六維礦山建設探討

連民杰，湛景震，周文略

（中鋼礦業開發有限公司，北京 100080）

0 引言

礦業作為國家經濟建設的基礎產業，為我國經濟社會發展提供資源保障，如何高效開發利用礦產資源對我國礦業發展至關重要。推動我國礦業發展必須要有相適應的礦山建設模式，礦山建設模式是隨著礦山發展不斷發展完善的。中華人民共和國成立后，由于經濟發展的迫切需要，國家加大了地質勘查力度，統一調配人力、物力加快礦山建設，形成了以國營礦山為主、民營礦山為輔的礦山開發格局，為我國工業快速發展提供源源不斷的礦產品，貢獻巨大[1]。隨著國家級綠色礦山基本條件的出臺，逐漸形成了礦產資源綠色開發、綠色應用、綠色發展的模式，推進了礦山企業轉型升級、降本增效，同時充分利用尾礦資源，減少資源消耗，將綠色理念貫穿于礦產資源勘查開發利用中。自從國際商業機器公司（IBM）提出“智慧地球”概念以來，“智慧城市”“智慧礦山”等概念也相繼提出，智慧礦山建設是礦山數字化智能化發展的新階段，現已成為業內的趨勢和共識[2]。智慧礦山建設是通過研發先進技術和設備，運用物聯網、大數據、人工智能技術，加大安全和環境保護投入，完善人性化管理，推動礦山設備向著高端化、智能化、綠色化發展，能夠顯著提升礦山生產效率與安全水平，降低企業成本，不僅可以增強礦山企業綜合競爭力，也是我國礦山企業高質量發展的必由之路[3-4]。

綠色礦山（Green Mines）是指在礦產資源開發全過程中，實施科學有序開采，對礦區及周邊生態環境擾動控制在可控范圍內，實現環境生態化、開采方式科學化、資源利用高效化、管理信息數字化和礦區社區和諧化的礦山[5]。綠色礦山內涵中僅僅考慮了生態環境和諧和社區和諧、資源高效利用以及管理數字化，對礦山本質安全、礦山效益以及社會對礦山的認同并未提及。智能礦山是指對礦山地質與測量、礦產資源儲量、礦產資源開采、選礦、資源節約與綜合利用、生態環境保護等生產經營各要素實現數字化、自動化和協同化管控，并且其運行系統具備感知、分析、推理、判斷及決策能力的現代化礦山[6]。智能礦山建設僅僅提及資源綜合利用、生態環境保護和數字化智能化三個方面。無論是綠色礦山建設還是智能礦山建設僅是礦山生產經營管理的一部分，建設中國式現代化礦山要適應當前礦山發展需求，不僅要考慮綠色礦山建設涉及的生態環境和諧和社區和諧、資源高效利用、管理數字化，以及智能礦山建設涉及的資源綜合利用、生態環境保護和數字化智能化，更要考慮礦山建設產生的經濟效益、社會效益、生態效益、安全效益、資源效益和社區效益，以及國家、上下游企業、社會公眾和員工的自我認同等各個方面。中國式現代化礦山建設需要創造一種綜合發展新模式，以滿足當前礦山建設的需求，彌補綠色礦山建設和智能礦山建設的不足，從本質安全、環境和諧、資源節約、智慧運營、效益可觀、社會認同六個維度建設六維礦山。六維礦山建設是綠色礦山建設和智能礦山建設的補充和升華，在推進中國式現代化發展進程中，六維礦山建設勢在必行。

1 我國礦山建設現狀

1.1 綠色礦山建設現狀

黨的十八大以來，隨著生態文明建設在我國工業生產中的地位越來越高，推動綠色產業發展、推動綠色礦山建設逐漸成為礦山建設的重要一環。根據《中國礦產資源報告2022》[7]，全國綠色礦山遴選工作從2019年開始。2020年1月，953家礦山被納入全國綠色礦山名錄，其中，大型礦山573家，占比60.13%；中型礦山292家，占比30.64%。2021年1月，301家通過遴選的礦山被納入全國綠色礦山名錄。截至2021年底，全國綠色礦山名錄共有礦山1249家，其中，大型礦山775家，占比62.05%；中型礦山358家，占比28.66%；小型礦山116家，占比9.29%，見表1。

表1 國家級綠色礦山分布情況Table 1 Distribution of national green mines

綠色礦山建設在我國各省份都取得了階段性成效[8]。截至2022年底，甘肅省共有24家礦山納入全國綠色礦山名錄，基本上以國有大中型礦山、地下開采礦山為主，以金川集團股份有限公司、酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司等礦山為代表，積極開拓創新，推進綠色開采、資源高效利用等，樹立起較好的礦山形象[9]。遼寧省共有54家礦山納入全國綠色礦山名錄，其中，國營企業31家，私營企業23家。遼寧省大型國有礦山企業綠色礦山建設開始較早，資金雄厚，制度建設較為完善[10]。寧夏回族自治區共有13家國家級綠色礦山，資源的開發方式也由粗放、效率低逐漸轉向低碳、節約，礦山的面貌發生了巨大變化[11]。青海省已建成綠色礦山159家，其中23家進入全國綠色礦山名錄，大型礦業企業實現了綠色轉型[12]。

