數(shù)字化、智能化技術(shù)是推動(dòng)傳統(tǒng)礦山轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。作為世界上重要的金屬礦產(chǎn)供應(yīng)國(guó)之一，我國(guó)在全球金屬礦山行業(yè)中占據(jù)重要地位。然而，國(guó)內(nèi)金屬礦山普遍面臨諸如資源保障能力不足、對(duì)外依賴程度高、資源開發(fā)利用效率低下、產(chǎn)業(yè)集中度不夠、安全隱患顯著以及環(huán)境保護(hù)壓力增大等挑戰(zhàn)。亟需通過技術(shù)創(chuàng)新來提升生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源配置，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)措施，確保安全生產(chǎn)，并借助數(shù)字化與智能化手段促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型，打造礦山行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力

遼寧科技大學(xué)柳小波團(tuán)隊(duì)：分析了當(dāng)前我國(guó)金屬礦山高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展面臨的多重挑戰(zhàn)和新機(jī)遇，認(rèn)為現(xiàn)階段挑戰(zhàn)在于：統(tǒng)一頂層設(shè)計(jì)缺失與發(fā)展布局規(guī)劃不足，局部?jī)?yōu)化、分割而治、管理手段落后，工藝技術(shù)手段落后，新技術(shù)應(yīng)用深度與廣度不足，我國(guó)金屬礦山發(fā)展迎來的新機(jī)遇包括國(guó)家資源戰(zhàn)略規(guī)劃引導(dǎo)和支持力度空前“綠水青山就是金山銀山”理念倒逼資源開發(fā)技術(shù)與管理的變革與突破、新興技術(shù)引入和創(chuàng)新為礦山發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力，認(rèn)為智慧化轉(zhuǎn)型是打造礦山行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的必由之路。

提出了資源、管理、技術(shù)三位一體的礦山智慧化轉(zhuǎn)型思路，建立了以點(diǎn)突破、線聯(lián)動(dòng)、面覆蓋的智慧礦山建設(shè)創(chuàng)新模式，同時(shí)分析了團(tuán)隊(duì)與鞍鋼礦業(yè)在采礦作業(yè)無人化、地質(zhì)資源數(shù)字化等方面研究和實(shí)踐成果。最后分別從企業(yè)、行業(yè)和國(guó)家層面對(duì)我國(guó)金屬礦山智慧化轉(zhuǎn)型進(jìn)行了展望

相關(guān)成果以《我國(guó)金屬礦山智慧化轉(zhuǎn)型實(shí)踐與展望》為題，發(fā)表于《金屬礦山》2025年“礦業(yè)青年科學(xué)家”專題（2025年第5期），作者來源于遼寧科技大學(xué)智慧礦山研究院、北京科技大學(xué)礦產(chǎn)研究院、鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司、東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院、北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院。

1、戰(zhàn)略、管理、技術(shù)三位一體的礦山智慧化轉(zhuǎn)型思路

資源戰(zhàn)略引領(lǐng)、管理創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、技術(shù)智慧賦能三位一體，是推動(dòng)智慧化轉(zhuǎn)型的必要保障，是構(gòu)建現(xiàn)代化礦業(yè)新生態(tài)的核心要素。

戰(zhàn)略、管理、技術(shù)三位一體的礦山智慧化轉(zhuǎn)型思路

???資源戰(zhàn)略引領(lǐng)

立足資源戰(zhàn)略、制定標(biāo)準(zhǔn)，做好頂層設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，必須加強(qiáng)戰(zhàn)略引領(lǐng)作用，做好頂層設(shè)計(jì)。需要從國(guó)家戰(zhàn)略高度出發(fā)，立足資源戰(zhàn)略，樹立國(guó)際視野，擁有戰(zhàn)略思維；要科學(xué)統(tǒng)籌規(guī)劃，堅(jiān)持系統(tǒng)化思維；要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，建立規(guī)范的智慧礦山分級(jí)評(píng)估體系；進(jìn)一步打造一系列示范性基地和標(biāo)桿項(xiàng)目，促進(jìn)礦產(chǎn)資源開發(fā)的高質(zhì)量發(fā)展。

