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摘要 ：近年来，我国非煤矿山智能化建设得到快速发 展，本文结合非煤矿山智能化发展现状，分析了我国非煤 矿山面临问题， 主要是建设条件较差、照搬照抄、建设体系 和标准不完善、建设投资较大、配套产业不完善、部分小型 矿山提质增效不明显、可靠性差、实用性有待商榷等， 思考 了非煤矿山智能化的建设， 并给出了智能化发展的建议。
关键词 ：非煤矿山 ；智能化 ；现状及思考
80 年代以前，矿山给人一种“粗老笨重”又脏且危险 的感觉，21世纪后，随着机械化、互联网、大数据、人工智 能、无人驾驶等技术的发展和普及，使矿山的印象发生了 根本性的转变，从传统的手工作业、机械化作业，逐步发 展到了自动化、数字化和智能化阶段。
1 非煤矿山智能化发展及研究现状
1.1 国外非煤矿山智能化发展现状
西方矿业发达国家最早开始应用自动化采矿技术可 追溯到20世纪 60 年代。20世纪 90 年代，芬兰、澳大利亚、 瑞典、加拿大、美国等矿业发达国家，先后制定了一系列 智能矿山发展计划通过MAP 系统计划、智能矿山（IM）、 Grountecknik2000、2030 可持续采矿与未来创新等计划大 力推动自动化与智能采矿技术的发展，以一批大型矿山装 备公司为代表的研发机构开发出一系列智能化程度较高 的自动化采矿系统， 如Sandvik公司的Automine、Caterpillar 公 司 的 MINEGEM、Atlas Copco 公 司 的 Scooptram Automation等，其技术成果在瑞典基律纳铁矿、澳大利亚 北帕克斯矿、智利特尼恩特矿等知名矿业公司进行了成功 应用，在自动化凿岩、铲运机遥控出矿、电机车无人驾驶 等方面取得突破，大幅提升生产效率和安全水平，掀起了 智能化矿山发展的序幕。近年来，国外持续加大布局全区 域无人化采矿技术的研发，尤其是在露天矿山领域，澳大 利亚力拓公司推出“未来矿山”计划，计划在珀斯远程控 制远在上千公里外的皮尔巴拉矿区 15个矿山， 目前已初步 实现2个矿山主体采矿作业环节的现场无人化作业。
1.2 国内非煤矿山智能化发展现状
煤矿智能化雏形为煤矿机械化，最早可以追溯到20世 纪初，当时煤矿开始使用机器和设备来替代人力劳动。随 着计算机以及自动化技术的广泛应用，煤矿综合机械化逐 步发展，20世纪 80 年代中期煤矿综合机械化得到大力发 展，2000 年以后煤矿的发展主题是高产高效，近些年在煤 矿综合机械化和高产高效的基础上，提出了煤矿智能化 概念。截至目前，我国已建成 1043 个智能化采煤工作面、 1277个掘进工作面，有力推动煤炭生产方式加快实现根本 性变革， 煤炭行业智能化矿山建设迈上了新台阶。
相对于煤矿智能化，非煤矿山的智能化发展较晚，是 近几年才提上日程，以往主要是煤矿智能化相关信息较 多，非煤矿山智能化也专门提及的更是少之又少，2019 年 全国政协委员姜耀东表示，国家要加快推进智能化矿山建 设，至此非煤矿山智能化建设逐渐提上日程，为了引导有 色金属企业智能升级，工业和信息化部等部门于2020 年4 月28 日印发实施了《有色金属行业智能矿山建设指南（试 行）》。
随着互联网 +5G、大数据、人工智能、无人驾驶等技 术的发展，我国非煤矿山也搭上了智能化发展的快车，逐 步朝着数字化、智能化方向稳步发展，并逐步取得了一系 列阶段性发展成果。智能化矿山逐步成为未来发展方向， 并不断涌现出智能化矿山建设的关键技术与装备，地下开 采方面主要包含涵盖 5G 网络、智能掘进、综合管控平台、 智能通风、智能化提升、无人值守等，例如山东黄金三山 岛金矿 ；露天开采方面主要包含智能穿孔、铲装、运输， 自动化 /远程遥控控制、边坡智能监测、无人驾驶等技术， 例如洛阳栾川钼业。
