引言：矿山安全生产是国家经济发展的基石，关系着千家万户的生命安全与社会的稳定。近年来，国家相继出台《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》《“十四五”矿山安全生产规划》《矿山安全生产治本攻坚三年行动（2024-2026年）实施方案》等重磅文件，不仅明确了未来矿山发展的路径，也指出了传统矿山面临的三大核心痛点——安全与效率矛盾、成本与维护压力、合规与决策壁垒。破解这些难题的关键就在于智慧矿山一体化管控平台的建设。
一、矿山面临的三大挑战：为何必须推动智慧矿山？
随着开采深度的不断加大，地质条件日益复杂，矿山安全事故频发。尤其在井工矿，水文、瓦斯、火情成为高风险因素，露天矿山则面临高陡边坡、排土场滑坡等风险，人工巡检与监控难以覆盖，极易形成安全盲区。而“采、掘、机、运、通”环节之间信息割裂、协同效率低，严重依赖经验型调度，使得设备综合利用率（OEE）始终得不到有效提升。
同时，核心设备的运行多依赖传统“计划检修”或“故障维修”模式，造成运维成本高涨、非计划停机损失严重。加之能源使用粗放、设备运行数据不透明，节能降耗空间未被充分挖掘，绿色矿山建设滞后。
面对日益严格的环保监管和数据孤岛现象严重的局面，矿山管理者亟需一套全局性的数据支撑平台，帮助实现科学决策和闭环管理。
在政策引导下，如《煤矿智能化发展指导意见》强调以智能化手段提高矿山本质安全水平。而《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》明确指出，到2026年煤矿智能化产能占比需达60%以上，这一目标倒逼矿山加快数字化、智能化转型。
二、场景落地：智慧矿山如何破解核心难题？
1. 场景一：安全“事前预警”，构建本质安全
面对井下/露天矿复杂的安全风险，智慧矿山如何实现“事前预警”？
通过整合人员定位系统、地质灾害监测（瓦斯、水、火）、视频智能识别、边坡雷达监测等多源数据，智慧矿山构建了一体化安全预警平台。例如，井下可通过融合光纤传感与AI监控系统，识别作业违章行为，并结合地压、水文变化趋势进行灾害预警。露天矿则通过边坡雷达与GNSS定位系统，实现滑坡早期识别与自动报警。
价值体现：
– 变被动响应为主动防控，显著降低事故发生率。
– 优化应急指挥流程，提升应急响应速度与效果。
2. 场景二：生产流程“协同优化”，助力精细化调度
如何打破“采、掘、机、运、通”数据孤岛，提升整体运行效率？
智慧矿山通过部署制造执行系统（MES）与智能调度平台，打通生产全流程。尤其是在无人驾驶场景中，智慧调度系统通过AI算法优化车队路径规划、避障调度与充电管理，实现多台矿卡高效协同作业。同时，系统支持采掘设备数据上传与状态共享，辅助管理者根据矿石品位与设备负荷制定最优采掘计划，提高设备协同效率。
应用实例：在某大型露天矿项目中，通过实施智慧调度系统，矿卡单车效率提升约20%，设备闲置率降低15%。
3. 场景三：设备“预测性维护”，降低运维成本
如何改变“计划性检修+事后维修”的运维模式，实现高效运行？
智慧矿山采用设备资产管理系统（EAM）结合预测性维护（PdM）模块，实时采集主扇、水泵、破碎机等核心设备的运行数据。通过AI大模型进行寿命预测与故障智能诊断，可提前预警设备劣化趋势，指导维保时机。该系统还能自动建立设备健康档案，提升备件管理水平，为维修作业提供数据驱动支持。
价值体现：
– 降低设备非计划停机时间20%以上；
– 整体运维成本下降15%-25%。
4. 场景四：全局运营“一屏统览”，实现三维可视管控
如何实现从地表到井下“一张图”统管全局？
基于数字孪生与SCADA系统整合，智慧矿山平台可构建三维全景监控中心，实现能源、环保、生产、安全等关键数据的立体可视化展示。例如通过三维GIS+实时传感器数据融合，管理者可在“一张图”平台中查看矿井风流分布、采空区风险、边坡变形趋势等。同时，平台支持虚拟仿真、应急预案演练、智能巡检路径规划，为运营管理提供数字化支撑。
价值体现：
– 提升管理效率和决策科学性；
– 实现从“经验驱动”到“数据驱动”的跃升。
三、核心价值与未来展望
智慧矿山带来的价值显著：
安全保障升级：通过智能预警、智能巡检与AI视频识别实现本质安全；
生产效率提升：打通“采-运-调”各环节，实现资源最优匹配；
运维成本降低：PdM+AI诊断显著减少设备非计划停机与维保支出；
绿色合规运营：全面整合环保监测数据，实现污染源可溯与治理闭环。
展望未来：
随着5G、边缘计算、AI大模型、工业元宇宙等新兴技术的深入应用，矿山将更加趋向少人化、无人化、自主化运营。例如山东黄金在三山岛矿井中已实现地面“一人值班”，井下无人操作的远程控制模式；鹿鸣矿业则通过构建“钼光大模型”，辅助决策优化全流程生产管理。此外，数据标准的统一、区域示范项目的推广、智能装备与软件平台的深度融合将是智慧矿山下一阶段发展中的重要命题。
面对全球矿山智能化浪潮，中国矿山企业正加速从“数字化矿山”向“智慧矿山”迈进。从单一子系统的“自动控制”到“数据融合驱动”的一体化平台，从依赖人工调度到“智能调度+数字孪生”的协同优化，未来矿山的安全、绿色、高效、可持续发展已不再遥远。智慧矿山不仅是技术升级的必然趋势，更是保障国家资源安全、推动高质量发展的关键路径。
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