綠色礦山建設還存在一些問題[13]。首先，綠色礦山建設差異明顯，礦山的整體管理水平有待提高，多數礦山缺少綜合素質高、管理能力強的地測采選人才，主要是社會公眾包括技術業務人才潛意識認為礦山工作是苦差事，不愿意到礦山工作。其次，綠色礦山建設管理機制不健全，缺乏行之有效的管理運營手段。再次，部分礦山企業對生態文明建設理念認識淺薄，不結合礦山周邊生態環境實際，盲目照抄照搬，忽略了礦山企業對生態環境保護該承擔的責任，完全忽略了生態效益。最后，礦山周邊村鎮居民缺乏自覺協助礦山企業建設綠色礦山的意識，不能認清建設綠色礦山是礦山和礦區村鎮居民共享美好生態環境的共同目標，導致了礦山企業不能和礦區村鎮居民和諧相處等情況。

1.2 數字化智能礦山建設發展現狀

綠色數字化智能礦山協同發展是大勢所趨，“推動數字技術賦能采礦行業綠色化轉型”已經成為礦山建設的重要任務。因礦石性質、生產工藝不同，金屬礦山、煤礦、砂石骨料礦山等的礦山智能化建設程度有所區別，側重點也不同。

1.2.1 金屬礦山智能化建設現狀

我國金屬礦山智能化建設已經初具規模，在礦山設備運行、生產工藝全流程控制、操控智能化、經營決策智能化等方面已經相對成熟。借助大數據、互聯網、5G技術，金屬礦山的智能化水平也在不斷提升，部分先進大型礦山企業在智能化礦山建設方面取得了顯著進展[14-16]。

云南普朗銅礦5G智能礦山成功建成，實現了井下“穿-運-卸”智能化，且效率高、自動化水平高，打造了井下無人化的井下5G全流程自動化礦山。山東黃金集團有限公司三山島金礦是國內目前唯一在海底采礦的黃金礦山，也是國內領先的現代化智能化建設金礦企業，綜合利用物聯網、大數據分析、建模技術建成數據采集云平臺、虛擬選廠等平臺。攀鋼集團礦業有限公司已經建成了GPS礦車調度系統、選礦廠MES系統、尾礦庫檢測系統等，多項流程實現了數字化和智能化。馬鋼張莊礦業有限責任公司選礦系統實現全流程自動化、充填全流程智能化控制管理。西部礦業集團錫鐵山礦按照智能采礦、智能選礦、智能管控等重點方向建設了多項應用子系統，為生產管控提供技術服務，對“礦石流”實現實時監控、實時預警、統一調度，實現了多業務系統協調工作[17]。

1.2.2 煤礦智能礦山建設現狀

煤礦在智能礦山建設方面發展較早[18]，目前正處于完全建成智能礦山關鍵階段。煤礦智能礦山建設主要是基于基礎網絡建設，井下采礦工作面智能建設、掘進、運輸、供電、供排水智能化建設等方面。神華神東煤炭集團有限責任公司實現了工作面智能開采、智能選煤，以及煤礦機器人的應用，智能煤礦建設發展在國內處于領先。陜西煤業化工集團有限責任公司實施“三網一平臺”項目，實現了對安全、生產、經管數據的全面統一，大數據平臺統一使用。山西天地王坡煤業有限公司實現了井下集中控制、地面遠程控制以及“有人巡視，無人操作”的采煤模式。煤礦的智能化建設需要持續升級改進，探索學習先進技術，實現各種生產設備數據分析實時化、智能化。

1.2.3 砂石骨料礦山智能建設現狀

砂石骨料礦山智能建設起步較晚[19]。廣州市順興石場有限公司率先開展智能礦山建設，實現了三維虛擬仿真，建設了智能管控平臺，以及生產智能管控、自動化運輸及安全監測等系統。浙江交投礦業有限公司大皇山礦實現了車輛自動調度、生產自動化控制、人車定位、實時追蹤，以及資源儲量自動管理、安全環保在線監測等。砂石骨料智能礦山建設思路主要基于金屬礦山、煤礦智能礦山建設，其仍有較大的發展空間，經營決策智能化、全方位管控一體化、礦山信息數據化將是未來發展的主方向。