以洛阳钼业三道庄露天矿和西部矿业锡铁山智能矿山 建设为例， 基于 5G通信的智能矿山， 由洛阳钼业等单位进行技术攻关和研发，主要包括露天矿智能装备和露天矿智 能管控系统两大部分。露天矿智能采矿装备洛阳钼业按照 生产设备操作遥控化→遥控操作远程化→无人操作智能化的步骤，逐步建立了一套高效、实用、安全的露天矿穿 孔、铲装和运输等智能装备，包括矿山机械从近距离遥控 提升为远程操控、基于动能回收系统的纯电动矿用卡车、 矿山装备由远程遥控向智能编队和无人驾驶升级转型、提 升复杂环境下 5G信号传输技术能力。露天矿智能生产管 控系统综合利用 5G通信、物联网、互联网、云计算、组合 导航、高精度RTK、图像识别等多门前沿技术，该将无人 机动态建模、多金属多目标配矿、装运卸智能调度以及生 产数据智能分析与管理集成为一体，构建了一套全方位新 型现代露天矿智能生产管控决策系统。西部矿业锡铁山智 能矿山建设在智慧采矿方面实现地质、测量、采矿设计数 字化 ,生产调度指挥智能化， 采矿安全监管实时化， 矿山生 产及部分设备值守的无人化 ；在智慧选矿方面实现选矿厂 生产的自动化、智能化， 选矿生产效率、金属回收率、能耗 水平、人员配置水平、选厂信息化管理水平等达到国内先 进水平。
总体来看，我国非煤矿山智能化技术研发起步较晚， 相比于国际上的先进水平以及煤矿企业，大部分非煤矿山 的生产自动化程度低、系统分散、信息融合度差，机械化 程度仍然较低，更不用说矿山智能化了。随着我国数字通 讯技术的快速发展，大大推进了我国非煤矿山智能化建设 的快速发展，部分环节甚至已处于国际领先，但在系统性 与全面性方面尚有一定差距。
1.3 非煤矿山智能矿山建设存在的问题
1.3.1 基础较差
非煤矿山涉及矿种多，围岩稳定性、矿体特征、矿井 开采技术条件、采矿方法、生产能力、开拓方式等情况千 差万别。非煤矿山相对于煤矿来说，部分矿山规模较小， 职工安全意识弱，技术力量相对薄弱，机械化程度较低， 这些都制约了智能化非煤矿山的发展。按照煤矿智能化建 设经验，想要实现智能化，首先要实现机械化，老矿山在 现有设备设施的基础上进行智能化改造，如果连机械化都 达不到，更何谈智能化。此外，资源整合和系统整合、提 高生产规模、提高职工相关安全意识和智能化矿山建设意 识、加强技术力量培养也是有必要的。
1.3.2 照搬照抄
我国矿产资源品种多、总量大， 但大矿少， 中小矿多 ； 露天开采少，矿井开采多 ；独立矿少，共 (伴) 生矿多。矿 种、区域、规模、开采方式以及开拓运输方案差异性极大， 所以智能矿山建设要因地制宜，采用合适的方法与路径来 实现非煤矿山的智能化建设。由于缺乏相关设计、建设、管理经验以及技术人员，不少矿山在智能化改造建设中照 搬照抄，不能根据实际情况“一矿一策”制定智能矿山建 设方案，各个非煤矿山成矿条件不一样，智能化建设要根 据每个矿山情况制订“一矿一策”，煤矿智能化矿山建设的 经验可以借鉴，但绝对不是照抄照搬，搞清非煤矿山和煤 矿的相同点和不同点，应根据非煤矿山的特点进行选择性 应用，完全照搬照套可能引起非煤矿山行业的智能化建设 出现不适应， 甚至不合理， 出现一些怪象。
1.3.3 建设体系和标准不完善
智能矿山建设各环节缺少联动，信息和数据孤立，无 法形成体系，而使得单环节的智能化建设效益大打折扣。 早在2018 年煤矿就有了相关智能化设计标准，出台了《煤 炭工业智能化矿井设计标准》（GBT 51272-2018），2021 年 又相应出台了《煤矿智能化建设指南》(2021 年版)，非煤矿 山相对于煤矿较晚，为加强矿山智能化建设顶层设计，国 家矿山安全监察局2023 年组织编制了《矿山智能化标准体 系框架》，此外部分省份近期也出台了相关非煤矿山智能 化建设评估办法和建设标准，例如河南省应急厅2022 年组 织制定了《河南省非煤矿山智能化评估办法 (试行)》和《河 南省非煤矿山智能化建设标准 (试行)》。
1.3.4 建设投资较大
相对于煤矿，部分非煤矿山生产规模小很多，且矿石 价格低，受市场行情影响较大且行业周期短，不像煤炭价 格相对稳定且行业周期长达十年，如果规模较小的话，均 摊到每吨矿石上的开采成本就会比较高，因此部分非煤矿 山经济效益是有限的。智能化矿山建设前期投入大，对一 些小的民营矿山企业来说经济压力较大，仅智能化平台建 设就要投入几百万甚至上千万元。此外，有些地下开采非 煤矿山巷道断面小， 采场作业面小， 智能化设备难以施展， 为了适用智能化凿岩台车，甚至要增加巷道断面，这无形 的又增加了矿山负担，因此也应该考虑是已建成矿山还是 新建矿山。
