中国智慧矿山：理想丰满与现实骨感的突围战

  在科技快速的提升的当下，智能化浪潮席卷各行各业，矿业也不例外。中国作为全球最大的矿业生产国、消费国和进口国，智能矿山建设不仅关乎行业的转型升级，更对国家资源安全和经济发展意义重大。然而，在理想的智能化愿景与现实的复杂困境之间，中国智能矿山正进行一场艰难的突围战。

  智能矿山，是充分运用人工智能、大数据、5G 等先进的技术，对矿山生产、管理、安全等环节进行全方位智能化升级的新型矿山模式。其目标是实现矿山生产的无人化或少人化，大幅度的提高生产效率、降低安全风险、减少环境污染，构建一个安全、高效、绿色的现代化矿业体系。

  从政策导向来看，国家格外的重视矿山智能化建设。2024 年 4 月，国家矿山安全监察局联合多部门印发《关于深入推动矿山智能化建设 促进矿山安全发展的指导意见》，从顶层设计上为智能矿山建设提供了系统部署。政策的全力支持，为智能矿山描绘了一幅宏伟的发展蓝图：到 2026 年，建立完整的矿山智能化标准体系，针对重大灾害可以智能预警，全国煤矿智能化产能占比不低于 60%；到 2030 年，矿山本质安全水平将大幅提升 。

  在技术创新层面，大数据、人工智能等新技术为矿业带来了前所未有的发展机遇。通过智能化技术，矿山能轻松实现对地质数据的精准分析，优化开采方案；利用自动化设备和机器人，完成危险、繁重的开采作业；借助智能监控系统，实时掌握矿山生产情况，及时有效地发现并处理安全风险隐患。智能化被视为提升矿山效率、减少相关成本、保证绿色发展的关键路径。

  ◆多技术深层次地融合：5G、物联网、大数据、人工智能、区块链等技术将在矿山场景中实现更深度的融合。例如，5G 的高速率、低时延特性为设备的远程实时控制提供保障，结合人工智能的图像识别与数据分析能力，能实现对矿山设备正常运行状态的精准监测与故障预测；区块链技术则可用于保障矿山数据的安全与可信共享，确保在智能化生产的全部过程中数据的完整性和不可篡改。

  ◆无人化与自动化全面升级：矿山开采作业将朝着全流程无人化、自动化方向发展。除了现有的无人矿卡、智能凿岩台车等设备的广泛应用，未来还将出现更多适应复杂矿山环境的智能装备，如具备自主决策能力的采矿机器人，可以依据实时地质条件调整开采策略，进一步减少人力投入，提高生产安全性和效率 。

  ◆ 数据驱动的决策与管理：矿山企业将更看重数据资产的价值挖掘。通过建立完善的数据采集、存储、分析体系，将海量的矿山生产数据转化为有价值的信息，为企业的战略决策、生产调度、设备维护等提供数据支撑。例如，利用大数据分析优化矿石运输路线，降低运输成本；通过对设备正常运行数据的分析，提前制定维护计划，减少设备故障停机时间 。

  ◆绿色与低碳智能化技术兴起：随着环保要求的日益严格，智能矿山将更看重绿色开采和低碳发展。智能化技术将被应用于矿山生态修复、节能减排等方面，如利用智能传感器监测矿山旁边的环境指标，实时调整开采作业，减少对生态环境的影响；研发和应用新能源驱动的矿山设备，降低碳排放。

  近年来，我们国家金属矿山的智能化建设取得了长足进展，实现了从机械化到自动化、从数字化到智能化的跨越式转变。

  在露天金属矿开采方面，智能装备和技术的应用已比较广泛。例如，鞍钢集团齐大山铁矿设计的数字化穿孔系统，具备平面定位、孔深定位、地质岩层识别、自动布孔四大功能，可以在一定程度上完成无人化布孔、高精度寻孔、钻进参数调节，减少了矿山现场恶劣场所的操作人员数量。洛钼集团三道庄钼矿自 2015 年开始推进露天矿智能开采，逐步建立了露天矿穿孔、铲装和运输生产设备智能化系统，实现了穿孔、铲装、运输的无人化作业，并在 2019 年将 5G 技术应用在无人矿山，满足了复杂供矿条件下的车辆高效运行需求。

