一、多重驱动因素下,我国智能矿山建设迎历史性机遇
根据观研报告网发布的《中国智能矿山行业现状深度研究与发展前景分析报告(2025-2032)》显示,智能矿山是以数字化、信息化、智能化技术为基础,通过全面感知、自动分析和快速处理实现矿山生产、安全管理与运营的智能化。其核心目标是建设安全、高效、绿色的智慧矿山。近年随着数字化、信息化以及人工智能技术的飞跃发展,我国矿业行业进入了“智能化”新时代,以“无人值守”“无人矿卡”“一键启停”“自动巡检”为标志的智能化技术落地生根、蓬勃发展,不仅有效促进了安全生产,提升了安全管理水平,还大大降低了人力成本,提高了矿山整体形象。
矿业是国民经济发展的重要支柱性产业,是人类社会繁荣发展不可或缺的基础产业。从石器时代到工业革命,再到信息时代,每一次文明的跃升都离不开矿产资源的支撑。然而,现代矿业开发面临各种复杂科学技术难题和自然环境的挑战,正所谓“登天容易,入地难”,随着浅层资源逐步枯竭,深地、深海、复杂地质条件开采成为必然选择。传统的粗放式矿山开发模式难以满足安全、高效和绿色的开发要求。在此背景下,智能化建设是推动矿山安全发展、保障国家能源资源安全的重要举措。
我国作为矿产资源生产与消费大国,近年在政策赋能、技术突破与市场需求驱动等多重合力下,矿产资源开发利用技术与新一代信息技术深度融合,使得智能矿山建设迎来了历史性机遇。
1、政策赋能方面:智能化改造已成为矿山企业生存发展‘必选项’
智能矿山是矿业高质量发展的必由之路,更是保障国家能源资源安全的战略选择。近些年来,我国颁布了多项关于支持、鼓励、规范智慧矿山行业的相关政策。例如2020年2月,国家发展改革委等八部门联合发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》首次提出将人工智能、工业物联网等技术与煤炭开发利用深度融合。2024年4月,我国出台《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》,明确要求,到2026年全国煤矿智能化产能占比不低于60%,危险岗位机器人替代率超30%,井下作业人员减少10%以上。目前我国智能矿山政策体系已形成“中央统筹-部委细化-地方落实”三级推进机制。
我国智慧矿山行业部分相关政策情况
发布时间 | 发布部门 | 政策名称 | 主要内容 |
2020年2月 | 国家发展改革委等八部门 | 关于加快煤矿智能化发展的指导意见 | 首次提出将人工智能、工业物联网等技术与煤炭开发利用深度融合。 |
2023年9月 | 中共中央办公厅、国务院办公厅 | 关于进一步加强矿山安全生产工作的意见 | 加快矿山升级改造。推动中小型矿山机械化升级改造和大型矿山自动化、智能化升级改造,加快灾害严重、高海拔等矿山智能化建设,打造一批自动化、智能化标杆矿山。地下矿山应当建立人员定位、安全监测监控、通信联络、压风自救和供水施救等系统。新建、改扩建金属非金属地下矿山原则上采用充填采矿法,不能采用的应严格论证。 |
2023年9月 | 工业和信息化部、国家发展改革委等部门 | 安全应急装备重点领域发展行动计划(2023-2025年) | 面向露天矿山矿石采掘、运输和装卸场景,强化智能化、无人化装备应用,提高智能感知、高精度定位、预警预报能力,减少高危环境作业人员风险。面向地下矿井复杂空间,发展雷达探测装备、机器人、隧道救援装备,提升地下空间探测、风险感知和救援能力。 |
2024年1月 | 应急管理部、工业和信息化部 | 关于加快应急机器人发展的指导意见 | 针对安全生产重点开展矿山智能化作业和危险岗位的机器人替代示范,推动建设一批无人化、智能化示范矿山。 |
