近年來(lái)，隨著全球礦產(chǎn)資源開采難度不斷加大，安全環(huán)保要求進(jìn)一步加強(qiáng),各國(guó)都十分重視采礦業(yè)與科技的融合,礦山智能化建設(shè)發(fā)展迅速。在國(guó)家政策支持和技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)的智能礦山建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模,數(shù)字化,信息化和智能化技術(shù)的大量應(yīng)用顯著提升了礦山技術(shù)設(shè)備,生產(chǎn)控制,安全管理和經(jīng)營(yíng)管理的綜合水平。礦山在智能化建設(shè)的同時(shí),還需要構(gòu)建相適應(yīng)的管理體系,以及優(yōu)化礦業(yè)人才培養(yǎng)方向,礦山管理和智能化過程協(xié)同發(fā)展, 才能充分發(fā)揮智能礦山安全高效的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)礦業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

智能礦山的內(nèi)涵與架構(gòu)

智能礦山是對(duì)數(shù)字礦山和礦山物聯(lián)網(wǎng)的自然延伸和升華。數(shù)字礦山實(shí)現(xiàn)了真實(shí)礦山整體及相關(guān)現(xiàn)象在統(tǒng)一時(shí)空框架下的統(tǒng)一認(rèn)知和數(shù)字化再現(xiàn), 即物理礦山的“虛擬化”；同時(shí),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程和安全保障的信息化監(jiān)視與控制,以動(dòng)態(tài)詳盡的監(jiān)管礦山生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)的全過程，即礦山生產(chǎn)的“透明化”。而礦山物聯(lián)網(wǎng)則是數(shù)字礦山，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自然發(fā)展，它利用感知技術(shù)和智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)人與人，人與物，物與物的交互。智能礦山以數(shù)字礦山和礦山物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)物理礦山的虛擬化，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可視化，運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的高效化，是在數(shù)字礦山和礦山物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的流程再造，是在感知和數(shù)字化基礎(chǔ)上將信息提煉為決策智慧,將決策智慧轉(zhuǎn)化為執(zhí)行能力的過程。

智能礦山建設(shè)是技術(shù)創(chuàng)新與體制創(chuàng)新，管理創(chuàng)新的有機(jī)結(jié)合，是對(duì)現(xiàn)有礦山生產(chǎn)管理模式和管理理念的一次重大變革，其主要特征為信息采集全覆蓋、數(shù)據(jù)資源全共享、統(tǒng)計(jì)分析全自動(dòng)、業(yè)務(wù)管理全透明、人機(jī)狀態(tài)全監(jiān)控、生產(chǎn)過程全記錄。通過深化自動(dòng)化，信息化和智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各技術(shù)各系統(tǒng)的融合聯(lián)動(dòng)，對(duì)于集團(tuán)進(jìn)一步減員增效，打造世界一流的安全、高效、綠色、智能的現(xiàn)代化礦山，實(shí)現(xiàn)井下的無(wú)人化開采具有重要的戰(zhàn)略意義。

礦山智能化建設(shè)現(xiàn)狀

國(guó)外的礦山基本已完成基礎(chǔ)的現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程，在規(guī)模、效率、管理模式上已具備相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性，形成了智能采礦與無(wú)人采礦的前期條件。

我國(guó)的數(shù)字礦山不能完全以國(guó)外的建設(shè)目標(biāo)為范本，不能直接面對(duì)信息技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)和最新的管理理念。因?yàn)檫@些先進(jìn)的技術(shù)和理念與我國(guó)礦山企業(yè)不能完美融合。我國(guó)的軟件系統(tǒng)、系統(tǒng)集成與規(guī)劃、管理理念的提升與管理過程的規(guī)范化則仍需要做大量的工作。

目前國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了礦業(yè)軟件的應(yīng)用和主體設(shè)備自動(dòng)化控制，部分礦山采用了互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理遠(yuǎn)程化，遙控化和無(wú)人化。一些先進(jìn)企業(yè)正在利用人工智能，大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，創(chuàng)新礦山智能操控，決策系統(tǒng)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)，經(jīng)營(yíng)管理全流程智能管控。

智能礦山建設(shè)框架

1.數(shù)字化建設(shè)

圍繞安全、質(zhì)量、效率這一主題，數(shù)字化礦山建設(shè)應(yīng)當(dāng)由智能監(jiān)測(cè)，智能裝備，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等3大專業(yè)系統(tǒng)組成，在此基礎(chǔ)上共享含政策、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、應(yīng)急及綜合管理等共性平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與政府的信息化管理。就企業(yè)而言，建設(shè)信息化管理系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)科學(xué)掌控；而對(duì)政府而言，建設(shè)信息化管理系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)依法管控。企業(yè)法人是責(zé)任主體，掌握控制安全、質(zhì)量、效率的科學(xué)運(yùn)行是法定的，生存的需要；政府是和諧發(fā)展的責(zé)任主體，依法 監(jiān)督、管理、調(diào)控行業(yè)，企業(yè)規(guī)范有序穩(wěn)健地發(fā)展。

智能監(jiān)測(cè)：就是部署環(huán)境感知終端、智能傳感器、智能攝像機(jī)、無(wú)線通信終端、無(wú)線定位終端等數(shù)字化工具和設(shè)備，融合圖像識(shí)別、射頻識(shí)別、電磁感應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦山環(huán)境數(shù)據(jù)、采礦裝備狀態(tài)信息、工況參數(shù)、選礦離線化檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、移動(dòng)巡檢數(shù)據(jù)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全面采集，實(shí)時(shí)感知生產(chǎn)過程和關(guān)鍵裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)。

智能裝備：在有色金屬礦山生產(chǎn)勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣（高溫、多粉塵、噪音大等）、人員安全風(fēng)險(xiǎn)大的鑿巖、裝藥、支護(hù)、鏟裝、運(yùn)輸?shù)葝徫唬瑧?yīng)用智能鑿巖臺(tái)車、智能錨桿臺(tái)車、智能鏟運(yùn)機(jī)、智能卡車、智能裝藥車等具備自主行駛與自主作業(yè)功能的智能化采礦裝備進(jìn)行鑿巖、裝藥、支護(hù)、鏟裝、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)安全性、質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：整體規(guī)劃部署礦山控制網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、監(jiān)控網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，采用工業(yè)以太網(wǎng)、無(wú)線通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)不限于生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、多媒體信息和管理數(shù)據(jù)等的傳輸交互，優(yōu)先保障控制網(wǎng)的通信暢通與冗余安全，實(shí)現(xiàn)主要辦公區(qū)、主要巷道、受控區(qū)域(包括但不限于水泵房、變電所、炸藥庫(kù)、避災(zāi)硐室等)、裝備作業(yè)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。搭建礦山物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，提升網(wǎng)絡(luò)的布局布點(diǎn)與覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)地面與井下的無(wú)障礙通訊，滿足大批量人員與設(shè)備精確定位、礦山井下大量人員和移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)控制、大批量實(shí)時(shí)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集與傳輸?shù)纫蟆?duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，鼓勵(lì)有條件的礦山開展IPv6、5G、NB-IoT等新型技術(shù)的規(guī)模化試驗(yàn)和應(yīng)用部署，采用Mesh網(wǎng)絡(luò)、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全部移動(dòng)裝備和作業(yè)人員的無(wú)縫信息交互。鼓勵(lì)礦山配備高系統(tǒng)容量、高傳輸速率、多容錯(cuò)機(jī)制、低延時(shí)的高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)基于軟件定義的敏捷網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置。