1.2.4 智能礦山建設存在的主要問題

我國智能礦山建設正在快速發展，礦產資源精準定位、三維地質模擬、井下無人駕駛、無人運輸以及采礦機器人等的應用提升了生產效率，但仍然存在一些問題。首先，政府對智能礦山建設支持力度不夠，導向作用不明顯，部分地方政府對礦山企業的認同度不高。其次，部分礦山企業仍停留在生產工藝流程分階段的數字化、自動化，協同統一管控、系統自主分析判斷決策還未實現。最后，未能完全形成智能化礦山生產和管理統一體系，雖然智能礦山建設可以減少崗位工作人員，改善工作環境，但是智能礦山運維人才缺乏，會對智能礦山建設制造困難，核心問題是運維人才對礦山的認同度還不夠高，礦山企業在高端人才的招聘上缺乏競爭力。

1.3 智慧礦山建設現狀

智慧礦山建設在智能礦山建設的基礎上，利用互聯網、計算機、云平臺等集成應用各種數據通信、智能決策、傳感感知、自動控制等，對礦山智能化、自動化設備和現場管理等深度融合，完成對礦山所需求的所有信息實時而精準的采集，結合網絡傳輸、系統可視化、運行自動化、服務智能化，對礦山安全隱患和危險信號精準預測把握，使得整個礦山系統能夠自我學習、自我分析、自我決策[20]。

煤礦企業開展智慧礦山建設較早，目標通過數字化智能化技術實現煤礦開采無人化、洗選自動化、生產協同一體化，最大程度保障生產安全、提高生產效率、減少資源浪費，力爭實現安全、高效、綠色發展[21-23]。晉能控股煤業集團有限公司塔山礦是智慧礦山建設標志性企業，構建了“全面感知、5G傳輸、自主決策、協同控制”的煤礦智慧礦山建設新模式[24]。潞安化工集團新元煤炭有限責任公司通過搭建“一張網”，打造“一個中心”和“全礦井智能生態”實現了礦山智慧化管理[24]。中國大唐集團龍王溝煤礦目前已建成高精度透明連續地質體模型，集安全生產、經營調度、決策分析為一體的智慧大數據分析平臺[25]。

現階段一些煤礦智慧化礦山建設已經逐步完善，但仍有絕大部分煤礦企業智慧礦山建設重點僅僅集中在安全和生產，忽略了其他維度，投入差距明顯，導致出現企業發展不協調、整體效益不顯著等問題。非煤礦山多數實現了采、運、裝、卸等多個系統智能化建設，正由單系統智能化向多系統智慧化發展，但仍存在數據利用率低、傳輸效率低、傳輸穩定性差、智能決策準確率低的情況，這就會導致安全事故頻發、經濟損失嚴重、人員勞動力成本增加[26]。智慧礦山建設在采選自動化、管理智能化、生產協同物聯化等方面各自運營，未有明確的智慧礦山規劃，不能實現全方位、多系統協同建設發展，需要從智慧運營維度，在設計、安全、生產、運營管理、節能環保等方面在云端實現協調統一、智能決策。

2 六維礦山建設的必要性

新時代我國在推進中國式現代化建設進程中，在綠色礦山、智能礦山、智慧礦山建設理念推動下，我國礦山建設要不斷革新開采模式，持續創新礦山經營理念，在保證安全底線的前提下，以智慧運營的手段，促進礦產資源開發和生態環境保護協調發展，保證可觀的經濟效益、社會效益、生態效益、安全效益、資源效益、社區效益，同時提高礦山和礦工的社會地位，獲得社會各界的普遍認同[27-28]。建設中國式現代化礦山必須加強頂層設計，精準施策，統籌考慮本質安全、環境和諧、資源節約、智慧運營、效益可觀、社會認同六個維度，六維礦山建設在礦山生產中舉足輕重。

2.1 安全生產是礦山建設與生產的重中之重

礦山井下生產環境錯綜復雜，存在著很多安全隱患，礦山安全關系到礦工生命財產安全，安全生產是我國礦山企業健康發展的重要保障。國家政策要求礦山企業加強礦山的安全管理，完善企業規章制度，嚴格落實風險分級管控與隱患排查治理雙重預防管理機制，加強對崗位人員的操作規程培訓和操作規范引導。安全要從日常生產抓起，要從本質預防，加大安全教育和培訓力度，強化職工安全意識，廣泛開展應急科普宣傳活動，加大安全生產投入，杜絕礦山生產過程中發生安全事故，牢牢守住礦山企業發展的底線[29]。

2.2 環境和諧是礦山建設與生產的重要支撐

黨的二十大報告指出：“中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化”。礦山企業要站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展，引領礦山企業生態文明建設。隨著綠色發展理念的深入人心，過去的粗放礦山開采模式已經不復存在，將環境保護和礦地和諧協同考慮是礦山企業長遠發展的支撐[30]。礦山企業發展絕不能以犧牲環境為代價，一定要處理好礦山發展與環境保護的關系，把減污降碳協同增效作為主攻方向，發展綠色經濟，發展綠色礦業，建設綠色礦山。要推進礦山企業綠色轉型，解決好礦產資源供需矛盾、資源開發與環境矛盾，實現更高質量、更和諧、更可持續、更安全的綠色發展。環境和諧不僅僅是生態環境和諧，更要考慮礦地和諧。礦山企業發展離不開地方政府和村鎮居民的支持，要創造礦山和周圍村鎮共同發展、共同進步、共同富裕的和諧環境。