圍繞“雙碳”目標(biāo)、優(yōu)化布局，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。圍繞“碳達(dá)峰、碳中和”這一歷史性任務(wù)，礦產(chǎn)資源開發(fā)統(tǒng)籌規(guī)劃，優(yōu)化布局，要堅(jiān)持把綠色低碳發(fā)展的理念融入企業(yè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的全過程。需要做到：高站位，把握國(guó)家資源戰(zhàn)略內(nèi)涵，積極主動(dòng)謀求轉(zhuǎn)型升級(jí)；高起點(diǎn)，規(guī)劃礦業(yè)“雙碳”技術(shù)體系，打造創(chuàng)新平臺(tái)；高標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)新一輪找礦行動(dòng)、礦山綠色開采、智能開發(fā)進(jìn)程，夯實(shí)礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)。

全面挖潛增效、重點(diǎn)突破，服務(wù)發(fā)展大局。礦山智慧化轉(zhuǎn)型要系統(tǒng)化的對(duì)標(biāo)分析，聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域的突破；要推進(jìn)全面的戰(zhàn)略合作，實(shí)現(xiàn)互惠共贏；要強(qiáng)化工程項(xiàng)目管理，追求整體效益最大化；要優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式，提高成本控制能力；要細(xì)化專業(yè)管控措施，增強(qiáng)創(chuàng)造效益的能力；要深化創(chuàng)新機(jī)制，促進(jìn)供應(yīng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。

堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、激發(fā)活力，助推轉(zhuǎn)型升級(jí)。礦山智慧化轉(zhuǎn)型要始終堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加速技術(shù)進(jìn)步，激發(fā)主體活力；要加快推進(jìn)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，培育新的競(jìng)爭(zhēng)力；要強(qiáng)化企業(yè)在創(chuàng)新活動(dòng)中的核心地位，構(gòu)建完整的科技創(chuàng)新體系；要完善人才培養(yǎng)和發(fā)展機(jī)制，激發(fā)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新活力；要加大科研資金的投入力度，增強(qiáng)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力；要深化產(chǎn)業(yè)與教育的融合，建設(shè)高水平的科技創(chuàng)新平臺(tái)；要加快新技術(shù)的集成與應(yīng)用，推動(dòng)礦業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型。

???管理創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

管理體制機(jī)制改革。為了充分發(fā)揮礦業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐作用，并推動(dòng)礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，關(guān)鍵在于改革現(xiàn)有的管理體制機(jī)制，優(yōu)化生產(chǎn)組織架構(gòu)。通過健全管理制度，構(gòu)建規(guī)范、持續(xù)、高效的創(chuàng)新管理體系，為管理創(chuàng)新規(guī)范運(yùn)行提供制度和機(jī)制保證。

工程管理模式創(chuàng)新。以礦冶“五品聯(lián)動(dòng)”系統(tǒng)工程理論為指導(dǎo)，從礦冶工程等流程工業(yè)的矛盾和問題分析入手，對(duì)其管理關(guān)鍵問題進(jìn)行系統(tǒng)研究。將包含地質(zhì)工程、采礦工程、配礦工程、選礦工程、冶煉工程在內(nèi)的礦冶工程看作一個(gè)整體，統(tǒng)籌考慮地質(zhì)品位、采礦品位、入選品位、精礦品位和入爐品位5種品位，以礦冶工程的總成本為目標(biāo)，以集成優(yōu)化的礦冶“五品聯(lián)動(dòng)”工程管理模式為導(dǎo)向，從管理理念、理論基礎(chǔ)、理論構(gòu)建、建模方法、評(píng)價(jià)工具、關(guān)鍵指標(biāo)成本聯(lián)動(dòng)優(yōu)化方法等方面，構(gòu)建適合我國(guó)礦冶特點(diǎn)的系統(tǒng)創(chuàng)新模式。

管理技術(shù)手段變革。通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈及人工智能等前沿技術(shù)，推動(dòng)礦冶工程管理手段、管理模式和管理理念的創(chuàng)新，從數(shù)字化逐步過渡到智能化，最終實(shí)現(xiàn)智慧化管理。構(gòu)建“管理駕駛艙”，支持智慧決策，不僅是智慧礦山建設(shè)達(dá)到高級(jí)階段的具體表現(xiàn)，也是推動(dòng)礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑。