2024年3月 | 市场监管总局、中央网信办等部门 | 贯彻实施〈国家标准化发展纲要〉行动计划(2024—2025年) | 深化智能制造等标准应用试点,推动矿山、冶金、石化、机械、纺织等传统产业智能化转型升级。 |
2024年4月 | 自然资源部、生态环境部、财政部等部门 | 关于进一步加强绿色矿山建设的通知 | 持续提升矿山企业创建水平。矿山企业应主动对照相应行业标准和评价指标定期自评,按计划开展绿色矿山创建工作,及时发现问题短板,积极推动整改。完成绿色矿山建设任务且自评达到标准要求的,可向自然资源主管部门提交自评估报告,申报省级绿色矿山。矿山企业对自评估报告的真实性负责。 |
2024年4月 | 国家矿山安监局、应急管理部等部门 | 关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见 | 加强整体规划。因地制宜探索各类矿山智能化建设的路径方法,加快形成科学完备的矿山智能化建设架构和技术体系。鼓励地方政府和国有大型矿山企业集团结合自身矿山开采条件、灾害特点和技术装备能力,按照一体设计、分步实施的原则,制定具体实施方案,努力实现由单个系统智能化向矿山整体智能化转型升级。 |
2024年5月 | 国家标准化管理委员会、中央网信办、工业和信息化部等部门 | 关于实施公共安全标准化筑底工程的指导意见 | 加快“工业互联网+安全生产”等新技术、新模式、新业态相关标准以及矿山、危险化学品、冶金等传统高危产业智能化转型升级标准研制。 |
2024年8月 | 自然资源部 | 关于保护和永续利用自然资源扎实推进美丽中国建设的实施意见 | 全面推进绿色矿山建设,建立监督机制,实行绿色矿山名录动态管理。 |
2024年10月 | 中国人民银行等四部门 | 关于发挥绿色金融作用 服务美丽中国建设的意见 | 支持长江流域、黄河流域历史遗留矿山污染治理和生态修复,鼓励运用市场化手段盘活矿区自然资源,开展矿区污染治理和生态修复协同试点示范 |
2024年11月 | 工业和信息化部等十二部门 | 5G规模化应用“扬帆”行动升级方案 | 加快5G远程掘进、远程综采、无人矿卡等场景规模推广,推动5G与矿山行业系统融合,构建一体化数智矿山方案,建设一批5G矿山。加速5G本质安全网络设备研制,推动5G赋能矿山采掘等成套装备改造和升级。5G规模化应用“扬帆”行动升级方案 |
2025年1月 | 工业和信息化部等十部门 | 铜产业高质量发展实施方案(2025—2027年) | 推动铜矿山、冶炼、加工企业开展基础网络、基础自动化、管理信息化改造升级,加快实现企业的数字化、网络化、智能化。支持行业龙头企业打造一批智能矿山、工厂和典型应用场景,发挥先进典型带动作用,加速新技术、新装备、新模式推广应用。 |
资料来源:公开资料,观研天下整理
当下,在政策导向之下,智能化改造已成为矿山企业生存发展的‘必选项’,而非‘可选项’。”从区域来看,山西、内蒙古等传统能源大省领跑智能矿山建设,河南、新疆等中西部省份依托政策与新能源需求加速追赶,区域布局从单一资源型向产业链协同扩展,政策支持与低碳目标共同推动行业向高效、绿色方向升级。
2、技术突破方面:物联网、大数据、5G、人工智能等技术为矿山行业带来革命性变革
技术创新是智能矿山建设的核心驱动力。物联网、大数据、人工智能等新技术的崛起,为矿业领域带来了前所未有的发展机遇。
物联网技术是智能矿山不可或缺的基础设施。它通过将矿山内的各类设备、传感器以及工作人员等元素互联互通,实现了信息的即时共享与顺畅传输。这样的技术支撑为矿山的智能化生产与高效管理提供了坚实的数据基础。
