引言:当前,我国矿业正处在迈向高质量发展的关键转型期,面临安全风险居高不下、生产效率提升乏力、资源浪费与环保压力加剧等多重挑战。传统的粗放式管理模式已难以为继,数字化、智能化转型成为矿业持续健康发展的必然选择。智慧矿山一体化管控平台,正是通过融合物联网、大数据、人工智能与数字孪生等新一代信息技术,为矿业企业的安全、高效、绿色发展提供系统化解决方案,驱动产业全面升级。
矿业的核心痛点与转型必然性
当前我国矿山企业在高质量发展道路上,普遍面临哪些难以逾越的痛点?
尽管技术进步显著,但我国矿山,尤其是大量中小型矿山,仍被三大核心痛点所困扰:
1. 安全风险高,隐患排查滞后。矿山作业环境复杂,水、火、瓦斯、顶板、边坡等灾害风险交织。传统的安全监控手段多依赖于人工巡检和经验判断,隐患难以及时发现,预警响应速度慢,导致事故时有发生。正如《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》所强调,必须从根本上消除事故隐患,这凸显了技术性预防手段的急迫性。
2. 生产协同差,数据孤岛严重。矿山内部的采、掘、机、运、通等系统往往独立运行,数据和信息互不联通,形成一个个“信息孤岛”。管理者难以获得全局性、实时性的生产视图,设备调度、生产计划、资源调配存在盲目性,协同效率低下,制约了整体产能释放。
3. 管理粗放,决策依赖经验。生产指令下达、故障诊断、灾害防治等关键决策过程,仍大量依赖管理者的个人经验和直觉,缺乏基于全量数据的精准分析和科学预测。这种模式不仅决策周期长,且准确性难以保障,导致资源浪费、成本攀升,《“十四五”矿山安全生产规划》明确要求推动安全管理从被动反应向主动预防转变。

智慧矿山一体化管控平台的系统性解决方案
针对上述“安全、协同、决策”三大痛点,智慧矿山解决方案的整体架构与核心功能是如何对症下药的呢?
智慧矿山并非单一技术或设备的堆砌,而是一个深度融合“感、传、知、用”的数智化系统。其核心是构建一个集智能感知、数字孪生、一体化管控于一体的平台,通过对“人、机、环、管”全要素数据的实时采集、融合分析与智能决策,系统性解决行业痛点。
具体而言,如何通过该平台破解“安全风险高”的难题?
解决方案依托地质透明化与智能安全预警系统。首先,通过高精度传感器网络、随钻探测等技术,构建覆盖地质构造、围岩应力、水文条件等的“透明地质”模型,让看不见的地下风险“可视化”。其次,整合人员定位、视频监控、环境监测(瓦斯、一氧化碳、位移等)数据,平台利用AI算法进行综合分析,实现灾害的智能预测。例如,通过对边坡位移数据的毫秒级监测与趋势分析,可提前72小时发出滑坡预警。
同时,平台支持构建覆盖全矿的数字孪生体,当预警触发时,可自动在虚拟模型中模拟灾害演化,秒级生成最优应急逃生路径并推送至相关人员和设备,将传统的“事后补救”升级为“事前预防、事中精准响应”。这完全符合《关于防范遏制矿山领域重特大生产安全事故的硬措施》中“切实提高风险隐患排查整改质量”的核心要求。
在打通“数据孤岛”、实现高效协同方面,平台有何具体举措?
关键在于构建矿山数据治理与异构系统集成平台。该平台如同矿山的数据“中枢神经系统”,通过制定统一的数据标准和接口规范,将割裂的SCADA、DCS、安全监测、人员定位、设备管理等系统的数据进行汇聚、清洗和治理,形成标准统一的“数据湖”。在此基础上,构建生产、安全、设备、经营等主题数据域,消除信息壁垒。
例如,山东捷瑞数字等企业为大型矿山实施的智能管控平台项目,便通过此类技术将生产进度、设备状态、能耗信息等实时汇聚于“一张图”可视化界面中。生产调度人员可以直观看到采掘面进度与运输皮带负荷的联动关系,从而进行精准的车皮调度,避免设备空转或物料积压,极大提升了采、运、提全流程的协同效率,实现了资源的最优化配置。
如何变革“经验决策”模式,实现数据驱动的科学决策?
这依赖于矿山垂直大模型与AI赋能平台。平台集成了面向矿山专业场景(如设备故障诊断、生产方案优化、资源品位预测)训练的专用AI模型。通过深度学习海量历史数据与实时运行数据,平台能自主完成复杂分析。在设备管理上,通过对振动、温度、电流等多维度数据的持续监测,实现关键设备的预测性维护,提前预警故障,变“故障后维修”为“计划性维护”,大幅降低非计划停机损失。
在生产优化上,系统可以基于地质模型、设备能力、市场需求等多目标,自动生成多个开采方案并进行模拟推演,为管理者提供数据详实、效益可量化的决策建议报告。据《2025智能矿山蓝皮书》分析,这种数据驱动的智能决策模式,正是未来矿山核心竞争力的关键,助力企业从“体力依赖”转向“脑力驱动”。

应用价值与未来发展趋势
成功实施智慧矿山一体化管控平台,能为矿山企业带来哪些可量化的价值?
其价值是多维度、根本性的。在安全层面,通过智能预警与应急联动,重大安全隐患发现率和处理及时率可提升80%以上,有力支撑“零死亡”的安全生产目标。在效率层面,生产协同优化可提升整体设备效率(OEE)10%-25%,资源回收率提高3%-5%。在成本层面,预测性维护可降低设备维修成本20%-30%,无人化和少人化作业直接降低人力成本与安全风险。此外,统一的数字化平台为企业的精细化管理和绿色矿山建设提供了坚实的数据基础,推动了整个行业的可持续发展。
展望未来,智慧矿山的发展趋势是什么?
未来,智慧矿山将朝着“全感知、全互联、全智能、全融合”的方向深度融合演进。随着5G专网、边缘计算的普及,井下高速无线通信和实时控制将成为可能,为智能机器人群(如掘进机器人、支护机器人)的协同作业铺平道路。数字孪生技术将从“静态展示”走向“动态交互与自主优化”,实现物理矿山与虚拟世界的双向精准控制。
更重要的是,矿山垂直领域大模型将不断进化,形成覆盖地质、采矿、选矿、管理的“矿山超级大脑”,最终实现矿山全生命周期、全业务流程的自主智能决策与优化,真正迈向无人化、本质安全化的“未来矿山”。

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