???技術(shù)智慧賦能

以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，構(gòu)建“端—邊—網(wǎng)—云”一體化技術(shù)架構(gòu)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過整合“端—邊—網(wǎng)—云”各技術(shù)層級(jí)，推動(dòng)礦山智能化與自動(dòng)化進(jìn)程。該架構(gòu)將礦山設(shè)備、傳感器、數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等多個(gè)要素有機(jī)結(jié)合，形成高效的協(xié)同工作模式。通過邊緣計(jì)算進(jìn)行就地處理，減少延遲；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸；云平臺(tái)則提供強(qiáng)大的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)分析支持。這一架構(gòu)不僅能提升生產(chǎn)效率，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警設(shè)備故障，確保礦山生產(chǎn)的安全和連續(xù)性，推動(dòng)礦山管理向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。

以數(shù)字孿生為基石，構(gòu)建礦山全生命周期智慧生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)字孿生技術(shù)通過建立礦山生產(chǎn)全過程三維孿生模型，在全生命周期內(nèi)實(shí)時(shí)模擬、預(yù)測(cè)和管理礦山的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況。一方面，數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實(shí)中的礦山狀況精準(zhǔn)地映射到孿生模型中，幫助管理者掌握礦山的設(shè)備狀態(tài)、資源消耗和環(huán)境變化等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。另一方面，該技術(shù)還能基于孿生模型向?qū)嶋H生產(chǎn)過程提供反饋，礦山可以提前預(yù)判設(shè)備故障、優(yōu)化采礦策略，提升作業(yè)效率。它還支持模擬不同開采方案的實(shí)踐效果，減少不確定性因素對(duì)生產(chǎn)帶來的影響，確保生產(chǎn)安全性、穩(wěn)定性，并為綠色、智能的礦山生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

以人工智能為引擎，構(gòu)建礦業(yè)智能決策大模型。人工智能技術(shù)的發(fā)展為礦山行業(yè)帶來了新的變革，通過構(gòu)建礦業(yè)智能決策大模型，企業(yè)可以更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境。該大模型整合了海量的礦山生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行深度分析，幫助管理者在生產(chǎn)規(guī)劃、資源配置、設(shè)備維護(hù)等關(guān)鍵決策中提供有力的支持。人工智能模型不僅能識(shí)別生產(chǎn)過程中的潛在問題，還能優(yōu)化操作流程，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率，降低風(fēng)險(xiǎn)和成本，確保礦山在高效、安全運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。

融合物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，研發(fā)礦業(yè)智能化裝備。融合物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，將礦山設(shè)備、傳感器、控制系統(tǒng)互聯(lián)，形成一個(gè)具有感知、傳輸、決策和執(zhí)行能力的智能網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)采集并傳輸設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理?；诖耍V山智能化裝備如無人采礦車、自動(dòng)鉆機(jī)等可以在復(fù)雜的地形和環(huán)境中實(shí)現(xiàn)自主作業(yè)，大幅提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提升作業(yè)的安全性與可持續(xù)性。

2、點(diǎn)突破、線聯(lián)動(dòng)、面覆蓋的智慧礦山建設(shè)創(chuàng)新模式

該模式內(nèi)涵包括：點(diǎn)突破階段主要集中在解決礦山生產(chǎn)中的具體技術(shù)瓶頸問題上；線聯(lián)動(dòng)階段要實(shí)現(xiàn)礦石流、信息流和能量流的有效協(xié)同，意味著不僅要確保數(shù)據(jù)能夠順暢地在不同系統(tǒng)之間傳輸，還要實(shí)現(xiàn)資源的最佳配置；當(dāng)單個(gè)環(huán)節(jié)和技術(shù)流程得到優(yōu)化之后，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山整體的智能化，即面覆蓋

點(diǎn)突破、線聯(lián)動(dòng)、面覆蓋的智慧礦山建設(shè)創(chuàng)新模式

???點(diǎn)突破——技術(shù)瓶頸攻關(guān)

