对智慧矿山建设实践初探
习近平总书记指出，要以科技创新推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能，发展新质生产力。矿业开发作为国民经济的重要支柱，发展新质生产力是推动矿业开发企业高质量发展的内在要求和重要着力点。
近年来，在总局的大力支持下，正元国际积极响应上级号召，以所属企业阿勒泰公司为试点，不断尝试利用人工智能、数字孪生等信息化技术对企业管理进行标准化与规范化建设，开展了智慧矿山关键核心技术的一期建设，并取得了良好成效。本文将结合此项目的实施，对智慧矿山建设的研究实践进行初步探索。
一、国内典型智慧矿山建设的案例剖析
当前国内智慧矿山的典型案例众多，特别是在金矿企业中，一些领先的企业已经成功实现了智慧化转型。如紫金矿业大力引进推广先进适用智能化装备，如新能源矿卡、穿孔钻机等，实现了穿孔、铲装、运输、卸载作业的全面自动化智能化。此外，还针对薄矿脉型矿山的特殊地质条件，定制研发了小型化凿岩台车、锚网台车等采掘设备，显著提高了采掘效率和设备操作的灵活性；山东黄金集团三山岛金矿通过引入5G、云计算、人工智能等先进技术，打造了目前国内最大的单体黄金选矿厂，开发了智慧溜井、智慧物流、智慧能源、智慧安全等多个智慧应用场景，矿工们可以在办公室通过显示器和操控手柄远程操控碎石机和电机车等设备，大幅提高了生产效率和作业量，同时降低了安全风险；山东黄金集团焦家金矿与华为等企业合作，建成了国内首个矿山Wi-Fi6易联网，实现了铲运车的远程驾驶和无人驾驶，司机只需在办公室通过手机下达指令，就能远程操控井下的大型铲运车进行矿石的装卸和运输。
虽然具体案例可能因企业而异，但智慧化金矿的普遍做法可以总结为四个方面：一是引入先进技术，如物联网、大数据、云计算等，实现矿山生产自动化、智能化；二是优化生产流程，通过数字化技术，金矿企业可以实时监控生产环节，优化生产流程，提高生产效率；三是加强安全管理，利用智能化技术，金矿企业能够实时监测矿井内的各项参数，及时发现并应对潜在的安全风险，有效预防安全事故的发生；四是注重环保与可持续发展，在智慧矿山建设中，金矿企业注重环保和可持续发展，采用清洁能源、节能减排等技术，降低对环境的影响。
二、正元国际智慧矿山建设的背景
在当前矿业发展的新形势下，传统矿山面临着生产效率低下、安全风险大等一系列挑战，数字矿山、智慧矿山等已成为推动矿业转型升级、实现高质量发展的重要途径。阿勒泰公司作为智慧矿山建设的先行者，针对矿山现有的配套软件系统中存在的数据孤岛、系统封闭，数据格式复杂，以及自动采集、存储、标准化难以集成等问题，提出了面向矿山的基于数据驱动的“矿石流”大数据融合技术。围绕“勘探-设计-回采-运输-提升-破碎-选矿”的矿石流主线进行业务梳理与分析，通过构建“一套数据、一个平台、一部终端”，对资源储量、采矿出矿、运输提升、地表运输及选矿等各工艺环节数据进行关联，实现在统一平台上对矿山全流程的统一优化指挥调度与全流程管控分析，助力提高矿山企业的运作效率、安全生产水平，进而推动企业高效快速可持续发展。
三、正元国际智慧矿山建设取得的成果
1.打造“一套数据”。通过对阿勒泰公司现有人员定位、视频监控、水泵远程控制、充填自动化和选矿自动化等应用系统及矿石流业务数据，进行深度整合与标准化采集、处理和存储，为矿石流全流程管控分析提供一套全面、准确的数据。
2.建设“一个平台”。以“勘探-设计-回采-运输-提升-破碎-选矿”矿石流为主线建设矿山可视化管控平台，实现采选矿生产过程中各个环节的矿石品位、矿石量、金属量、物资、能耗、设备效率、成本等可视化表达，为管理者提供一个直观、全面的生产监控与决策支持平台，助力企业精准把握生产脉搏，优化资源配置，提升整体竞争力。
3.研发“一部终端”。阿勒泰公司组织技术人员研发了与系统相匹配的手机移动APP，不仅集成了数据填报、实时审批等便捷功能，还实现了各类生产数据的即时查看与分析，使得基层员工能够随时随地反馈生产情况，而管理者则能实时掌握第一手数据，不仅增强了管理灵活性，提升了管理效率，也为实现“掌上管矿”的现代化管理模式提供了有力支撑。
四、当前智慧矿山建设中存在的不足
阿勒泰公司在智慧矿山一期建设的2年时间内，借助物联网、大数据与人工智能等技术，构建了智慧矿山的整体框架，并取得了一定成绩，但是也存在一些问题。一是前期网络建设时未统一规划。各软件系统都是单独网络存在，没有纳入统一的局域网，需要重新梳理，进行网络改造才能进行数据采集的统一。二是存在需求差异。不同生产车间、部门的需求和管理方式不一样，生产工艺也会根据实际情况进行调整，需要针对性地进行定制化开发和服务。三是推广有难度。由于矿山所在地偏远，一线生产矿井人员对智慧矿山建设重视程度不够，仅仅满足于安全生产前提下完成生产任务，对智能化、信息化工作还停留在表面，需定期加强对员工的培训和推广工作。四是运行维护困难。智能矿山建成后随着时间的推移，运维成本会逐渐增加，当前缺乏专业的运维人员，给智能矿山运维带来困难。五是智能化水平有待提高。目前智能化技术、设备还不能很好地满足现场实际需求，特别是井下开采，能够适用行业的平台、装备还远远不足，加之每个矿井生产环境、装备情况、人员素质都不尽相同，会导致智能化建设推进进度较慢。
五、未来展望
在当前技术创新前所未有的密集活跃期，正元国际将持续深入贯彻习近平总书记关于新质生产力的重要论述精神，不断推动智慧矿山建设的实践探索。一方面，公司将进一步完善和优化现有系统平台的功能和性能，提升矿石流业务分析能力和与其他业务系统的对接能力，同时调整生产管控平台的界面，优化手机移动APP的应用操作，提升用户体验。另一方面，公司将积极探索和引入新的信息技术手段，如数字孪生、三维建模等，构建矿山三维可视化虚拟仿真场景，实现多系统数据的集成展示，为智慧矿山建设注入新的活力和动力。
此外，公司还将加强人才培养和合作交流工作，不断提升团队的研发能力和水平，为智慧矿山建设提供坚实的人才保障和技术支持。通过这些努力，正元国际将不断缩小与国内先进矿业企业智慧化建设程度的差距，持续推动正元国际高质量发展，打造更加安全、高效、智慧的矿山生产模式，为保障国家战略性矿产资源安全贡献新的更大力量。