近年随着物联网技术的飞速发展,智能感知与远程监控技术在矿山设备领域的应用日益广泛。尤其是物联网与5G结合,智能感知与远程监控迎来了全新的发展阶段,进一步提高矿山设备效率。例如在5G技术的引领下,无人化采矿系统成为了现实。无人化采矿系统通过5G实现高效、安全的矿山作业,降低人工介入。通过高精度传感器和物联网技术的深度结合,系统能够实时监测矿山的各个角落,同时进行远程操控。这一创新使得采矿作业更加高效、安全,为矿山行业带来了革命性的变革。
大数据技术堪称智能矿山的神经系统,其核心在于对矿山内海量数据的收集、高效存储、深度处理以及精准分析。通过这一系列流程,大数据技术能够揭示生产过程中的内在规律,洞悉潜在问题,从而为智能化生产决策和管理提供强有力支持。
人工智能技术是推动智能矿山发展的关键一环。借助机器学习、深度学习等先进技术,该领域实现了对矿山生产流程的智能化管控与优化,进而提升了生产效率,并确保了作业安全。
在传统矿产勘探领域,复杂且不确定的地质条件一直是制约勘探工作的难题,导致勘探周期长、成本高、成功率低,而基于人工智能的地质建模技术为这一困境带来了转机。2021年至2023年,贵州省有色金属和核工业地质勘查局通过创新找矿模式并结合大数据智能预测,探获4个大中型全隐伏铝土矿床。2025年4月,广西壮族自治区二七四地质队运用随机森林算法构建桂西地区二维沉积型铝土矿资源预测模型,圈定找矿靶区18处,构建起“数据采集-智能分析-精准预测”的新型找矿模式。西藏地区的采矿业更是借助无人驾驶智能矿卡、自动化钻机等设备减少人工干预,利用传感器和物联网技术优化生产流程,“人工智能+”逐渐成为推动行业变革的重要引擎。
此外,无人驾驶技术正在重新定义矿山生产模式:循环作业、动态调度等能力让“人停车不停”成为常态,日有效作业时长从19小时提升到最高达到22小时,推动矿山从“劳动力密集型”向“数据驱动型”转型。在这一过程中,矿区与周边社区的关系也在重构——无人化减少了对偏远地区劳动力的依赖,转而催生出智能化运维、远程监控等新就业形态,为资源型地区经济转型提供了新动能。 公开数据显示,截至2024年12月,国内在矿无人驾驶车辆数为2000台左右,2024年露天矿新增车辆中无人驾驶矿卡渗透率为 8.3%。
在上述物联网、大数据、人工智能等技术快速发展以及其在矿山领域不断深入应用下,我国智能矿山建设不断加速。不过目前从技术成熟度来看,不同领域进展不一:例如云网融合技术已进入实用化初期,曹家滩、大海则等示范项目验证了5G+边缘计算方案的可行性;自动驾驶技术在露天矿山场景已达到准成熟水平,伯镭科技、易控智驾等企业的无人矿卡已实现规模化应用;而透明地质保障、数字孪生等前沿技术仍处于爬坡阶段。
3、需求驱动方面:下游煤炭行业周期性回暖为矿山智能化改造提供了发展机会
除了政策和技术外,下游煤炭行业周期性回暖也是近年我国智能矿山快速发展的主要驱动力之一。自“十四五”以来,我国供给侧结构性改革持续深化,煤炭行业强化供应保障能力,着力打造现代化煤炭产业体系,行业发展动力活力不断增强,迎来了周期性回暖。2024年我国原煤产量约为47.59亿吨,同比增长1.3%;消费量为31.71亿吨,同比增长增长1.7%。2024年1-4月我国原煤产量累计约为15.85亿吨,同比增长6.6%。
数据来源:国家统计局,观研天下整理
数据来源:国家统计局,观研天下整理
二、我国矿业行业智能化建设进入“快车道”,煤矿行业作为“先行者”走在前列
近年来,在上述多个有利因素的加持下,我国智能矿业行业建设进入了“快车道”,一大批绿色化、智能化矿山拔地而起。目前,我国智能矿山建设已取得突破性进展。截至2024年9月,我国已建成1642个智能采掘工作面,应用2640台机器人、1328台无人驾驶车辆,1.7万个固定岗位实现无人值守,露天矿无人驾驶、井下5G专网等场景进入“准成熟期”,如国家能源集团曹家滩煤矿通过“5G+边缘计算”方案,进一步提升了采煤效率。