點(diǎn)突破階段通過精準(zhǔn)識(shí)別并解決生產(chǎn)過程中存在的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸問題。作為智慧化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，該階段通過系統(tǒng)化的技術(shù)診斷與分析，找出影響生產(chǎn)效率和安全性的關(guān)鍵因素，并采取針對(duì)性的技術(shù)措施進(jìn)行攻關(guān)

具體方法包括：運(yùn)用專業(yè)的工具和技術(shù)手段對(duì)礦山生產(chǎn)流程進(jìn)行全面梳理，識(shí)別出限制效率與安全的主要問題，集中力量攻克諸如透明地質(zhì)技術(shù)、井下精準(zhǔn)定位導(dǎo)航技術(shù)、礦巖識(shí)別技術(shù)、采掘設(shè)備的姿態(tài)精準(zhǔn)控制技術(shù)、智能穿孔爆破技術(shù)、電鏟自主鏟裝技術(shù)、復(fù)雜條件下的無人駕駛技術(shù)、智能裝備集群協(xié)同控制技術(shù)、災(zāi)害精準(zhǔn)感知與預(yù)警技術(shù)，以及適用于礦山環(huán)境的工業(yè)軟件等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)與礦山開采深度融合，通過嚴(yán)格的驗(yàn)證程序確保技術(shù)的可行性和可靠性，并最終形成標(biāo)準(zhǔn)化模式，在行業(yè)內(nèi)推廣使用。

該方面的典型成果如下：

ⅰ針對(duì)地下礦山采準(zhǔn)爆破區(qū)域無網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋問題，鞍鋼礦業(yè)開發(fā)了地下礦采準(zhǔn)爆破區(qū)域彈性伸縮Wi-Fi機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了井下彈性無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)動(dòng)態(tài)覆蓋功能，為地下采準(zhǔn)爆破區(qū)域智能化設(shè)備運(yùn)行提供了網(wǎng)絡(luò)支撐，打通了采準(zhǔn)爆破區(qū)域“最后一百米”的網(wǎng)絡(luò)連接。

Wi-Fi機(jī)器人遠(yuǎn)程駕駛鏈路

ⅱ以礦山鑿巖工序的少人化、無人化以及設(shè)備遠(yuǎn)程遙控為目標(biāo)，鞍鋼礦業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)了中深孔臺(tái)車高效遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)裝卸桿解決方案與操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中深孔臺(tái)車的地表遠(yuǎn)程遙控操作、自動(dòng)裝卸桿、中深孔井下高精度定位等功能。

中深孔臺(tái)車地表遠(yuǎn)程鉆孔作業(yè)

?；跓o縫切換的通信網(wǎng)絡(luò)、低延時(shí)的視頻處理、激光掃描實(shí)時(shí)定位、車輛姿態(tài)控制等技術(shù)，鞍鋼礦業(yè)開展了井下鏟運(yùn)機(jī)無人駕駛研究，實(shí)現(xiàn)了地下鏟運(yùn)機(jī)遠(yuǎn)程遙控、自主導(dǎo)向、自動(dòng)倒礦等功能

井下鏟運(yùn)機(jī)無人駕駛運(yùn)輸作業(yè)

ⅳ本研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的通風(fēng)傳感設(shè)備和礦井通風(fēng)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立了通風(fēng)模型，搭建了通風(fēng)管理系統(tǒng)，通過進(jìn)行井下通風(fēng)數(shù)據(jù)和通風(fēng)機(jī)工況信息的采集分析，完成通風(fēng)集中化控制，風(fēng)量、風(fēng)速方向的智能化管控，從而實(shí)現(xiàn)按需通風(fēng)

井下通風(fēng)智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)界面

???線聯(lián)動(dòng)——“三流”協(xié)同優(yōu)化

線聯(lián)動(dòng)階段是智慧礦山建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目標(biāo)是在解決各作業(yè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)問題之后，通過礦石流、信息流和能量流的協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全流程的高效運(yùn)作。這一階段不僅關(guān)注技術(shù)層面的集成，還強(qiáng)調(diào)管理流程的優(yōu)化，以提升礦山整體運(yùn)營(yíng)效率和管理水平。“三流”協(xié)同指的是物質(zhì)流（礦石流）、信息流和能量流的高效整合，而這些“流”的有效協(xié)同依賴于統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