2.3 資源節約是礦山建設與生產的必然要求

資源節約可以大力促進循環經濟發展，實現節能減排、合理配置、資源高效利用。礦產資源是自然資源的重要組成部分，關乎著國家安全，關系著國民經濟命脈[31]。特別是改革開放以來，礦產資源成為我國經濟長期穩定發展的支柱。我國雖然是資源大國，但是人均占有量少、需求量大，國內礦產供不應求，對外進口依存量大的情況短時間內不會改變，這決定了推進礦產資源集約利用是我國需要長期堅持的基本國策，也是礦山企業高質量發展的必然要求。

2.4 智慧運營是礦山生產的重要手段

隨著經濟全球化的發展，我國礦山企業需要通過數字化智能化建設增強市場競爭力。5G、互聯網、區塊鏈、云計算、人工智能等新技術的快速發展，為礦山建設提供了新的技術途徑。將工業信息技術與礦山運營管理高度融合，是時代賦予礦山建設的重要手段，是實現本質安全生產、管理效率提升、節約生產成本、推動不同礦山生產子系統數據打通融合的重要途徑，從而推動礦山企業的持續健康發展[32-33]。

2.5 效益可觀是礦山建設的最終目標

礦山企業是為礦山職工服務的，礦山企業可以有效控制生產過程中產生的粉塵、噪聲，減少對生態環境的破壞，讓職工擁有一個宜居的生活環境和安全的工作環境，是礦山綠色發展帶來的環境效益[34]。礦山企業在帶動村鎮居民就業、發展地方經濟方面具有重要的社會意義。礦山企業發展利用“四新”降低勞動消耗，降低成本，增強礦山企業的市場競爭力，以最小的投入獲得最大的效益。針對廢石尾砂，要實現完全資源化，創造經濟效益的同時避免了尾礦外排造成的安全隱患和環境污染，一定程度上保護了生態環境，具有顯著的環境效益。

2.6 社會認同是礦山行業的現實體現

“傻大黑粗”是過去社會各界對礦山和礦工的認識。進入新時代，礦山企業形象已大大提升，改變社會各界對礦山企業的錯誤認知尤為重要。礦業是工業建設中的基礎行業，礦石是國家不可或缺的資源，礦業為國家經濟社會發展貢獻重要力量。對于礦山而言，只有礦區周邊環境逐漸變好，礦山工作條件逐漸改善，帶動更多地方人民就業，社會貢獻越來越大，政府和礦區周邊居民才能對礦山越來越認可。對于礦工而言，在礦山工作體面、舒適、收入提高、綜合素質提高，自身歸屬感、幸福感、安全感、成就感就會逐步增強，礦工社會地位也會顯著提高。

3 六維礦山建設

統籌考慮綠色礦山建設、數字化智能化礦山建設、智慧礦山建設，以及當前礦山發展需求的前提下，中國式現代化礦山建設必須要考慮六個維度，即本質安全、環境和諧、資源節約、智慧運營、效益可觀、社會認同，未來礦山建設要細化這六個維度，建設六維礦山。六維礦山建設要以礦產資源的安全、綠色、環保、智能、和諧開發利用為基礎，采用先進的信息科學技術和現代化運營理念，構建以人為本、造福職工、低碳環保、創新發展、突顯價值的新型礦山發展模式。六維礦山建設將從根本上解決我國礦山企業存在的弊端，促進礦山企業高質量發展。六維礦山建設的六個維度如圖1所示。

圖1 六維礦山建設Fig. 1 Construction of six dimensional mine

3.1 追求本質安全

安全生產是礦山企業第一要務，本質安全型礦山就是運用科學的安全管理理念和管理模式，使得礦山企業內部的人、物、系統、制度達到安全和諧統一，從而使各類事故發生概率降到最低，最終實現礦山零事故的本質安全。本質安全型礦山對安全事故有著良好的預防能力，一定程度上可以控制安全事故發生率，本質安全型礦山是礦山生產安全可靠的重要體現，實現礦山本質安全是企業不斷追求的重要目標。礦山本質安全要從源頭控制風險，具體包括五方面：設備本身安全；設施、構筑物等安全；工藝技術安全；操作流程規范安全；員工安全意識發自內心。實現設備本身安全，一定要加強對設備組成的各個元件的質量控制，提高礦山設備組成元件的可靠性，進而提高礦山設備的安全性，保持良好的運行狀態。實現設施、構筑物等安全，要求工作環境安全，礦山生產和作業環境符合國家有關安全生產法律、法規、標準和設計要求；同時，還要建立健全應急救援系統，以及防止安全事故發生的設施，做到齊全完備。實現工藝技術安全，要求礦山企業選用可靠成熟的工藝技術，避免因工藝技術、工藝設計不當引起技術事故。實現操作流程規范安全，要求礦山企業加強對礦工操作流程的培訓，引導礦工自覺遵守規章制度；不僅如此，礦山主要負責人和安全管理人員要加強日常監督檢查，盡早發現事故安全隱患，及時整改，避免事故發生。實現員工安全意識發自內心，要使礦工充分認識到安全無小事，將安全放到生產的第一位，職工安全意識提高是本質安全礦山建設的重中之重。

