市場規(guī)模超千億，智能礦山建設(shè)成為必選項

從石器時代的第一塊燧石，到工業(yè)革命的鋼鐵洪流，再到信息時代的芯片基石——礦產(chǎn)資源始終是人類文明躍升不可或缺的戰(zhàn)略支撐。可以說，沒有礦產(chǎn)資源的開采與利用，就沒有今天繁榮的人類社會。

然而，“登天容易，入地難”。隨著淺層礦產(chǎn)逐漸枯竭，現(xiàn)代礦業(yè)不得不向更深的地殼、更遠的深海、更復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境進軍。此外，傳統(tǒng)的粗放式礦山開發(fā)模式已難以適應(yīng)新時代對安全、高效與綠色發(fā)展的要求。這不僅是對技術(shù)極限的挑戰(zhàn)，更是對人類智慧與毅力的考驗。

在這場轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時刻，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿科技，正在推動傳統(tǒng)礦業(yè)從人力密集型作業(yè)邁向無人化、智能化開采的新紀(jì)元。6月26日，在貴州貴陽舉行的2025年礦智行暨礦山技術(shù)交流會上，自然資源部科技發(fā)展司原司長姚華軍指出，當(dāng)前全球正經(jīng)歷一場深刻的數(shù)字革命，我國作為礦產(chǎn)資源生產(chǎn)與消費大國，在政策賦能、技術(shù)突破與市場驅(qū)動等多種合力的推動下，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)與新一代信息技術(shù)正在進行深度融合。智能礦山建設(shè)迎來了新的歷史發(fā)展機遇。

政策引領(lǐng)，智能礦山多點開花

近年來，我國智能礦山建設(shè)呈現(xiàn)全面鋪開、重點突破的良好態(tài)勢，成為推動礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

在貴州，近3年新增智能化采掘工作面建成69個，智能化煤礦12處，累計建成綠色礦山832座；內(nèi)蒙古則有70%的在產(chǎn)煤礦完成智能化建設(shè)，智能化煤礦數(shù)量達209處，產(chǎn)能突破10.87億噸/年，高效運行的智能化采掘工作面281個；在新疆，截至去年，庫車市俄霍布拉克煤礦、準(zhǔn)東經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)二號礦井、南露天煤礦成為全國智能化示范煤礦，烏東、俄霍布拉克、準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)二號礦井為井工礦，均已實現(xiàn)地面“一鍵啟停、規(guī)劃截割、智能控制執(zhí)行”的生產(chǎn)模式……

《2025智能礦山暨無人駕駛行業(yè)藍皮書》顯示，中國智能礦山市場規(guī)模正以年均超10%的速度增長，預(yù)計2025年市場總額將達670億元，2035年將突破1200億元。

姚華軍表示，近年來，國家層面對智能礦山的頂層設(shè)計制度日趨完善，逐步形成了中央統(tǒng)籌、部委細化、地方落實等多級推進機制。2020年2月，國家發(fā)展改革委等八部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與煤炭開發(fā)利用的深度融合成為重點發(fā)展方向。2023年6月發(fā)布的《智能化礦山數(shù)據(jù)融合共享規(guī)范》，打通了“數(shù)據(jù)孤島”，破除了“信息煙囪”。

隨后，2024年4月，《關(guān)于深入推進礦山智能化建設(shè)促進礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》進一步要求，到2026年建立完整的礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系，推進礦山數(shù)據(jù)融合互通，實現(xiàn)環(huán)境智能感知、系統(tǒng)智能聯(lián)動、重大災(zāi)害風(fēng)險智能預(yù)警，全國煤礦智能化產(chǎn)能占比不低于60%，智能化工作面數(shù)量占比不低于30%，智能化工作面常態(tài)化運行率不低于80%，煤礦、非煤礦山危險繁重崗位作業(yè)智能裝備或機器人替代率分別不低于30%、20%，全國礦山井下人員減少10%以上，打造一批單班作業(yè)人員不超50人的智能化礦山。

各地政府積極響應(yīng)國家政策，貴州、新疆、山西、內(nèi)蒙古等地相繼以政策引導(dǎo)推動省級智能化示范工程建設(shè)，差異化推進礦山智能化轉(zhuǎn)型。“這些政策不僅為行業(yè)劃定了發(fā)展方向，更通過產(chǎn)能、核增、稅收優(yōu)惠等機制，將智能化改造從原來的可選項逐步升級為必選項。”姚華軍說。

