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智慧矿山如何破解安全与效率难题?一体化管控平台成关键

引言:矿山安全生产是国家安全生产领域的重中之重,关乎人民生命与财产安全。近年来,国家密集出台《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》等一系列政策,明确提出推动矿山智能化、信息化建设,提升安全生产水平。在政策驱动与技术赋能的双重加持下,”智慧矿山”的建设不仅是行业发展的必然趋势,更是破解安全与效率矛盾、实现数字化转型的关键路径。本文将深入剖析智慧矿山一体化管控平台如何通过”四个核心场景”解决行业痛点,推动矿业企业向安全、高效、绿色方向发展。

当前矿山行业面临哪些核心痛点?

痛点一:安全与效率的矛盾加剧

矿山,尤其井工矿和露天矿,作业环境复杂,面临瓦斯爆炸、水害、火灾、顶板冒落和边坡失稳等地质灾害风险。传统安全监测手段(人工巡查、静态摄像头)难以实现全天候、全覆盖预警,安全事件频发。

同时,矿山“采、掘、机、运、通”等核心生产环节缺乏协同调度机制,生产计划与执行脱节,资源协调效率低,设备OEE(综合设备效率)低下。《国务院安全生产委员会硬措施》指出,矿山企业需构建以风险分级管控和隐患排查治理为核心的安全生产管理体系,推动安全管理从”事后处理”向”事前预防”转型。

痛点二:运维成本高,设备非计划停机频繁

多数矿山仍停留在故障后维修或计划性维保阶段,缺乏基于设备状态的预测性维护(PdM)能力。核心设备(如主扇风机、球磨机、矿卡等)非计划停机,严重影响产能与安全。例如,一次矿井提升机齿轮箱突发故障可能导致长达数天的停产及千万级维修费用。

痛点三:数据孤岛严重,决策缺乏全局视图

矿山生产涉及多个子系统(如通风、排水、供电、运输、安全监测等),但各自独立运行,数据互不打通。这严重削弱了管理层对生产全局的掌控能力,难以做到科学调配资源、智能预警风险。

数字化矿山解决方案

面对这些挑战,智慧矿山如何实现转型突破?

答案在于构建“智慧矿山一体化管控平台”,通过“平台化架构 + 场景化应用”,打通数据流通与业务逻辑,真正实现从“传统人工经验”“智能辅助决策”的转变。

下面我们结合四大核心场景,逐一详解其功能实现与业务价值。

场景一:如何实现安全生产的“事前预警”?——【安全一体化平台】

核心功能:

人员精确定位系统:利用矿灯、传感器、UWB等技术精确追踪井下人员位置,实现危险区域闯入报警。

地质灾害监测:部署智能传感网络,监测瓦斯、水压、应力变形等参数,实现多参数融合预警。

视频智能分析:通过AI视觉技术实现违章行为(如不穿反光衣、吸烟)自动识别,变“人工巡查”“视频巡检”

顶板/边坡在线监测:通过雷达、激光扫描仪等技术,实施动态监测,实时掌握岩体变化趋势。

应用价值:

实现从“发生后处理”“发现前预警”的安全管理跨越,显著降低事故率,提升应急管理效率。

国家矿山安全监察局发布《智能化验收标准》也明确提出:要具备高精度人员定位、多灾种融合预警、智能视频联动的能力,保障矿山本质安全。

场景二:如何协同“采、掘、机、运、通”生产流程?——【MES/智能调度平台】

核心功能:

打通采掘生产环节:MES系统与SCADA/DCS联动,确保“采煤/掘进 → 输送 → 提;升 → 洗选”全流程闭环管理。

矿卡智能调度平台:实现对有人/无人驾驶车队的混合调度,优化路径,规避拥堵与事故。

能耗优化:基于用电负荷、天气预测等因子调优设备启停策略,实现节能降耗。例如某矿通过智能空压站节能率达15%。

应用价值:

打破作业环节“割裂”,实现全生产链的智能化调度与执行优化,极大提升作业效率与资源利用率。

场景三:如何减少设备非计划停机?——【EAM/PdM预测性维护系统】

核心功能:

状态监测子系统:采用振动、温度、电流等传感器监测设备健康状态。

AI设备画像:构建故障预测模型,依据设备历史运行轨迹,提前预判失效风险。

维护工单自动生成:结合维修计划、备品库存自动触发维护任务。

应用价值:

通过预测而非被动维修,将设备可用率提升20%以上,减少维护成本30%-50%,并为资产全生命周期管理提供数据支撑。

场景四:如何实现运营“一图统揽”与智能决策?——【数字孪生与可视化监控平台】

核心功能:

构建矿山三维数字孪生模型:整合GIS+BIM+IoT数据,实现矿井内外环境的全时空、全生命周期可视化。

多维度数据融合:接入能源消耗、排放监控、设备运行等信息,形成运营驾驶舱,支持动态监控与仿真推演。

移动端支持:管理人员可通过平板、手机随时查看关键KPI,及时干预关键节点。

应用价值:

管理者不再依赖分散仪表盘,而是在“一张图”中洞察全局,实现科学、可视、敏捷决策。根据中国矿业大学《2025智能矿山蓝皮书》,全国已有1642个智能化采掘工作面,2640台机器人上岗作业,标志着智能化矿山由局部探索进入全面铺开阶段。

智慧矿山带来哪些核心价值与未来趋势?

方案核心价值:

降本增效:提升资源利用率、延长设备寿命、降低能耗与运维支出。

安全保障:提升本质安全能力,减少三违行为与重大事故风险。

绿色发展:强化粉尘、废水、尾矿库等环保指标在线监控能力,支撑绿色矿山创建。

科学决策:打破数据孤岛,实现跨系统信息共享与联动。

未来趋势:

AI驱动:大模型智能助手成为人机交互核心,提升矿山决策辅助智能化水平。

无人化升级:井下机器人化、远程操控、无人值守成为常态。

生态协同:构建开放型生态平台,推动设备商、服务商、矿山企业多方协作。

从政策号召到技术演进,再到市场需求升级,智慧矿山已然成为推动行业变革的核心引擎。作为矿山企业实现本质安全、降本增效、绿色合规的关键抓手,一体化管控平台正以数据为核心纽带,推动“人、机、环、管”协同发展,加速矿山向智能化、平台化、绿色化升级。面对未来的挑战,谁先拥抱智慧矿山平台,谁就更有可能赢得新一轮市场竞争的制高点。

数字化矿山解决方案

数字化矿山解决方案

数字化矿山解决方案是针对现代矿山管理需求而开发的智能化系统,旨在通过先进的物联网、大数据、人工智能和云计算技术,实现矿山生产的智能化、精细化和高效化管理。该方案集成了实时监控、智能分析、自动化控制等功能,帮助矿山企业提升生产效率、降低运营成本、提高安全性。

 

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