改革开放四十多年来，矿业行业在创造巨大社会财富的同时，也面临着巨大挑战，存在着能源、资源、环境等多重压力，矿业等传统行业需要尽快解决开发方式粗放、生产效率和能源利用效率不高、矿产资源利用水平低等一系列难题，加快转型升级的步伐。

矿业行业需要借助现代化智慧化技术，推动资源开发方式深刻变革，实现集约、高效、可持续发展，智慧矿山建设已成为实现矿业高质量发展的必由之路。

一、智慧矿山发展现状

第一次工业革命，人类进入了蒸汽时代，工业的快速发展让矿业真正意义登上了历史舞台，当时矿山主要由人工进行开采；第二次工业革命，人类进入了电气时代，对矿业开发提出了更高的要求，矿山的机械化和自动化开采成为主流；第三次工业革命，人类进入了科技时代，对矿产资源需求达到了前所未有的高度，而矿业的绿色发展理念和矿山的智慧化理念趋于成熟，绿色矿山建设和智慧矿山建设得到了快速的发展。

随着第四次工业革命(智慧化时代)的到来，自动化、数字化、智慧化技术在矿业行业得到了越来越普遍的重视，矿山企业开始按照各自不同的应用目标在智慧化建设过程中进行了大量的实践，根据技术应用侧重点可以分为自动化矿山、数字化矿山、智慧矿山、数字孪生矿山等。

当前，普遍意义认为智慧矿山是在地质测量、资源管理、采矿设计、计划编制、采矿生产、选矿加工、尾矿处理、采选装备等方面实现数字化规划设计、自动化运行、无人化作业、智慧化管理的安全、高效、集约型的现代化矿山。

1、国外智慧矿山发展现状

从20世纪60年代开始，国外部分发达矿业国家就开始研究自动化、数字化、智慧化采矿技术；进入20世纪90年代，为取得采矿业的竞争优势，这些发达矿业国家开始实施智慧矿山研究计划，开始制定“智慧化矿山”和“无人化矿山”发展规划。

目前可以实现地质建模、开采过程三维数字化，采矿装备大型化和部分装备智慧化，建立采选运营中心而实现集中管控，主要体现为一线作业人员少、生产效率高、安全事故少等。

随着数字技术、信息技术、人工智慧技术等快速发展，各个国家加快了智慧化在矿业领域技术装备和运营管理中的创新和推广应用，产业配套体系发展较快，智能采矿技术系统通过智慧科技和智慧服务，使矿场的装备、产品、流程和人员以前所未有的方式整合在一起，改善矿场安全性、降低运营成本、提升效率。

矿山智慧化管理系统可以将操作人员、调度员、现场经理、中控室监控人员接入同一个平台，通过系统集成实现采矿工艺的全过程控制，优化生产过程，提升采矿效率和矿山安全；为矿山企业提供强大的物联网、高级分析和人工智能技术，提高安全性、生产力和运营效率，同时为了提升在矿山智慧系统的实力，地下矿山自动化领域的公司也加快了并购。

总体来看，国外很多国家及矿业公司的智慧矿山建设已经超越机械化和自动化的范畴，将智慧矿山的绿色、安全、智慧、高效理念渗透到了矿山生产的各个环节。

2、国内智慧矿山发展现状

国家对矿业行业的不断重视和扶持，要求要大力推进数字化绿色化协同转型发展，特别是把“推动数字技术赋能采矿行业绿色化转型”作为矿山企业转型升级和加快发展的一项重要任务。

近年来，随着推动矿山建设和采矿活动的“高效、安全、环保”，国内不少矿山企业数字化设计工具普及率、关键工艺流程数控化率已有一定程度的提高，矿山智慧化水平也在不断提升，尤其是大数据、自动控制、物联网和5G等技术应用的普及，让部分矿山的智慧化建设取得了突破性的进展。

山东联创矿业设计有限公司智能矿山建设采用新一代物联网、大数据、人工智能等技术，可实现决策指挥调度中心和矿产资源三维地质孪生模型，以及矿山越界开采预警、矿山粉尘在线实时监测、人员车辆实时定位跟踪、全方位视频监控、智能车辆调度、边坡远程在线监测及预警、无人机巡检系统等系统。

二、智慧矿山建设存在的问题

1、智慧矿山概念不清

目前，对智慧矿山的理解还较为片面，认为智慧矿山是矿山生产各个环节实现数字化、自动化、无人化作业，从而提高管理效率、实现资源集约。但智慧矿山更多意义体现在各要素要实现数字化、自动化和协同化管控，并且其运行系统还要具备感知、分析、推理、判断及决策能力。

2、智慧矿山建设理念陈旧

我国矿产资源品种多、总量大，但大矿少，中小矿多；露天开采少，矿井开采多；独立矿少，共(伴)生矿多。区域差异性极大，所以智慧矿山建设要因地制宜，采取合适的方式方法来实现矿山的智慧化建设。但不少矿山在智慧化改造建设中照搬照抄，不能根据实际情况“一矿一策”制定智慧矿山建设方案。

3、智慧矿山建设体系不成熟

智慧矿山建设各环节缺少联动，信息和数据孤立，无法形成体系，而使得单环节的智慧化建设效益大打折扣。智慧矿山是将数字化、自动化、智慧化等技术与矿山生产经营过程紧密结合，实现矿山智能化生产和管理的综合系统。对于我国大多数矿山而言，体系建设已经成为最大的难点和痛点。

4、智慧矿山政策支持力度不足

国家提出把“推动数字技术赋能采矿行业绿色化转型”作为矿业企业转型升级和加快发展的一项重要任务。但总体来看，支持政策和支持力度还稍显不足，对于大多数中小型矿山企业而言，体系化的智慧化建设效益并不足以覆盖建设成本。同时，矿山企业对生存发展难以预期，这也影响了企业升级改造的决策和推进。

