引言：矿山安全生产是国家重视的重要领域，关系着人民群众的生命财产安全和国家的能源保障。尽管国家已出台《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》等政策文件，但面对灾害严重、设备老化、管理粗放、人员安全意识有待提升等现实问题，矿山企业仍面临着严峻挑战。
一、智慧矿山是破解当前矿山安全难题的重要方向
1. 矿山安全生产有哪些关键痛点？
传统矿山生产过程中普遍存在以下问题：
- 数据孤岛现象严重：各个子系统独立运行，无法进行数据融合分析和统一调度管理；
- 安全隐患频发：人员定位不准、边坡监测滞后、灾变预警反应慢等问题，导致安全事故发生率居高不下；
- 人工干预过多，效率低：依赖经验性操作，决策缺乏数据支持，导致事故处理不及时，生产中断频率高；
- 装备智能化水平不高：大多数中小型矿山尚未实现设备的预测性维护和自动化控制；
- 环保合规压力增大：绿色矿山标准趋严，企业面临节能减排与资源高效利用的双重挑战。
2. 为什么说推进智慧矿山建设是当务之急？
根据《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》（2024年），到2026年，全国煤矿智能化产能占总产能比例不低于60%，危险岗位机器人替代率超过30%，井下作业人数降低10%以上。这一目标的提出体现出国家将智慧矿山作为解决安全、效率和可持续发展的核心手段。《“十四五”矿山安全生产规划》亦强调，加快矿山智能化转型是防范重大事故、实现科技强安的有效路径。
与此同时，随着《智能矿山建设规范》《智慧矿山建设总体规划》等文件的出台，构建以数字化、智能化为核心的新一代矿山安全管理体系，成为行业的共同选择。
3. 智慧矿山的核心价值体现在哪些方面？
智慧矿山解决方案通过融合物联网、大数据、人工智能、5G通信等前沿技术，打造“一张图”全息感知、“一体化”集中管控的新型矿山管理模式。其主要价值包括：
- 提升安全保障水平：通过实时监控、智能预警和应急协同，实现“人、机、环、管”四维安全管理；
- 优化生产调度与资源配置：借助AI算法模型，精准预测设备故障和作业风险，科学安排生产计划；
- 推动绿色低碳发展：对能源消耗、废物排放等数据进行动态追踪与优化，提升矿山综合能效；
- 促进企业精细化管理：通过对运营数据的智能分析，为高层管理者提供科学的决策支持。
二、矿山行业如何利用智慧矿山系统平台实现转型升级？
1. 如何借助数字孪生技术提升风险防控能力？
数字孪生技术通过构建虚拟仿真矿山，对实体矿山进行实时模拟与动态映射。例如四川资源集团红格南项目基于三维地质模型和AI算法，实现了对边坡稳定性、爆破参数、通风风流等核心要素的可视化预演和超前预测。这种“先模拟、后执行”的方式有效提升了安全响应速度，降低了人为失误带来的事故风险。
2. 有哪些典型的智慧矿山应用场景？
- 无人化采矿作业：如中国五矿集团通过井下无人驾驶系统实现了无人掘进、无人铲运，既减少了人员下井频次，又提高了生产效率；
- 设备预测性维护：比如山东黄金通过部署SCADA系统采集设备运行状态，结合机器学习模型，识别潜在故障特征，提前预警，减少计划外停机时间；
- 灾害智能预警系统：部分矿山结合水压传感器、温度监测设备和地质雷达，形成灾前72小时智能预警机制，极大提升了应急响应时效性。
3. 如何应对系统集成和数据联通的技术瓶颈？
为打破信息孤岛问题，不少企业已开始建设统一的数据中台，整合来自ERP、MES、EAM等多个系统的数据资源。以捷瑞数字在某大型露天矿区的智能管控平台为例，平台集成了人员定位、视频监控、边坡监测、能源管理等多源异构系统，实现了从源头到终端的全流程监管，使企业真正迈入了“一张图看全局、一平台控整体”的智能时代。
4. 智能机器人群如何助力“少人化”发展？
智能机器人群正逐步应用于井下采煤、巷道支护、矿石搬运等关键环节。根据《矿山智能机器人重点研发目录》，目前已有掘进机器人、喷浆机器人、巡检机器人等多种类型产品投入使用。例如国家能源集团曹家滩煤矿部署了多台巡检机器人，可24小时不间断地进行瓦斯检测和环境巡查，不仅提升了安全性，也大幅减轻了一线职工的工作负担。
5. 人工智能大模型对矿山智能决策有何影响？
随着AI技术的发展，专属于矿山领域的大型人工智能模型正在兴起。例如四川资源集团打造的钒钛行业大模型，结合矿山生产工艺流程，可完成地质分析、灾害预警、调度优化等任务。这类大模型能够深度挖掘隐藏在海量数据中的规律，帮助企业做出更科学的生产决策。
三、智慧矿山建设的应用价值与未来展望
1. 实施智慧矿山方案后，企业能获得哪些实际收益？
- 安全效益提升：据统计，实施智能预警与灾害防控系统后，某铜矿山近3年未发生一起重大安全事故；
- 生产效率提高：引入智能调度系统后，中金岭南凡口铅锌矿原矿入选率提升12%，劳动生产率增加15%以上；
- 运营成本降低：通过能耗优化与预测性维护，平均每年节约电费和维修费用达数百万元。
2. 未来智慧矿山会朝什么方向发展？
预计到2030年，我国智慧矿山市场规模将突破万亿元，绿色矿山和智能化矿山建设将深度融合。“新基建+AI”将成为推动矿山产业升级的关键引擎。届时，更多的中小矿山也将迎来系统化的智慧化改造，并逐步接入国家矿山工业互联网平台，形成互联互通、协同创新的发展格局。
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