基本內(nèi)涵如下：

ⅰ從“礦石流”角度出發(fā)，需要對(duì)礦山生產(chǎn)的全流程進(jìn)行智能化控制，涵蓋礦山規(guī)劃、地質(zhì)建模、采掘計(jì)劃、采礦設(shè)計(jì)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以及鑿巖、裝藥、爆破、通風(fēng)、支護(hù)、出渣、放礦、鏟裝、運(yùn)輸、破碎、提升等眾多作業(yè)工序。

ⅱ從“信息流”角度來看，要構(gòu)建一個(gè)全面覆蓋礦山生產(chǎn)全過程的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)能夠被實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理和分析，用于制定和執(zhí)行科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃，并對(duì)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)估。通過信息流的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)采礦、提升、運(yùn)輸?shù)裙ば蛑g的無縫協(xié)作，從而提高整體生產(chǎn)效率。并且，信息流的透明化還有助于加強(qiáng)礦山安全管理。

ⅲ從“能量流”角度出發(fā)，在整個(gè)礦山運(yùn)營(yíng)過程中，需要通過優(yōu)化能源使用、提高設(shè)備能效、引入可再生能源等方式，確保能量流的高效和可持續(xù)，從而實(shí)現(xiàn)礦山能源使用的最優(yōu)化管理，確保礦山運(yùn)營(yíng)過程中的綠色與可持續(xù)發(fā)展。

代表性應(yīng)用成果案例包括：

礦山地質(zhì)資源多工序數(shù)字化管理。鞍鋼礦業(yè)建立了包括數(shù)字地質(zhì)、數(shù)字驗(yàn)收、數(shù)字設(shè)計(jì)、數(shù)字計(jì)劃等內(nèi)容在內(nèi)的地、測(cè)、采業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)綜合性管理系統(tǒng)，解決了礦山業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)人工傳遞、不同步問題，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間數(shù)據(jù)共享，降低了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的時(shí)間成本，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙等各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，同時(shí)提高了地質(zhì)、測(cè)量、采礦設(shè)計(jì)專業(yè)人員的工作效率。

礦山地質(zhì)資源數(shù)字化技術(shù)

井下安全生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)源數(shù)字化管理。本研究團(tuán)隊(duì)通過打造礦山智慧安全管控平臺(tái)，將礦山安全管理的流程、作業(yè)、規(guī)則沉淀在平臺(tái)之上，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。典型成果如下

?針對(duì)地下礦機(jī)車行駛過程中脫軌事故發(fā)生頻繁、維修成本高、影響施工進(jìn)度等問題。本研究團(tuán)隊(duì)建立了機(jī)車行駛軌道磨耗識(shí)別模型，自動(dòng)識(shí)別軌道磨耗類型、磨耗長(zhǎng)度和磨耗程度，對(duì)磨耗閾值超限情況進(jìn)行報(bào)警，提醒檢修更換。

（a）軌道磨耗檢測(cè)裝置

（b）潛在碰撞體檢測(cè)結(jié)果

地下礦機(jī)車軌道磨耗檢測(cè)裝置與潛在碰撞體檢測(cè)結(jié)果

?以往井底裝置檢測(cè)均依靠人工巡檢，但井底環(huán)境復(fù)雜，容易出現(xiàn)檢測(cè)效率低、效果差、安全性不足等問題。因此本研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)并開發(fā)了井底主要設(shè)備自動(dòng)巡檢方法、裝置與系統(tǒng)

地下礦井底裝備智能巡檢系統(tǒng)

?傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管控體系是對(duì)固有風(fēng)險(xiǎn)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)，但其管控程序復(fù)雜且時(shí)效性較低，難以實(shí)現(xiàn)信息共享。本研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)并開發(fā)了地下礦山安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控平臺(tái)，指導(dǎo)人員在最短時(shí)間內(nèi)采取最有效的災(zāi)害消除措施，高效實(shí)現(xiàn)逃生避災(zāi)線路指引。

地下礦山安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控平臺(tái)

