智慧矿山
张洁贞
2025年8月22日 · 阅读时间：12分钟
一、当前信息化基础与演进之痛
我国煤矿信息化经历了综合自动化、数字矿山等阶段，已具备较完善的监测监控与集中控制基础。然而要迈向更高阶段，仍存在三大痛点：
- 数据孤岛：系统分散、标准不一、难以互通，数据价值无法全局释放。
- 智能不足：多停留在“监控”层，缺乏建模与推理，难以实现预测性维护、智能调度。
- 人因依赖：安全生产高度依赖经验与责任心，对人员行为安全缺少有效数字化管控手段。
未来演进要实现从“有”到“优”、从“单点智能”到“系统智能”的跨越，以系统工程的方法重塑技术与管理闭环。
二、未来图景：勾勒“透明矿井”的四大核心特征
1. 全域感知：神经末梢的无限延伸
借助光纤传感、UWB、5G等技术，除传统环境与设备参数外，还将实时捕捉地压/应力、设备亚健康状态、人员精准定位与体征信息，让矿井“神经系统”更灵敏，实现“可见”到“可察”的跃迁。
2. 数据驱动：矿井拥有“智慧大脑”
基于云边协同的算力体系，构建矿井“AI大脑”，实现多源数据融合、模型训练与智能决策。
- 智能预警与决策：对瓦斯突出、透水等进行小时/天级提前预警与干预。
- 设备健康管理：预测性维护减少非计划停机，提升产能利用率。
- 资源协同优化：贯通采掘机运通，实现“人-设备-物资-能量”的最优配置。
3. 数字孪生：元宇宙中的矿井镜像
构建实时映射的虚拟矿井，支撑可视化运营、应急推演与工艺验证，成为永不打烊的“练兵场”，显著降低试错成本、提升决策质量。
4. 人机协同：从“井下操作”到“地面巡控”
机器人集群逐步承担钻孔、支护、巡检等高风险作业，矿工角色转变为数据分析师、系统管理师与远程干预专家，向“少人/无人则安”演进。
三、实现路径与战略建议
- 标准先行：统一数据接口与通信协议，打破系统壁垒，夯实数据底座。
- 纵深安全：将工控网络安全提升至战略高度，分区分域、零信任、纵深防御。
- 人才转型：培养既懂采矿又懂数据的复合型“数字矿工”，打造组织数字能力。
- 产学研用联动：矿企、装备商、ICT企业与高校院所协同攻关关键技术。
- 分阶段推进：顶层设计+试点先行+滚动优化，形成快速闭环与可复制模板。
结语
煤矿信息化的未来不是技术堆叠，而是以数据为核心的生态重构。当矿井“透明化”，安全与效率的边界将被重定义。挑战与机遇并存，唯有拥抱变化、敢于创新，方能在新一轮产业升级中释放出比煤炭更珍贵的价值：安全、高效与可持续的未来。
