AI赋能矿山转型:从人力管控迈向智慧值守新纪元
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在多数人固有认知里,矿山作业依旧与"黑、脏、乱、险"紧密相连——矿工头戴安全帽、身背工具包,在昏暗的井下徒步巡检;调度员靠对讲机呼喊指挥;管理人员凭经验判断生产节奏。然而,一场由人工智能驱动的深刻变革,正在悄然改写矿山管理的每一道流程。
过去,矿山管理高度依赖人力。巡检工人每天要徒步数十分钟,依靠眼看、耳听完成现场巡检;皮带运输线上是否有异物,全靠工人沿途巡查;安全隐患排查依赖人工经验,响应时间往往需要30分钟以上。
这种"人盯人、人管人"的模式,不仅效率低下,更伴随着巨大的安全风险。井下环境复杂,瓦斯、透水、坍塌等灾害时刻威胁着矿工的生命安全。"减人、增安、提效"——国家矿山安全监察局发布的《金属非金属矿山智能化建设指南》提出的这六个字,正是整个行业突围的方向。
如今,在许多矿山的智能管控中心,工作人员只需轻点鼠标,生产全流程便尽收眼底。一块巨大的弧形显示屏上,采矿、运输、选矿等各环节的实时数据一目了然。
湖南有色新田岭钨业的智能管控中心,深度融合了5G、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术。工作人员可以实时操控地下220米深处的机械臂进行破碎作业。过去工人需要在粉尘弥漫的现场艰苦操作,如今坐在整洁的办公室里就能高效完成同样的工作。管理也从"经验驱动"转向了"数据驱动"。
中铁资源鹿鸣矿业则构建了覆盖矿山生产经营全流程的智能化管理体系,横向打通地质测量、矿储分析、开采设计等全流程数据流,纵向实现各管理层级实时数据调用与业务协同。该公司创新提出的"12341"建设框架,涵盖28个子系统,为矿山全要素数字化管理打牢了坚实基础。
人工巡检最大的局限在于无法做到全天候、全覆盖。而人工智能彻底改变了这一局面。
山西华阳集团二矿部署的AI视频智能感知系统,通过AI算法实时解析视频画面,自动识别人、车、设备状态及违章行为、安全隐患、环境异常,实现了7×24小时无人值守智能监管、自动预警、全程留痕与闭环管理。2025年,该系统全年自动识别各类异常状况超10.9万条。
过去,皮带司机每天要沿皮带线路徒步巡查几公里;如今,"哪怕一块小石头也难逃AI的'法眼'"。一旦系统检测到皮带有异物,短短1分钟便能排除可能导致皮带撕裂的事故。
在广西,大明矿业依托物联网与AI调度系统,实现了矿区无人值守装车,单小时装车效率提升40%,人力成本下降50%。中金岭南矿业研发的多源大数据智慧系统,将预警响应时间从30分钟缩短至5分钟,隐患处置效率提升80%。
在鲍店煤矿,智能机器人已从"试点应用"走向"全面铺开",从"单一作业"走向"协同联动"。地面机加工、洗选装运、职工服务等全场景都活跃着机器人的身影。
鹿鸣矿业的智慧皮带巡检机器人"小遛"全天候值守,原巡检工人经过系统培训,转型为集设备监控、数据分析、远程操控于一身的"智慧运维师"。人还是那些人,但岗位已经被重新定义。
据统计,截至2025年底,全国已建成1806个智能化采掘工作面,涉及907处煤矿,超过1.6万个固定工作岗位实现无人值守。30余类共2640台(套)机器人、超过4000台无人驾驶车在各类矿山推广应用。
在亚洲最大的露天有色金属矿山——德兴铜矿,电动轮汽车正沿着规划路线自动行驶、精准装卸。过去需要在漫天尘土中重复劳动的数十名驾驶员,如今已转变为后台"云监工"。
支撑这一变革的,是5G专网带来的毫秒级响应。单台车辆可同时回传7路高清作业视频,端到端时延稳定控制在50毫秒以内。车辆通过5G网络实时上传感知信息,云端平台智能调度行驶路权,遇到盲区或多雾天气时,AI辅助系统还能实现"雨雾透视"。
中科慧拓的无人矿卡在胜利西三矿安全运行两周年,创下零安全事故、零系统性停机故障的纪录,累计安全运输煤炭近千万吨。数据显示,在标准化操作和精准控制下,综合能耗降低8%至10%,车辆维保成本降低15%,司乘岗位人力投入大幅减少82.5%。
如果说智能设备和机器人是矿山的"手"和"眼",那么AI大模型就是矿山的"大脑"。
2023年7月,山东能源集团、云鼎科技携手华为发布全球首个煤矿行业商用AI大模型,推动矿山AI开发模式从"作坊式"向"工厂式"转变。目前,AI已广泛应用于煤矿生产经营、安全监管、设备运维等领域,覆盖200多个细分场景。
中国铜业发布的"坤安"人工智能大模型,是有色金属行业的首个人工智能大模型。它能够精准识别输送皮带上的矿石异物,识别率提升到95%,有效避免了单次预估损失3000万元的皮带撕裂事故。
鹿鸣矿业正在积极推进以"钼光大模型"为核心的AI服务平台建设,将AI嵌入"感知—分析—决策—执行"全流程,推动管理由"经验驱动"向"数据驱动"转变。
人工智能重塑矿山管理的意义,远不止于降本增效。
从安全角度看,AI让矿山安全管理从"事后查隐患"向"事前预警、事中管控"转变。国家矿山安全监察局明确鼓励加快矿山智能机器人研发及产业化应用,推动险累苦脏岗位机器人替代。"少人则安、无人则安"正在从理念走向现实。
从人的角度看,矿工的工作环境发生了根本性改变。一位在智慧矿山工作的矿工感慨:"以前在井下作业,安全风险高,心里总是不踏实。现在有了这些智能化设备,很多危险作业都能由机器完成,还能及时发现潜在危险,我们工作更安心了。"
从行业角度看,中国矿山智能化正告别以建设为中心的上半场,全面转入以运营为中心的下半场。行业的核心命题正在发生根本性转变:从"系统是否上线",变为"系统能否持续产生经济价值"。
从人工管控到智能值守,从经验驱动到数据驱动,从劳动密集到技术密集——人工智能正在重塑矿山管理的每一个环节。
正如业内人士所说,无人机勘查、AI找矿、智能采矿机器人、大数据分析平台等技术的广泛应用,将大幅提升勘查采矿作业的效率和安全性。物联网和人工智能的融合,将促进对矿山的实时监控、精准决策和远程操控。
打井不下井、采煤不见煤——这不仅是吴海宇描绘的智慧矿山理想图景,更是整个行业正在奋力抵达的彼岸。当"满山都是人"变成"满山都是数据",矿山管理的全新模式已经照进现实。
而这一切,才刚刚开始。