???面覆蓋——礦業(yè)新生態(tài)數(shù)智賦能

面覆蓋階段旨在通過全域覆蓋、多工序集成、供應(yīng)鏈優(yōu)化以及生產(chǎn)—安全—環(huán)境一體化管理模式，構(gòu)建一個(gè)完整和諧的礦業(yè)新生態(tài)。該階段強(qiáng)調(diào)全域覆蓋、多工序集成、供應(yīng)鏈優(yōu)化以及生產(chǎn)—安全—環(huán)境一體化管理模式的綜合推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到安全再到環(huán)境保護(hù)的全面智能化管理，打造一個(gè)完整和諧的礦業(yè)新生態(tài)。該階段不僅注重技術(shù)層面的全面集成，還強(qiáng)調(diào)跨部門、跨系統(tǒng)的協(xié)同合作，以實(shí)現(xiàn)礦山整體的智能化與可持續(xù)發(fā)展

針對(duì)金屬礦山智能化“煙囪”式離散式的系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)，本研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合鞍鋼礦業(yè)某地下礦山，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)化頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)一合理規(guī)劃，設(shè)計(jì)了適合地下礦山生產(chǎn)與管理的智慧礦山建設(shè)業(yè)務(wù)架構(gòu)，全面實(shí)現(xiàn)了多流程的打通。

某地下礦智慧礦山建設(shè)總體架構(gòu)

“點(diǎn)突破——技術(shù)瓶頸攻關(guān)、線聯(lián)動(dòng)——‘三流’協(xié)同優(yōu)化、面覆蓋——礦業(yè)新生態(tài)數(shù)智賦能”的智慧礦山建設(shè)創(chuàng)新模式，不僅能夠顯著提升礦山整體運(yùn)營(yíng)效率與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還能夠促進(jìn)礦山可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)為智慧礦山建設(shè)提供系統(tǒng)化的指導(dǎo)框架與創(chuàng)新模式。

3、礦山智慧化轉(zhuǎn)型展望

在企業(yè)層面，未來智慧礦山將是高度智能的無人生產(chǎn)，采場(chǎng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全面無人化，所有的生產(chǎn)過程由機(jī)器設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)；將是高效智慧的運(yùn)營(yíng)管控模式，礦山所有數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)礦山全生命周期的智能化決策和管理；將是高級(jí)可靠的安全保障，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警等手段，從根源上防范礦山生產(chǎn)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全；將是生態(tài)和諧的綠色礦山，采用低碳的電動(dòng)裝備，構(gòu)建“礦山智能微電網(wǎng)”，減少對(duì)環(huán)境的影響和污染，實(shí)現(xiàn)零碳礦山建設(shè)目標(biāo)

在行業(yè)層面，礦山發(fā)展正步入跨界融合與生態(tài)重構(gòu)的新紀(jì)元。未來礦山行業(yè)將打破傳統(tǒng)企業(yè)與領(lǐng)域界限，匯聚人才、技術(shù)、資本等多維資源，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的緊密銜接與協(xié)同創(chuàng)新。這一過程將推動(dòng)智慧礦業(yè)的全面形成，構(gòu)建起標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、資源高效配置、服務(wù)開放共享、產(chǎn)業(yè)深度協(xié)同智慧礦業(yè)生態(tài)圈。這一生態(tài)圈的形成，不僅將加速礦業(yè)技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，還將顯著提升整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力與可持續(xù)發(fā)展能力。

當(dāng)前我國(guó)礦產(chǎn)資源行業(yè)正處于高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，面臨著挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的局面，轉(zhuǎn)型與發(fā)展的任務(wù)并行不悖。智慧礦山建設(shè)已成為必然趨勢(shì)，迫切需要開展持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)、突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、自主研發(fā)核心裝備，以保障我國(guó)礦產(chǎn)資源安全，在全球礦業(yè)市場(chǎng)中占據(jù)有利地位。國(guó)家層面可以通過制定相關(guān)政策和規(guī)劃，明確智慧礦山的發(fā)展方向和目標(biāo)，為行業(yè)發(fā)展提供清晰的指引；建立健全智慧礦山相關(guān)的法律法規(guī)體系，保障礦業(yè)持續(xù)健康發(fā)展；通過設(shè)立國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心等科研平臺(tái)，集聚高水平的人才團(tuán)隊(duì)，開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，解決智慧礦山建設(shè)中的核心技術(shù)難題；加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，營(yíng)造良好的法治環(huán)境