AI賦能，礦業(yè)發(fā)展迎來新機遇

智能化是礦業(yè)實現(xiàn)提質(zhì)增效的重要路徑，也是降低礦業(yè)開發(fā)成本、提升作業(yè)效率、保證綠色發(fā)展的關(guān)鍵。隨著AI技術(shù)的廣泛應(yīng)用，礦業(yè)領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場深刻變革。

在找礦勘查方面，2024年，比爾·蓋茨、亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯等人投資的AI探礦技術(shù)初創(chuàng)公司KoBold Metals在贊比亞發(fā)現(xiàn)了巨型銅礦；在生產(chǎn)管理方面，今年3月，擁有秒級風(fēng)險處置能力和全場景AI覆蓋的AI非煤礦山項目在湖北省保康縣投用；在綠色礦山方面，海南省定安大嶺礦山項目創(chuàng)新運用數(shù)字孿生、三維智能倉儲、“源網(wǎng)荷儲”一體化等先進技術(shù)，實時追蹤項目碳排放數(shù)據(jù)……

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）教授、美麗中國研究中心副主任朱清對《中國報道》記者說：“在礦業(yè)領(lǐng)域，AI的作用是替代人工勞動，目前已在找礦勘查、地質(zhì)數(shù)據(jù)和圖像處理、三維地質(zhì)建模、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮重要作用，更加準(zhǔn)確和快速地預(yù)測未來發(fā)生的情況。”

國家礦山安全監(jiān)察局副局長裴文田近日在解讀《關(guān)于加強新時代礦山安全文化建設(shè)的指導(dǎo)意見》時表示，礦山企業(yè)可根據(jù)實際需要和經(jīng)濟發(fā)展水平，采用各種新技術(shù)、新手段、新方式來營造濃厚的安全氛圍，推動AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在礦山安全文化建設(shè)中的應(yīng)用。

朱清表示，目前全球AI探礦初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)超過100家。在我國，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所、中國地質(zhì)大學(xué)、中南大學(xué)、中山大學(xué)等多支團隊都在該領(lǐng)域作出了突出貢獻，在理論和技術(shù)上都有諸多創(chuàng)新，在實際找礦應(yīng)用中也有突破。但AI在礦業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用面臨著地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取與處理難度大、數(shù)據(jù)質(zhì)量和結(jié)果可靠性有待提高以及數(shù)據(jù)隱私和安全性需加強的問題。

“要打造一個高質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺。”朱清表示，當(dāng)前在世界范圍內(nèi)針對全球地質(zhì)狀況和主要礦產(chǎn)資源規(guī)律的系統(tǒng)研究相對較少。一旦我國科學(xué)家成功建立全球數(shù)據(jù)的收集和挖掘體系，并將其融入現(xiàn)有平臺，將顯著提升我國在世界礦業(yè)界的地位。同時，這將有利于全球礦業(yè)治理，為其提供有效的抓手和工具。

此外，朱清建議，要持續(xù)優(yōu)化算法和算力模型，完善數(shù)據(jù)更新維護機制，強化安全管理，并推動AI與智能設(shè)備以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等領(lǐng)域跨界融合創(chuàng)新。

無人化智能裝備成重要趨勢

沒有智能裝備，智能礦山的建設(shè)就無從談起。在礦山生產(chǎn)、安全、經(jīng)營與管理等各個環(huán)節(jié)，智能裝備發(fā)揮了不可替代的作用，其中無人化智能裝備更是成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵趨勢。

在位于西藏拉薩東部墨竹工卡縣的紫金礦業(yè)巨龍銅礦，這個海拔5455米的高原礦區(qū)上，十幾臺載重240噸的7米多高的無人駕駛礦卡每天都在日夜繁忙有序地拉運。此外，為改變操作人員在戶外高寒低氧的艱苦環(huán)境，紫金礦業(yè)升級電鏟遠程智控，徹底將電鏟等大型設(shè)備的操作從“現(xiàn)場”轉(zhuǎn)移至“辦公室”，讓操作人員可以在恒溫、恒氧、安全舒適的辦公環(huán)境內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)。