5、智慧矿山配套产业不完善

目前多是依靠信息化服务的第三方科技企业，除5G矿山技术外，缺少足够实力的科技企业支撑国内矿山智能建设，智能矿山装备制造和生产服务等产业不完善不配套不系统。

总体来看，我国矿山智能化技术研发起步较晚，相比于国际上的先进水平，大部分矿山企业的生产自动化程度低、系统分散、信息融合度差，特别是资源储量管理的三维地质建模水平不高。随着我国数字通讯技术的快速发展，大大推进了我国智能矿山建设的快速发展，部分环节甚至已处于国际领先。

三、智慧矿山发展趋势

为引领和规范矿业行业加快推进智慧矿山建设，自然资源部组织众多自动化设计单位、科研院所、高校、矿山企业等经过两年多的努力，编制发布了《智能矿山建设规范》(DZ/T 0376—2021)行业标准，成为推动矿山勘查开发全环节自动化智能化应用的重要指引。

同时，加大了行业标准的贯标实践工作，有16家企业纳入了自然资源部“智慧矿山建设规范试点单位”，通过这些矿山企业的实践示范，必然会成为具有中国特色智慧矿山建设的典范。

另外，自然资源部发布的《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录(2022版)》中，将数字化信息化技术作为重要领域，不少科研机构和矿山企业创新应用的数字化智能化技术装备列入这个目录。

总体来看，智能矿山发展趋势体现在以下几方面：

1、实现矿山资源“安全、绿色、高效”开发利用

从矿山生产实际出发，通过现代化新技术赋能资源开发，以提升矿山开发效率和资源利用水平为最终目的，矿山企业需强化自身责任意识，推动矿山智能化建设是国家推进数字化绿色化协同转型的重要内容，在推进矿山智能化建设过程中锚定方向，坚持效率提升、资源节约、绿色发展、安全本位。

2、现代化新技术赋能资源开发

依托资源开采过程中的“矿石流”，对矿山地质测量、储量管理、开采、选矿、资源节约与综合利用和生态治理等全流程智能化建设进行规范，并注重人工智能、大数据、物联网、工业互联网、云计算、三维可视化、虚拟现实等新技术与矿业行业的创新融合应用，打牢矿山数据基础，推动实时实景数字孪生矿山的化发展。

3、提升矿产开采过程智慧化控制水平

采用新一代网络、导航、视频+数字孪生等共性赋能平台应用，实现精准探测和地质模拟、矿层智能识别、矿产资源精准定位。大力发展无人驾驶、采矿机器人等智能应用，实现井下无人凿岩、铲装、运输远程操控和自动驾驶等。开展开采过程地质建模，提高资源采收率，优化运输环节的故障监测，减少停车能耗。

4、强化矿产资源高效利用与矿区生态保护

推动矿山数字孪生智慧化升级改造工程，提升选矿智能化水平，推进共(伴)生资源综合开发利用，实现节能减排、矿产清洁生产和矿产废弃物有效利用，提升矿山生产对环境的友好性；积极利用各种传感设备、数字智能技术开展矿区及周边生态环境监测，提高生态保护修复效果；加强地质环境探测，利用综合遥感监测技术，感知山坡稳定性，增强山体边坡滑坡、泥石流等地质灾害预警能力。

5、全面加强矿业数字化产业链供应链体系建设

构建矿山数字孪生运营平台，打通生产勘探、采矿挖掘、选矿和加工再造、矿产销售等全环节智慧化管理，提高矿产资源整体储备与调节能力，打造矿产生产和营销的新模式、新网络。聚焦“产运储销”关键环节，通过数字化平台对接下游冶金、建筑、化工等行业原料需求，持续提升协同销售水平。

6、充分考虑矿山实际情况和需求分层次建设

不同地区不同类型矿山在地质条件、资源禀赋、开发方式等方面千差万别，在推进智能矿山建设上没有绝对的范式，智慧化程度也不可能做到完全一致。可根据智能化应用程度将智慧矿山划分为不同级别，矿山企业应该注重整体考量和全盘谋划，把握好自身建设基础和能力，结合矿山现有工艺水平和实际需求，选择适合自身的智能数字孪生建设路径，确保矿山企业在智慧化建设上取得资源、效益、安全的多赢。

7、矿山智慧化建设进程加快

事实证明，推进矿山智慧化建设，提升企业自主创新能力和资源开发效率，已成为实现矿业高质量发展的必由之路，有条件的矿山企业应在推进智慧化建设上主动作为，推进智慧油田、智慧矿山、智能开采等智慧化升级改造，争取作为试点示范企业，带动和引领矿业行业创新与智能化发展。

8、智慧矿山是多方面实现实时实景可视化

数字孪生智慧矿山建设是在地质与测量、矿产资源储量、矿产资源开发、选矿、资源节约与综合利用、生态环境保护、智能协同管控等各方面实现智能化，不仅仅是采矿过程中的自动化和无人化，从而实现矿山利益的最大化、资源利用的合理化、环境保护友好化以及安全生产的最佳化，甚至可以通过对后端市场的分析来自动控制生产与开发，从而让矿山企业获得更多回报。

在关注矿山智慧化发展的同时，我们也将警钟长鸣，近年来，矿山安全事故时有发生，矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点，随着矿山地质勘查的手段逐步应用，针对不同环境采取有效的防治措施，防止或监测预警矿山地质灾害的发生，减少人员伤亡和财产损失。

实现对矿山安全事故的预防，有效手段是通过监测矿山安全稳定性状况，制定并实施针对性防范、治理方案，确保对矿山安全的及时预警预报，对安全生产具有重大意义。