礦山企業要以人為中心，改善職工作業環境，為職工提供安全可靠的生產條件，不僅可以降低礦工職業病的發病率，還可以提高勞動生產率，對提高礦山經濟效益極為關鍵。礦山安全要實現礦山生產系統中的人、物、環境和管理本質安全，才能從本質上避免安全生產事故發生，實現礦山本質安全。

3.2 營造和諧環境

3.2.1 打造現代化礦山建設內在生態和諧環境

1）礦山企業要堅定不移地踐行綠色發展理念，開發新設備、新技術，著力于礦山生產除塵和降噪等工作，為礦工營造一個綠色、和諧、溫馨的工作環境。

2）礦山企業要著力于利用充填、復墾、水資源閉環利用、尾礦資源化等開展生態修復工作，美化礦山環境，建造花園式清潔無尾礦山。

3）礦山企業不僅要廣泛使用太陽能、風能、水能等清潔可再生能源和生物質能燃料，采用低碳高效的采掘設備、運輸設備，降低礦山整體運行的能耗和碳排放，而且要應用先進的碳捕集技術，收集封存溫室氣體，為碳達峰、碳中和目標實現貢獻礦山力量。

3.2.2 創造與周邊村鎮持續健康、共同發展的社區和諧環境

礦山企業需要轉變思想，發揮自身優勢，時刻關注礦區居民環境，要做到和政府、當地居民相互依賴、相互成就、和諧相處。礦山企業、當地政府和礦區居民應共同協商，共建和諧社區環境，換取經濟發展長遠利益。礦山企業要帶動周邊村鎮共同發展，實現真正意義上的礦地和諧發展、共享發展。首先，礦山企業要嚴格履行好社會責任，在企業自身發展的同時，在經濟、技術、人才、文化等方面帶動礦區周邊村鎮的發展，做到開礦一處，造福一方。其次，礦山企業要和周邊村民建立良好的關系，融入村鎮，與村鎮建立長效的溝通協商機制，尤其是重大項目要取得村鎮的認可與支持，避免礦民矛盾。最后，有條件的礦山企業可以幫助周邊村鎮進行水、電、路網等基礎設施建設，為村鎮社區的教育、交通、醫療、養老、育幼、住房等各項社會事業做出礦山貢獻，幫扶鄉村振興，解決鄉村就業問題，不斷提高村鎮居民的生活水平，形成礦山、政府、村民和諧相處、和諧發展的大好局面。

3.2.3 營造礦業生態圈良性循環發展的和諧環境

礦業系統是一個生態圈，與礦山企業相關的高校、科研機構、設計單位、礦山建設單位以及行業協會等都是礦業生態圈的一部分。礦山企業與高校、科研院所產學研合作開展聯合創新行為是大勢所趨。礦山企業科技創新能力與高校、科研機構還有一定差距，生產中遇到“卡脖子”問題往往自身不能有效解決，這就需要與高校和科研機構展開合作，利用其師資條件、科研條件解決重大問題，不僅能夠提高經濟效益，還能夠提升企業綜合競爭力。高校、科研機構同樣需要礦山企業為他們提供科研項目，利用科研基金繼續開展科研工作。礦山企業需要設計單位進行礦山設計、需要建設單位進行礦山建設，而礦山設計單位和建設單位同樣需要礦山企業提供設計和建設的機會，以保證發展。礦山企業需要行業協會協助與同行團結和交流，了解行業最新動態，行業協會也需要礦山企業積極參與平臺活動，支持協會工作，形成良性循環，共同促進礦山行業進步和發展。礦業生態圈是互利共贏、互相成就的，只有良性循環才能促使礦業行業持續向著好的方向發展。

3.3 促進資源節約和高效利用

1）促進資源節約和高效利用，必須堅持系統觀念。要在所有礦山企業全范圍倡導節約資源就是增加資源的理念，弘揚勤儉節約的精神，推行綠色低碳的生活方式，培養全體礦工的節約意識，形成全體礦工重視節約的良好氛圍。

2）促進資源節約和高效利用，必須完善政策體系。圍繞節能降耗、降本增效、清潔生產建立產品的能耗標準體系，完善碳排放“雙控”制度，加強資源循環利用的創新技術研發，建立全礦資源綜合利用運行體系，完善節能減排激勵機制和資源循環利用機制。