去年發(fā)布的《關(guān)于深入推進礦山智能化建設(shè)促進礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2030年，建立完備的礦山智能化技術(shù)、裝備、管理體系，實現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)深度融合、共享應(yīng)用，推動礦山開采作業(yè)少人化、無人化，有效防控重大安全風(fēng)險，礦山本質(zhì)安全水平大幅提升。

從事15年智能化設(shè)備研發(fā)的山河智能湖南山河礦巖裝備有限公司產(chǎn)品經(jīng)理王歡在接受《中國報道》記者采訪時說：“當(dāng)前，無人化的礦山設(shè)備市場需求很大，其能夠滿足綠色智慧礦山的建設(shè)需求，在提高礦山連續(xù)開采作業(yè)能力的同時，保障人員安全。”

據(jù)了解，在礦山領(lǐng)域，山河智能堅持“先導(dǎo)式”創(chuàng)新，依托公司國家級企業(yè)技術(shù)中心、創(chuàng)新研究平臺，研發(fā)了包括鉆、挖、運、破、選、冶等一系列成套礦山裝備，從信息化、智能化、無人化三個層次滿足智能礦山建設(shè)。

“以無人化鉆機為例，該設(shè)備已在新疆五彩灣煤礦、玉龍銅礦等30多個礦山應(yīng)用，其工作效率達到人工的80%—90%。目前，無人化鉆機可在完全無人的環(huán)境中進行開孔和打孔作業(yè)，完成后自主尋找下一個鉆孔，無須人工干預(yù)。”王歡告訴《中國報道》記者，若在打孔過程中出現(xiàn)異常，接管平臺可以進行遠程操作，將設(shè)備移出至安全區(qū)域，并且能夠切換及控制多臺設(shè)備。

美卓（天津）投資有限公司技術(shù)支持總經(jīng)理施愛加認(rèn)為，金屬需求的提升和礦山開采品位下降導(dǎo)致的結(jié)果是礦山規(guī)模不斷變大，生產(chǎn)成本不斷降低。這對礦山設(shè)備就有了高要求，大型化、自動化、智能化、高效化的設(shè)備更受歡迎。以配備智能專家系統(tǒng)的磨機為例，該設(shè)備能夠優(yōu)化現(xiàn)場運行參數(shù)，降低運行成本和故障率，為業(yè)主提供可靠的智能化生產(chǎn)運行，實現(xiàn)無人值守運行。

埃克森美孚中國企業(yè)投資有限公司總工程師賀云峰表示，當(dāng)前，智能化、綠色化礦山設(shè)備往往運行負(fù)荷時間長、維護不便，潤滑安全一直面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。他建議，企業(yè)應(yīng)根據(jù)設(shè)備具體的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備要求，選擇合適的潤滑油類型，實現(xiàn)設(shè)備的安全、環(huán)保、高效運營。

盡管我國智能礦山建設(shè)取得了一系列突破性進展，成為推動礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵動力，但在實際推進過程中仍面臨不少挑戰(zhàn)和短板。多位受訪專家指出，當(dāng)前部分技術(shù)裝備在復(fù)雜地質(zhì)條件下的適應(yīng)能力仍有待提升，智能化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性不足，算法“水土不服”、響應(yīng)失效等情況時有發(fā)生，制約了智能技術(shù)在深部礦體、高地應(yīng)力、高寒高原等極端環(huán)境中的有效應(yīng)用。

與此同時，隨著數(shù)智技術(shù)的快速迭代，行業(yè)頭部企業(yè)已率先探索“軟硬協(xié)同”的深度融合模式，通過定制化軟件平臺與智能硬件的高度匹配，實現(xiàn)礦山全流程的高效聯(lián)動與智能決策。然而，對于多數(shù)中小型礦山而言，受限于資金投入和技術(shù)儲備，往往更傾向于采購標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件設(shè)備，對軟件系統(tǒng)的深度開發(fā)和集成應(yīng)用關(guān)注度不高，導(dǎo)致智能化水平參差不齊，整體效能難以充分發(fā)揮。這一發(fā)展不平衡現(xiàn)象反映出我國智能礦山建設(shè)仍處于由點及面、由示范向普及延伸的關(guān)鍵階段，亟須進一步加強頂層設(shè)計、分類施策，推動形成覆蓋全行業(yè)、兼顧不同規(guī)模礦山的智能化發(fā)展生態(tài)。