业
基于 ONENET 物联网平台建立的井下通风智能在线监测系统
在线联动方面，鞍钢矿业通过"信息流"优化，对矿山地质资源多工序数字化管理和井下安全生产过程中的危险源数字化管理进行了系统研究。建立了包括数字地质、数字验收、数字设计、数字计划等在内的地、测、采业务数据综合性管理系统，解决了矿山业务间的数据人工传递、不同步问题。
矿山地质资源数字化技术
在安全生产管理方面，打造了矿山智慧安全管控平台，实现了档案信息化管理、智能终端风险隐患录入等功能。针对地下矿机车行驶过程中脱轨事故，基于机器学习技术建立了机车行驶轨道磨耗识别模型；开发了井底主要设备自动巡检方法、装置与系统；利用MR技术对安全隐患进行高精度展示和分级管控。
地下矿机车轨道磨耗检测装置与潜在碰撞体检测
地下矿井底装备智能巡检系统
地下矿山安全风险分级管控平台
鞍钢矿业某地下矿山以工业互联网为平台进行了系统化顶层设计，设计了适合地下矿山生产与管理的智慧矿山建设业务架构。该架构包括五大模块：
智慧管控中心作为核心，涵盖矿山安全管理区、生产运营管理区等，集中实施矿山生产控制、安全环保管理等功能。数据平台负责集中存储和管理生产过程中的实时数据和历史数据，为生产管理提供支持。
融合网络基于现有设施，构建多元化融合网络，实现矿山各子系统的互联互通。智能控制系统包括采矿控制、运输提升控制等模块，实现采矿生产全要素数据采集与过程控制。
统一运营平台集成了全信息可视化系统、资源数字化管理系统等，构建了反映矿山实际运营状态的数字孪生模型。智慧应用通过云服务和数据服务，为各种场景下的智慧应用提供数据支持，实现矿山决策的智能化。
某地下矿智慧矿山建设总体架构
在企业层面，未来智慧矿山将是高度智能的无人生产，采场内部实现全面无人化；将是高效智慧的运营管控，实现矿山全生命周期的智能化决策和管理；将是高级可靠的安全保障，通过实时监测和预警实现本质安全；将是生态和谐的绿色矿山，构建"矿山智能微电网"，实现零碳矿山建设目标。
无人化生产将依赖人工智能、机器人技术等前沿技术支持，构建完全自主运行的矿山生态系统。智能化运营将使矿山实现全生命周期的数据集成与智能分析，为管理和规划提供科学依据。安全保障体系将通过对数据的深度学习，准确评估安全状况，防止事故发生。绿色低碳矿山将通过清洁能源和低碳技术，实现能源高效利用与自我供给。
在行业层面，矿山发展正步入跨界融合与生态重构的新纪元。未来矿山行业将打破传统企业与领域界限，汇聚人才、技术、资本等多维资源，促进产业链上下游的紧密衔接与协同创新。
智慧矿山发展将实现矿业与信息技术、新能源、环保等行业的深度融合，催生全新商业模式和服务模式。通过搭建开放共享的合作平台，加强信息交流和技术协作，促进技术创新成果转化。建立健全的标准和技术规范，确保不同厂商产品之间的兼容性和互操作性，为智慧矿山技术的大规模推广应用奠定基础。
当前我国矿产资源行业正处于高质量发展的关键时期，智慧矿山建设已成为必然趋势。国家层面可以通过制定相关政策和规划，明确发展方向；建立健全法律法规体系，保障矿业持续健康发展；设立国家级科研平台，解决核心技术难题；加强知识产权保护，鼓励技术创新。
谱写矿业高质量发展的新篇章需要全行业共同努力。在这个新时期，矿业同仁应当抓住发展新机遇，团结协作，为推动矿业高质量发展贡献力量，助力实现中国式现代化的伟大目标。智慧化转型不仅是技术革新，更是国家资源安全保障的重要举措，将为我国在全球矿业市场中占据有利地位奠定基础。