3）促進資源節約和高效利用，必須加大研發力度。加強科研攻關，圍繞戰略性礦產資源加強基礎研究，積極探索資源科學配置的新路徑、新模式、新技術、新設備等的攻關工作，攻克一些“卡脖子”技術，強化資源節約的科技支撐。同時還要加強數字化應用，數字化賦能礦產資源，利用高新技術，提高資源綜合利用率，促進資源高效利用。

4）促進資源節約和高效利用，必須要做優技術指標、經濟指標。對礦石采礦回采率、貧化率、選礦回收率以及勞動生產率嚴格控制，力爭回收更多資源，做到行業先進，國內領先。

5）促進資源節約和高效利用，必須全面利用資源。礦山生產的廢水變回水、廢氣綜合處理、廢石尾砂全部價值化。地下礦山還要建立尾礦充填、再選回收、建筑砂石加工一體化生產系統，推進副產品創效。

3.4 實現智慧運營

實現智慧運營要基于智慧礦山建設和礦山全面智慧化運營體系，對生產、安全與環保、技術和后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理，實現生產無人化、管控經營少人化的未來礦山新局面。

3.4.1 智慧礦山建設

根據礦山企業的運行特點，智慧礦山可以分為三個層面、四個核心系統進行建設。智慧礦山架構如圖2所示。三個層面包括：位于頂層的管理控制層，中間層的生產執行層，底層的自控數據采集層。四個核心系統包括：生產信息的數字化與可視化；生產運行智能化控制；安全、環保等環境智能化監測與預警；經營管理智慧決策。地測采選信息數字化與可視化主要以礦體地質數據、掘進、采礦、選礦等作業數據為基礎，通過計算機三維建模和數據管理，實現礦體的可視化和采礦信息的數字化；生產運行智能化控制主要以智能設備為基礎，如在采掘、提升運輸、選礦、輔助系統等均采用自動化、智能化設備，關鍵崗位使用機械人，再通過數據分析、軟件控制平臺，形成了集中控制的一站式礦山，一鍵式生產管理系統。通過一個站點即可管控全生產流程所有生產設備、動態掌握各生產工藝和環節的信息、智能決策運行參數、在線監測與預警；安全環保等環境監測智能化主要以固定式和移動式監控、感應設備為基礎，通過集中顯示和控制平臺，實現自動監測和智能預警功能；經營管理智慧決策主要以經營數據信息挖掘為基礎，通過人工智能技術、AI信息化軟件平臺，實現經營過程的準確、有序化管理。

圖2 智慧礦山建設Fig. 2 Construction of smart mine

3.4.2 礦山全面智慧化運營體系

礦山企業要設置科學管理機構，才能充分發揮智能、高效的優勢，為礦山高效運行提供組織保障。借助礦山高效生產智能管控平臺，在人員配置上實行“精簡高效、一崗多職、一專多能”。中鋼礦業開發有限公司（以下簡稱“中鋼礦業”）本著精簡、統一、效能的原則，緊緊圍繞理順職責關系，有效推行兩級架構扁平化管理模式——大部制，以實現職能有機統一，將原有組織由傳統三級管理體系，即：公司→部室→車間，改變為流程設置的二級管理層級，即：公司→部室。新的機構設置為七部一中心，即：綜合部、黨群工作部、財務部、供銷部、安全環保部、采運部、提選部、生產技術中心，如圖3所示。各部室相互輔助、相互支持，相互制約，實現職能有機統一，運營快速響應，流暢管理新格局，為現代化礦山智慧運營提供了新思路。

圖3 新型礦山管理架構Fig. 3 Architecture of new mine management

3.5 創造可觀效益

3.5.1 經濟效益

礦山企業要以增產增效、降本增效、科技增效、管理增效為基本原則。首先，在穩定保有資源量的前提下，加大資源開發力度，提高生產能力，增產增效。其次，生產過程中不斷對標挖潛，解決生產中的短板和問題，降低生產成本，增加效益。再次，利用國內外先進的新技術和新設備，提高礦山職工的創新能力，實現創新增效。最后，提高自身的管理水平，加快礦山改革，實現管理創新，管理增效。

3.5.2 社會效益

礦產資源持續不斷為社會發展提供動力支持，礦山企業要在拉動地方經濟發展、帶動當地就業等方面發揮作用，以促進社會發展整體水平的提高。礦山企業更要充分吸收和運用“共享”理念，在“共享”理念的加持下，實現礦產資源價值最大化，回饋社會全面化，顯著提升企業社會效益。

3.5.3 生態效益

礦山建設期間，要大力推進土地復墾，還原優質土壤，種植草木，增加礦區綠化面積，凈化礦區環境，減少自然災害。協調好礦產資源開發、土地保護和生態環境之間的關系，為礦區帶來生態環境效益。

3.5.4 安全效益

安全本身就是一種效益，礦山企業要加大安全投入，降低事故發生率，減少傷亡人數，營造良好的安全氛圍，為礦工創造安全、健康的生產生活環境，提高礦工生產效率，保障礦山信譽，提升礦山企業的社會形象，為礦山企業創造更多效益。