  地下金属矿智能化也在稳步推进。山西紫金矿业通过设备智能化升级，加快井下生产的少人化、无人化进程。该公司探索网络建设新模式，采用 F5G+WiFi6 融合组网，实现传输速度达 1000mbps ，时延稳定在 10ms，在满足智能化系统通信需求的同时，成本较 5G 网络节约了 25%。同时，建设数据底座，自主开发 “矿冶数据采集与服务系统”，实现了地、测、采、选的数据协同和一体化调度。井下智能化设备如铲运机、天井钻机等均配备远程驾驶座舱，操作人员在地表就可以完成生产作业，降低了人员劳动强度，极大提高作业安全性。

  然而，金属矿智能化发展仍面临诸多挑战。一方面，金属矿开采环境复杂，不同矿区的地质条件差异大，导致智能化技术和设备的适应性面临考验。例如，一些深部矿山存在高温、高压、高湿度等恶劣环境，对设备的稳定性和可靠性提出了更加高的要求。另一方面，智能化建设成本高昂，包括设备购置、研发技术、人员培训等方面的投入巨大，对于一些中小矿山企业来说，金钱上的压力成为智能化转型的一大障碍。此外，人才短缺也是制约金属矿智能化发展的主要的因素，既懂矿山专业又懂智能化技术的复合型人才供不应求。

  非金属矿物制品行业的人机一体化智能系统也在逐步兴起。在智能采矿环节，应用自动化设备、传感器、数据分析等技术，实现采矿过程的无人化、远程控制和智能决策；智能选矿利用人工智能、大数据、物联网等技术对矿石进行智能分析和选矿，提高矿物的回收率和选矿效率；智能加工采用智能化设备、机器人和智能控制管理系统，提高工艺流程的自动化程度和生产效率，降低产品成本。

  以一些先进的非金属矿企业为例，通过智能化升级，实现了生产效率的大幅度的提高和经营成本的降低。在智能仓储方面，运用物联网、大数据和自动化技术对仓储过程进行智能监控和管理，实现了高效仓储和智能物流。

  但非金属矿智能化同样面临困境。技术成本高是一大难题，智能制造技术的引入需要大量资产金额的投入，对于一些利润空间存在限制的非金属矿企业来说，负担较重。技术复杂性高也对企业提出了挑战，需要企业具备较强的信息技术能力和技术储备，而目前许多非金属矿企业在这方面较为薄弱。此外，人才短缺问题在非金属矿行业也较为突出，智能制造人才的匮乏限制了企业智能化转型的步伐。同时，数据安全问题也不容忽视，随着智能化系统对数据的依赖程度慢慢的升高，如何保证数据安全成为企业面临的重要课题。

  面对理想与现实之间的差距，中国智能矿山要实现突围，需要政府、企业、科研机构等多方协同合作，持续创新。

  政府应进一步加大政策支持和资产金额的投入，完善智能矿山标准体系，引导和规范行业发展。同时，加强对矿山智能化技术研发的扶持，鼓励科研机构和企业组织产学研联合攻关，突破关键技术瓶颈，特别是针对上述提到的技术发展的新趋势，在多技术融合、无人化装备研发、数据安全与应用等方面给予重点支持。

  企业要坚定智能化转型的决心，加大在技术创新、设备升级、人才教育培训等方面的投入。树立长远发展眼光，积极探索适合自身的智能化建设模式和路径，顺应智能矿山技术发展的新趋势，提前布局新技术应用，提升企业竞争力。例如，中国宝武钢铁集团通过明确发展战略、健全组织体系、打造智能矿山典型示范、推广应用机器人、发挥人才作用等举措，大力推进矿山智能化建设，取得了很明显的成效，其下属矿山智能化水平逐年提高，竞争力实现蝶变，铁精矿完全成本降低，人均铁精矿产量提升，全口径劳动效率提升，安全形势持续稳定好转 。

  科研机构要加强基础研究和关键研发技术，为智能矿山建设提供技术支撑，尤其是在多技术融合创新、绿色低碳智能化技术等前沿领域加大研究力度。例如，中国科学院自动化研究所等发布的愚公 YUKON 矿山大模型，成为进入 AI 时代智能矿山基础设施的重要组成部分，将推动矿业由工业自动化向知识自动化迈进。

  此外，还应加强国际合作与交流，学习借鉴国外先进的智能矿山建设经验和技术，加快我国智能矿山建设的步伐，一同推动全球智能矿山技术的进步与发展。

  中国智能矿山的发展虽面临诸多挑战，但前景依然广阔。在理想的引领下，通过各方的共同努力，不断突破现实困境，紧跟技术发展的新趋势，中国智能矿山必将在这场突围战中实现华丽转身，迈向高水平发展的新阶段，为国家的资源安全和经济发展做出更大贡献。

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