引言:矿山安全生产是国家能源安全和经济发展的基石。近年来,党中央、国务院多次发文强调加强矿山安全管理,推动智能化、数字化转型升级。尤其在中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》和国家矿山安全监察局发布的《矿山安全生产治本攻坚三年行动(2024-2026年)实施方案》中,明确提出要加快矿山智能化建设,提高本质安全水平。面对”安全与效率矛盾”、”成本与维护压力”、”合规与决策壁垒”等核心痛点,智慧矿山解决方案正在成为破解难题的关键力量。
面对矿业多重痛点,为何“智慧矿山”成为必然选择?
矿山安全管理为何成为“老大难”?
当前,传统矿山安全管理模式存在三大显著痛点:一是作业环境复杂,如井下存在瓦斯、水害、顶板等隐患,露天矿边坡不稳定等因素导致事故多发;二是人员行为监管不到位,如超员、违章作业等难以实现全过程覆盖;三是系统联动性差,安全监测子系统独立运行,“看得见的管不了,管得了的看不见”。
政策层面,国家明确提出要强化“风险分级管控+隐患排查治理”双预防机制,鼓励通过智慧矿山平台加强事前预警和全过程管控。例如,国家煤矿安监局指出,要推动煤矿企业建设“智能感知—智能分析—智能预警”一体化平台,实现重大风险的精准防控。
为什么矿山企业越来越依赖”数据驱动决策”?
矿山运营涉及海量、多样化数据,如地质数据、设备运行参数、生产调度信息等。传统人工调度和经验决策难以满足现代矿山高效、协同、精细化管理需求。尤其是一线子系统“各自为政”,数据孤岛现象严重,使得管理层在应急响应和资源调配中缺乏全局视角。
国家“十四五”规划提出,要加快矿山数字化改造,构建“统一调度、集中管理、数据共享”的智慧矿山体系,提升整体智能化水平。而一体化管控平台通过融合矿山各类数据资源,实现从“人找数据”到“数据找人”的转变,为科学决策提供强有力支撑。
为什么要推动设备维护从被动走向预测性?
设备在矿山运营中占据核心地位,其故障直接影响生产效率与运营成本。传统设备管理依赖定期保养或“事后抢修”,导致设备非计划停机频繁、维护成本高昂。据行业统计,设备非计划停机造成的损失约占全年生产产值的5%-10%。
智能矿山系统通过设备状态监测、AI故障诊断、预测性维护(PdM)等技术,实现“设备健康状态可感知、故障可预判、寿命可预测”,推动设备运维从“事后修”向“预知修”转变,极大降低运维成本,提升设备综合利用率。

智慧矿山如何通过四大核心场景实现价值突破?
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”?
在复杂多变的矿山环境中,如何实现对事故隐患的“提前发现、及时干预”成为核心挑战。智慧矿山通过构建安全一体化平台,融合多个智能子系统,实现“全维度+全天候+全流程”的实时智能监测。
场景功能解析:
– 人员高精度定位系统(UWB/北斗):实现井下/露天矿人员、车辆、设备精准定位,实时掌握人员分布、活动轨迹和区域准入控制。
– 安全视频智能分析:自动识别违章行为(如未戴安全帽、违规穿越警戒区等),并触发预警。
– 多灾害综合预警系统:利用物联网传感器,实时监测瓦斯、矿压、地温、积水等关键参数,构建灾害自动预警模型。
– 边坡/顶板在线监测:通过地质雷达与光纤传感技术,动态评估边坡与顶板稳定性,提前识别滑坡或坍塌风险。
价值体现:
– 将事故隐患从“被动响应”转为“提前干预”,提升矿井本质安全水平。
– 兼顾生产与安全管理,减少因误判导致的生产停滞。
生产环节如何实现高效协同与智能调度?
矿山生产链条长、环节多,如“采、掘、机、运、通”存在协同难、调度效率低等问题。智慧矿山通过MES与智能调度平台打通生产数据与执行流程,实现“看得见的调度、管得了的生产”。
场景功能解析:
– 智能生产执行系统(MES):对接SCADA、DCS系统,实时采集设备运行与生产进度数据,构建生产节拍模型。
– 无人驾驶矿卡调度系统:通过V2X通信与调度算法,实现无人矿卡与挖掘机、装载机之间的协同作业,确保最优路径、动态调配。
– 能耗管理模块:通过能耗数据智能采集与分析,实现节能优化,降低单位产品能耗。
价值体现:
– 实现从计划排产到生产执行的闭环管理,提升整体作业效率。
– 挖掘调度优化、路径规划等环节的降耗提质潜力,推动生产效益增长。
智慧矿山如何降低设备运维成本、保障稳定运行?
设备非计划停机不仅影响生产节奏,还可能引发连锁故障。通过EAM(设备资产管理平台)与PdM(预测性维护)系统 的结合,智慧矿山实现从“设备维修”向“健康管理”的演进。
场景功能解析:
– 设备健康档案管理:对设备全生命周期进行信息化档案管理,包含维修记录、关键性能指标、运行状态等。
– 振动、温度、电流等状态数据采集:通过传感器实时采集设备状态数据,通过AI模型分析设备健康状态。
– 预测性维护模型:基于历史故障数据训练模型,实现轴承、电机等关键部件的寿命预测与预警。
价值体现:
– 降低运维成本20%-30%。
– 减少设备非计划停机频次,保障生产连续性。
全局运营如何实现“一图统揽”与可视化管理?
传统矿山管理面临“纸上调度、看图难定”的困境。智慧矿山通过数字孪生与可视化监控平台,实现从地表到井下、从静态数据到动态仿真的一体化全景展示。
场景功能解析:
– 数字孪生三维模型构建:基于矿山测绘数据与设备参数,建立可交互的虚拟矿山模型。
– 环境与能源在线监测(EMS):实时获取能耗、排放数据,融合数字孪生系统,实现绿色生产监管。
– 应急仿真推演模块:基于历史事故数据与预案库,进行仿真演练,提升应急响应效率。
价值体现:
– 帮助管理层“一张图看全矿”,提高调度与应急效率。
– 实现绿色矿山建设与环保数据合规上报的双重目标。

展望未来,智慧矿山将走向何处?
矿山未来将进入“智能决策驱动”时代
随着算力提升与AI大模型的发展,智慧矿山正从“工具集成”迈向“智能认知”。未来矿企将借助AI专家模型,实现从设备维护到调度决策的全流程智能优化,推动决策从“经验驱动”走向“数据赋能”。
绿色矿山与数字矿山将深度融合
国家明确提出要推动矿山智能化与绿色化协同发展。智慧矿山平台正在集成节能降耗、碳排放管理、废弃物智能处理等功能,成为企业实现“双碳”目标的重要支撑。同时,数字孪生、工业元宇宙等技术的应用将推动矿山由“实体运营”迈向“虚实共生”,助力矿山实现更高效、更安全的绿色生产。
中小矿山加速拥抱“轻量化智能方案”
当前,智慧矿山应用仍存在“大矿山先走,中小矿山滞后”的结构性问题。未来行业将涌现出更多”模块化、成本可控”的轻量型智能解决方案,帮助中小矿山以较低门槛完成初步数字化升级。
智慧矿山不仅是技术升级的代表,更是矿业企业提升核心竞争力、实现高质量发展的关键路径。从安全生产到设备管理,从生产调度到绿色合规,一体化智慧矿山平台正在重新定义矿山运营方式。随着政策支持、技术迭代与行业生态成熟,智慧矿山将成为“新质生产力”的典型代表,引领全球矿业迈入智能化新阶段。

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