3.5.5 資源效益

資源效益就是利用礦山有限的礦產資源，創造更多的經濟效益，力爭做到資源最大程度回收。在礦產資源開發利用過程中，礦山企業提高開采貧化損失率和選礦回收率，減少資源浪費，尤其是針對伴生復雜的礦石，盡可能回收全部資源，最大限度地提高礦產資源利用率。

3.5.6 社區效益

礦山企業可以帶動周邊社區相關企業發展，增加居民收入，要加強和周邊村鎮組織的溝通協調，把地方村鎮作為平等的合作伙伴，不定期邀請村民代表參觀礦山，與村委會共同開展社區建設，為社區進行道路維護、林木管護等，創造企業和社區共贏局面。

3.6 注重社會認同

3.6.1 國家政府層面的認同

政府部門是礦山建設政策的決策者、引導者和監督者，礦山企業積極響應政府的政策要求，走綠色、安全、節約、高效、可持續的礦山發展之路，政府部門為礦山企業提供政策性支持，形成良性循壞。礦山企業提供一定數量就業崗位，解決部分就業問題，按時納稅，增加政府稅收收入，促進當地社會經濟發展。積極處理好與政府部門的關系，政府部門的支持與認同對礦山企業的發展起著至關重要的作用。

3.6.2 上下游企業的認同

礦山企業主動把握市場機遇，密切關注市場變化，加強市場研判，打造堅實的上下游企業戰略伙伴關系，把上下游戰略客戶作為合作基石，提升服務質量，促進礦山品牌提升。礦山企業與上下游企業協作共贏，共同發展，共同盈利，在積極擴大業務體量的同時，以講誠信、守信譽為宗旨，為上下游企業提供高效優質服務，以獲得上下游企業的高度認同。

3.6.3 社會公眾的認同

加大福利基礎設施建設，在礦山建設室內、室外體育活動場地，配置健身機械、乒乓球案、象棋、臺球、唱歌、閱覽室等室內文體設施，修建小型足球場、籃球場和羽毛球場地，豐富員工的業余文化生活。礦山通過人性化的管理、安全環保的工作環境、可觀的企業效益、有競爭力的工資收入，來確立礦山是高收入群體的行業地位，以此獲得社會大眾的認同和支持，有利于礦業行業的發展。

3.6.4 礦山職工的自我認同

礦工綜合素質提高，收入、福利待遇水平提高，使得礦工自信心、自豪感和幸福感增長。隨著礦工社會地位的提高，會更加珍惜工作、努力工作，工作能力水平也隨之提升，收入會進一步提高，形成良性循環，礦工會越來越認可自己的工作，自我認同感也會越來越強烈。

4 六維礦山建設成果和突破

中鋼礦業在推進六維礦山建設的進程中，取得了一些成果和突破。

4.1 在本質安全方面

針對當前非煤礦山行業檢查人員專業能力、工作背景、業務水平千差萬別，檢查靠經驗，導致安全檢查質量參差不齊，以及安全生產標準化和雙重預防機制兩套體系并行帶來了重復、繁瑣、降低工作成效的不良現狀，中鋼礦業依照國家現行法律法規并結合企業實際，充分發揮專業技術人員與安全管理人員的作用，創建了“雙標準安全檢查”與“雙重預防機制下安全生產標準化管控體系”相結合的新的安全管控模式，極大提高了企業的安全檢查成效，提升了企業的安全管理水平和企業形象，在行業內樹立了中鋼礦業的安全品牌。

4.2 在環境和諧方面

中鋼礦業所屬礦山積極推進綠色礦山建設，其中，中鋼集團山東富全礦業有限公司獲評國家級綠色礦山企業；中鋼集團湖南鳳凰礦業有限公司獲評湖南省綠色礦山企業；中鋼集團山東礦業有限公司、中鋼集團安徽劉塘坊礦業有限公司通過省級綠色礦山現場驗收工作。中鋼礦業牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的發展理念，持續美化廠區環境，為進一步為職工營造一個綠色、環保、和諧、幸福的工作環境。中鋼集團山東礦業有限公司和中鋼集團山東富全礦業有限公司建立了由綠色植被區和濕地景觀湖區兩部分組成的綠色生態園區。在生態文明建設的時代背景下，中鋼礦業大力開展生態修復工作，讓昔日的“光板地”蝶變成今天賞心悅目的“打卡景點”。中鋼礦業各所屬礦山同礦區村鎮居民、當地政府友好和諧相處，為中鋼礦業的長遠發展奠定了堅實基礎。