其中,煤炭行业作为特殊行业,由于安全管理的特殊需要,在智能化建设方面起步早、行动快、成果丰、效果显,为其他矿山行业推广智能化矿山建设提供了示范。
煤炭是我国主体能源和重要工业原料。自上世纪80年代以来,通过推进煤炭综合机械化,促进了行业的全面技术进步,实现生产力的巨大进步,安全生产面貌根本改变。目前,煤炭仍占我国一次能源生产量的67%和消费的56%,其清洁高效利用是新型能源体系建设的关键。而智能绿色开采则让煤炭成为可清洁高效利用的“最安全、最经济”的能源选项。例如,山能兖矿金鸡滩煤矿和陕煤小保当煤矿,通过智能化建设和数智技术的创新应用,不断突破超高采高、超长工作面、超高效率指标,引领世界煤炭开采技术发展。
近年在国家政策推动下,煤炭企业积极融合新一代信息技术,加速智能化开采装备及关键技术的研发与应用。截至2024年 6 月底,我国已累计建成智能化采煤工作面2201个、掘进工作面2269个。
资料来源:公开资料,观研天下整理
特别是我国传统煤炭大省山西,近年以坚持“四个革命、一个合作”的能源安全新战略为统领,全面打造能源革命综合改革试点先行区,启动了煤矿企业安全生产和提质增效工作,煤炭绿色智能开采水平大幅提升。目前,山西省已累计建成智能化煤矿268座,智能化采掘工作面1605处,居全国第一。
资料来源:公开资料,观研天下整理
目前,煤炭行业智能化煤矿建设的成功经验引起了国家相关部门及其他相关矿山企业的重视。尤其是近年来,在相关部门的强力推动下,这一模式开始在其他矿山行业复制推广,并已取得明显成效。即便是一些技术含量不高、开采条件简单的砂石矿山,这几年也掀起了智能化矿山建设高潮。
毋庸置疑的是,当前,绿色、智能、环保已成为矿山企业的必答题。不论是煤与非煤矿山、金属与非金属矿山、露天矿山或硐采矿山,但凡是矿山企业,都在大力推进绿色化、智能化矿山建设。智能化矿山建设正成为推进矿山企业高质量发展的重要引擎。
三、目前我国智能矿山建设过程中仍然面临不少实际困难,未来应从3个方面持续发力
尽管智能矿山建设已取得了一定的进展,但目前我国在智能矿山建设过程中仍然面临不少实际困难。一是技术适配性不足,透明地质、数字孪生等前沿技术仍处于爬坡期,复杂地质条件下算法失效频发,部分技术装备的稳定性和可靠性差。二是中小企业转型困局,500万元以上大型项目仅占28.1%,中小矿山因资金受限,多聚焦硬件采购,软件定制能力薄弱。三是运维人才缺口,智能化工程师供需比达1:4.3,部分企业面临“有设备无医生”的窘境。四是部分煤矿智能化设备可靠性不足、高投入难以转化为高产出,个别煤矿遭遇智能化建设“摊派式”“指标式”要求,不利于智能化建设的平稳健康发展。
对此,要全面推进智能化矿山建设,不断提升智能化矿山建设水平,必须要多管齐下,才能破解“痛点”,激发矿业高质量发展的持续动力。自然资源部科技司原司长姚华军提出,未来应从3个方面持续发力。一是强化技术攻坚与生态协同,集中突破高精度传感、井下北斗定位等“卡脖子”技术,大力推动物联网技术、大数据与云计算技术、数字孪生技术在矿山生产、管理中的应用,推动AI大模型在灾害预警、工艺优化等场景深度应用;构建“产学研用”生态链,促进科技创新与产业创新的高度融合。二是创新商业模式与政策支持,推广“设备即服务”模式,鼓励按产量分成的灵活合约,目前已有23%的中型企业采用;建议设立中小矿山专项改造基金,探索智能化装备租赁共享机制,降低初期投入门槛。三是夯实人才与数据底座,联合高校定向培养“矿业+AI”复合型人才,建立智能化运维实训基地;全面落实《数据融合共享规范》,打造矿山工业互联网平台,实现“采—掘—运—洗选”全链条数据贯通。四是是建立健全智能化矿山建设评定长效机制。(WW)

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