智慧矿山建设的工作内容

建设智慧矿山是一项融合物联网、人工智能、大数据、云计算、自动化控制等现代技术的系统工程，旨在实现矿山安全、高效、绿色、智能运行。其核心工作内容涵盖多个层面：

一、基础设施建设与数据感知层

1、泛在网络覆盖：在采场、破碎筛分站、储料场、运输道路、排土场、办公区等关键区域部署5G专网、工业WiFi6、光纤环网，确保数据高速、低延时、可靠传输。在偏远或移动设备区域，根据需要部署LoRa、4G/5G CPE等作为补充。建设边缘计算节点（靠近采场、破碎站），用于实时性要求高的数据处理（如自动驾驶避障、设备实时控制）。

2、全方位智能感知：通过部署GNSS位移监测站、边坡雷达、倾角计、裂缝计、视频监控、传感器、扫描仪等进行边坡监测、粉尘监测、噪声监测、气象站、振动监测、关键设备状态、产量/料位监测、粒级监测、人员定位、车辆定位与管理、驾驶员行为监测、视频智能监控、应用AI视频分析。

二、生产作业智能化层

3、智能地质与配矿：结合地质勘探数据、爆破钻孔数据、品位化验数据（如岩石硬度、含泥量、SiO2含量），构建动态更新的高精度三维矿体模型。基于地质模型和岩性分布，利用软件优化孔网参数、装药量、起爆顺序。钻机导航系统引导精准钻孔位置和深度。记录并分析每次爆破效果（大块率、振动、抛掷距离），用于反馈优化后续设计。根据下游破碎机能力、成品粒级需求、矿石品位（如不同硬度岩石比例），利用模型优化铲装计划，控制进入破碎机的混合料品质，保证产品质量稳定和提高破碎效率。

4、智能采装与运输：具备自动定位、导航、自动调平、钻孔参数自动记录与上传功能。安装传感器和控制系统，辅助操作手精准控制铲斗轨迹、自动称重。基于实时数据利用AI算法进行全局调度，减少空驶里程、等待时间，均衡各环节负荷，提高运输效率，降低能耗成本。在条件允许的区域，实施矿卡自动驾驶或辅助驾驶。这是石料矿提升效率和安全性的关键方向。

5、智能破碎筛分与仓储：基于给料量、物料特性（硬度、含水量）、目标粒级，利用AI模型自动调节破碎机排矿口、筛分机振动频率/振幅、给料机速度等参数，实现自适应优化控制，在保证产品质量（粒级达标、针片状控制）的前提下，提高处理量、降低能耗和衬板磨损。实时监测破碎腔料位、功率、压力等关键参数，防止堵料、过载。利用激光扫描或无人机定期扫描料堆，建立精确的三维料堆模型。料场安装料位计实时监控。堆取料设备（如堆料机、取料机）实现半自动/自动控制，根据生产计划和配比要求精准堆料和取料，减少混料和浪费。

三、安全保障智能化层

6、边坡稳定性智能监测与预警：整合GNSS、雷达、传感器、视频等多源数据，建立边坡稳定性分析模型，实现滑坡风险的超前预测和分级预警。预警信息自动推送至相关管理人员和现场作业人员。

7、爆破作业全过程安全管理：爆破前，系统自动在警戒区域设置电子围栏，人员定位系统实时监测人员撤离情况，确保安全距离内无人。联动视频监控、广播系统自动发布警报和监控。自动记录和分析爆破振动数据，评估对周边环境影响。

8、高风险作业区域监控：采场工作面使用AI视频监控挖掘、装车作业安全距离，防止车辆碾压、边坡落石伤害。破碎站进料口要监控大块石、异物、人员靠近风险。对特定区域人员进入进行权限管理和监控。运输道路要监控超速、违规超车、交叉路口碰撞风险。

9、职业健康与环保实时监控：粉尘监测数据超标时，自动启动/加大相应区域的喷淋、雾炮降尘设备。生成噪声分布热力图，识别高噪声区并采取措施。结合人员定位和区域环境数据，评估人员暴露于粉尘、噪声的风险。

10、智能应急响应：人员SOS求救时，系统精位并联动附近视频查看现场，规划救援路径。事故模拟推演平台辅助制定应急预案。

四、管理与决策智能化层

11、智能生产管控中心：建设统一的可视化综合管控平台（“矿山大脑”），集成展示所有子系统数据（生产、设备、安全、环保、能源、视频）。实现集中监控、远程操作、统一调度、协同指挥。

12、设备全生命周期智能管理：基于设备运行状态监测数据，利用AI预测关键部件（如破碎机衬板、轴承，筛网，发动机）的剩余寿命和故障点，提前安排维护，减少非计划停机。系统自动生成预防性维护和预测性维护工单，跟踪执行情况。根据设备状态预测和维修计划，优化备件库存。

13、能源智能管理：对主要用电设备（破碎机、空压机、风机、水泵）进行分项计量。分析能耗数据，识别高耗能环节和时段，优化设备启停策略和运行参数（如破碎机负荷率、空压机压力设定），降低电耗成本。对燃油车辆进行油耗精细化管理。

14、智能质量管控：整合在线粒度检测数据、生产过程参数、原料特性数据，建立产品质量追溯和预测模型。自动生成质量报告，发现质量波动及时预警并追溯原因。

15、智能仓储物流与销售：自动装车系统与销售管理系统对接，实现订单、装车、称重、结算全流程自动化、无人化。实时掌握成品库存（料位、粒级分布）。优化车辆进厂预约、排队、装车流程，提高物流效率。

16、经营决策支持：基于大数据分析，进行成本核算精细化（吨矿开采成本、破碎成本、运输成本、能耗成本）。优化生产计划与销售策略（根据市场需求、库存、设备状态、天气）。对产量、效率、质量、安全、成本等KPI进行多维度分析。

五、支撑保障体系

17、数据治理与融合：建立统一的数据标准和数据平台，打破各子系统数据孤岛，实现数据互联互通和深度分析。

18、数字孪生应用：构建覆盖采场、运输、破碎、储运全流程的数字孪生模型，用于生产模拟、方案优化（如新爆破设计、运输路线调整）、人员培训、虚拟巡检。

19、工业信息安全：建立涵盖网络边界防护、终端安全、数据安全、应用安全的完整防护体系，保障生产控制系统安全。

20、标准规范与流程再造：制定智慧矿山运行、维护、管理的标准和规范，优化业务流程和组织架构。

21、人才培养：对管理人员、操作人员、维护人员进行智能化系统操作、数据分析、设备维护等技能培训。

智慧矿山建设的核心工作内容总结

全面感知：利用物联网技术，让矿山“看得见、听得清、感觉得到”。

实时互联：通过高速网络，让数据“流得动、传得快、连得通”。

智能分析：运用大数据和AI，让系统“想得深、算得准、判得明”。

自动执行：依托自动化和机器人技术，让设备“干得好、控得住、做得精”。

协同优化：通过统一平台，实现全流程“管得住、调得优、决策准”。

本质安全：将安全理念与技术深度融合，实现“风险早知、隐患早治、事故可防”。

智慧矿山建设的目标是大幅提升矿山的生产效率、本质安全水平、资源回收率、经营效益，同时显著降低人员劳动强度、安全事故风险和环境影响，实现矿山的可持续发展。不同矿种（煤矿、金属矿、非金属矿）、不同开采方式（井工、露天）在具体实施细节上会有差异，但上述核心框架是共通的。

延伸阅读

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