4.3 在資源節約方面

中鋼集團山東礦業有限公司和中鋼集團山東富全礦業有限公司均屬于沉積變質巖型低品位磁鐵礦，礦石中含有較高的硅酸鐵和部分氧化鐵，選礦比高達4.0～4.5，尾礦排放量較大，嵌布粒度極細，中鋼集團山東富全礦業有限公司的磨礦細度更是達到-0.045 mm占85%，屬于超細粒級尾礦，在充填工藝中存在沉淀困難、造漿速度慢、尾礦充填利用率低、充填成本高等不利因素，屬于行業性難題。中鋼礦業與山東科技大學聯合開發出了一套微細粒尾礦膏體濃縮及充填技術與裝備，全國首創無耙柱式膏體濃密機，設備直徑12 m、容積3300 m3、單臺處理能力達到40萬t/a以上，充填能力達到200 m3/h，同時配套清水回收利用、分級粗砂，超細粒級膏體壓濾等子系統，整體運行系統尾砂處理能力達到100萬t/a，全面解決了細粒級尾礦綜合利用難題，實現了尾砂零排放。

4.4 在智慧運營方面

2012年，中鋼礦業打造一站式礦山、一鍵式智能礦山應用平臺，提高企業整體效率，降低了礦山安全事故率，極大地改善了礦工的勞動環境，提高了勞動生產率。2015年8月，中鋼集團山東富全礦業有限公司獲得了全國僅有2家的機械化換人、機器人作業，自動化減人試點，走在了自動化智能化礦山建設的前列，達到了行業領先水平。2019年，中鋼集團山東富全礦業有限公司以井下有軌運輸系統為背景，采用井下5G無線通信、多傳感器數據融合、無人駕駛自動控制等關鍵技術，完成了井下PLC控制、無線通訊、監控調度、電機車控制、巷道檢測、信號控制等多個系統的智能化改造，實現了振動放礦與機車精準停靠協同控制、溜井料位監測與電機車車廂滿載檢測、軌道智能運輸與安全行車預警、無人電機車自主運載與集群調度等井下“裝-運-卸”全流程無人化作業。

4.5 效益可觀方面

在礦山開采建設過程中，堅持以資源合理利用、節能減排、保護生態環境和社區和諧為主要目標，以開采方式科學化、資源利用高效化、企業管理規范化、生產工藝環保化、礦山環境生態化為要求，追求循環經濟模式，注重經濟效益、社會效益、生態效益、安全效益、資源效益、社區效益相互統一，從根本上轉變發展方式和經濟增長方式，真正實現六個效益協調發展。

4.6 在社會認同方面

中鋼礦業在近幾年的發展過程中，打造成為一個多礦種、區域分布廣、關鍵生產環節高技術、重點礦種有一定控制力，國內一流的資源與科技雙驅動型礦業公司，打響了“中鋼礦業品牌”，社會各界對中鋼礦業所屬礦山企業高度認同，所屬礦山和礦工社會地位顯著提高。

5 結 語

1）我國大力倡導綠色礦山建設，綠色礦山建設按照綠色礦山建設標準開展相關工作，針對不同類型礦山，綠色礦山建設差異明顯。綠色礦山建設還存在管理機制不健全、生態文明建設理念淡薄、與礦山周邊村鎮居民相處存在矛盾等問題。

2）我國鼓勵企業推動智能礦山、智慧礦山建設，加速了我國智慧礦山建設發展，但目前仍然未能實現協同統一管控、系統自主分析判斷，未能完全形成智能化礦山生產和管理統一體，但是在礦山安全建設和智能化建設兩個方面對綠色礦山建設進行了完善。

3）時代在發展，社會在進步，礦山建設理應與時俱進，在新發展理念的指導下，我國綠色礦山建設逐步規模化，數字礦山建設、智能礦山建設、智慧礦山建設也引領著當前礦山建設的方向，這些都為六維礦山建設理念提出奠定了基礎。在推進中國式現代化建設的過程中，未來礦山建設要順應時代潮流，符合我國國情，從礦業系統全局考慮，以人民安全為宗旨，以綠色生態為前提，以守正創新為動力，以和諧幸福為目標，兼顧本質安全、環境和諧、資源節約、智慧運營、效益可觀、社會認同六個維度，建設六維礦山。

4）六維礦山建設是現代化礦山建設的全新的發展模式，可以從根本上解決我國礦山建設過程中存在的安全環保、資源浪費、礦地關系緊張、數字協同管控能力弱、礦山社會地位低等諸多弊端，推進我國礦山企業高質量發展進程。中鋼礦業作為六維礦山建設的先行者，已經取得了一定成績，但六維礦山建設作為新提出的礦山發展模式，在社會上的影響力還未形成，六維礦山建設的發展任重道遠。

5）六維礦山建設的實現與未來社會發展息息相關，只有把六維礦山建設的規劃設計擺在首位，精準把握六維礦山建設的六個維度，將創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念融入六維礦山建設之中，才能使得六維礦山建設不斷健全。中國式現代化礦山發展必須將本質安全、環境和諧、資源節約、智慧運營、效益客觀、社會認同這六個維度上升到戰略高度，對礦山發展進行統籌規劃，以實現本質安全化、環境生態化、資源節約化、運行智能化、運營管理協同化、礦區社區和諧化、社會認同化的未來礦山。