譜寫礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新篇章是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，需要全行業(yè)同仁共同努力。在這個(gè)新時(shí)期，礦業(yè)同仁們應(yīng)當(dāng)抓住發(fā)展的新機(jī)遇，團(tuán)結(jié)協(xié)作、共同努力，為推動(dòng)礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量，助力實(shí)現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化的偉大目標(biāo)

作者簡(jiǎn)介

柳小波

遼寧科技大學(xué)教授、博士、博士研究生導(dǎo)師

現(xiàn)任遼寧科技大學(xué)智慧礦山研究院院長(zhǎng)、千山灣礦業(yè)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任，鞍山市科技局副局長(zhǎng)（掛職）。主要從事礦山系統(tǒng)工程和智慧礦山關(guān)鍵技術(shù)研究。主持國(guó)家科技重大專項(xiàng)子課題、“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目等縱向課題和企業(yè)橫向課題等近30項(xiàng)。兼任全國(guó)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、中國(guó)冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)，《Green and Smart Mining Engineering》《金屬礦山》編委。

近年來，以系統(tǒng)工程思想為主導(dǎo)，集成構(gòu)建了礦山全流程的智慧開發(fā)架構(gòu)，以智慧礦山建設(shè)“點(diǎn)突破—線聯(lián)動(dòng)—面拓寬”系統(tǒng)研究方法為手段，形成了“數(shù)字開采理論創(chuàng)新—源頭提質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新—工藝再造系統(tǒng)創(chuàng)新”的創(chuàng)新研究體系，研發(fā)了礦山典型場(chǎng)景數(shù)智技術(shù)與系統(tǒng)，并主持我國(guó)首個(gè)地下采選一體化礦山的硐室群設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性分析研究工作，提出了礦產(chǎn)資源地下采選一體化開采解決方案。相關(guān)研究成果獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)7項(xiàng)；發(fā)表SCI、EI等高水平論文近百篇；授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)；出版教材和專著3部，其中《數(shù)字礦山建設(shè)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)》專著獲批國(guó)家出版基金，并入選“十四五”國(guó)家重點(diǎn)出版物；編寫國(guó)家/行業(yè)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)。

成果閱讀

柳小波，叢峰武，張寶金，馬新博，陳曉云，張興帆，王連成.我國(guó)金屬礦山智慧化轉(zhuǎn)型實(shí)踐與展望[J].金屬礦山，2025（5）：1-16.

《金屬礦山》簡(jiǎn)介

《金屬礦山》由中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司和中國(guó)金屬學(xué)會(huì)主辦，主編為中國(guó)工程院王運(yùn)敏院士，現(xiàn)為北大中文核心期刊、中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊（中國(guó)科技核心期刊）、中國(guó)精品科技期刊（F5000頂尖學(xué)術(shù)論文來源期刊）、中國(guó)百?gòu)?qiáng)報(bào)刊、RCCSE中國(guó)核心學(xué)術(shù)期刊（A）、中國(guó)期刊方陣雙百期刊、國(guó)家百種重點(diǎn)期刊、華東地區(qū)優(yōu)秀期刊，被美國(guó)化學(xué)文摘（CA）、美國(guó)劍橋科學(xué)文摘（CSA）、波蘭哥白尼索引（IC）、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（JST）等世界著名數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。主要刊登金屬礦山采礦、礦物加工、機(jī)電與自動(dòng)化、安全環(huán)保、礦山測(cè)量、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域具有重大學(xué)術(shù)價(jià)值或工程推廣價(jià)值的研究成果，優(yōu)先報(bào)道受到國(guó)家重大科研項(xiàng)目資助的高水平研究成果。根據(jù)科技部中國(guó)科技信息研究所發(fā)布的《2024中國(guó)科技期刊引證報(bào)告（核心版）》，《金屬礦山》核心總被引頻次位列26種礦業(yè)工程技術(shù)學(xué)科核心期刊第1位；根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊影響因子年報(bào)》（2024版），《金屬礦山》學(xué)科影響力位居73種礦業(yè)期刊第9位。

編排：余思晨

審核：王小兵

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