1.3.5 配套产业不完善
目前多是依靠信息化服务的第三方科技企业，除 5G 矿山技术外，缺少足够实力的科技企业支撑国内矿山智能 建设，智能矿山装备制造和生产服务等产业不完善不配套 不系统，包括智能化矿山设计、建设、管理、平台、装备等 配套设施，市场上智能化、数字化人才济济，但是智能化 矿山设计和企业建设这方面人才极度缺乏。从国家层面来 说，2021年 12 月28 日，工业和信息化部等八部门联合印发 了《“十四五”智能制造发展规划》，规划提出要以智能制造为主攻方向，打造一批智慧供应链，强化人才支撑，这 也为非煤矿山智能化建设注入一针强心剂。
1.3.6 提质增效不明显
智能化的直接目标是减人、增安、提效，减人是增安 的重要条件，也是提效的重要途径。从非煤矿山数量来 看，目前我国非煤矿山约有 3 万多座，而小型非煤矿山就 占比达 95%，小型非煤矿山劳动定员少，甚至单班人数仅 十几人，相对于煤矿的几百人来说，智能化减员增效效果 不明显，减少劳动力成本亦不明显，反而要增加不少智能 化矿山相关维护以及管理等技术人员， 这无形中又增加了 开支。
1.3.7 可靠性差
矿山生产系统复杂，尤其是井下生产环节多，采矿工 艺和设备设施复杂，专业性强，涉及专业人员也多，是一 个系统化工程，而开采对象具有随机性、多变性、推断性、 预测性，掘进和采矿作业环境也是动态变化的，设备设施 以及作业人员需随开采对象不断移动，同时采矿产生的采 空区增加了安全风险，这些使得自动化、智能化实现难度 变大，相对来说也降低了智能化的可靠性。就比如汽车的 无人驾驶技术，仍存在技术的可靠性和安全性、数据隐私 等问题。有时， 包括传感器故障、路况变化、环境变化等因 素会影响到自动驾驶车辆的准确性和稳定性。此外，驾驶 员的失业、保险和责任问题也是亟待解决的问题。这些缺 陷和风险需要更多的研究和开发，以保证自动驾驶技术的 可靠性、稳定性和安全性。
1.3.8 实用性有待商榷
部分非煤矿山工程建设中，领导为了增加政绩只注重 数量，急功近利推进智能化矿山建设，忽视了实用性，部 分智能化矿山的建设成了摆设，仅仅是为了应付检查和树 立标杆，这和智能化矿山观念和意识淡薄也有关系。智能 化设备厂商提供的相关设备设施应满足稳定性、实用性和 易用性，在满足现有需求的同时，还要充分考虑系统的升 级和扩展需求，预留接口。根据生产规模，提供多样的智 能化设备的规模和型号，可以根据工程的不同需求进行选 择。无论是大型矿山还是小型矿山，都可以找到适合的设 备，满足不同类型矿山的智能化建设需求。
2 几点思考
非煤矿山智能化建设是一个长期过程，应结合矿山实 际情况分阶段、分矿山规模、分作业岗位，逐步推进实施， 同时对于一些经济效益较差、劳动定员少的小型矿山以及 老矿山， 应放宽相应的标准和要求， 而不是搞一刀切。
对于经济效益较差、劳动定员少的小型非煤矿山，根 据实际情况在单个项目实现智能化，比如说高危岗位和固 定岗位，从而更好地服务于矿山的生产。对于具备较强实 力和条件的大中型非煤矿山，应实现上下游智能化建设的 贯通， 所有智能化系统实现联网协作， 达到整体应用水平， 全面提升企业的生产效益和竞争力。
3 结论与建议
（1）近年来，我国非煤矿山智能化建设得到快速发展， 但也存在建设条件较差、照搬照抄、建设体系和标准不完 善、建设投资较大、配套产业不完善、部分小型矿山提质 增效不明显、可靠性差、实用性有待商榷等问题。
（2）我国非煤矿山智能化任重道远，应结合矿山实际 情况分阶段、分矿山规模、分作业岗位，逐步推进实施，智 能化运行系统、设备要可靠， 同时也要实用， 并考虑开采技 术条件、资源储量、投资与经济效益等情况， 树立矿山职工 智能化矿山发展理念，推动非煤矿山行业转型升级，结合 非煤矿山实际情况逐步应用智能化矿山先进装备、技术。
（3）智能化矿山的建设既可以提高生产效率和安全程 度，又可以通过智能化建设倒逼非煤矿山转型升级，从而 淘汰生产工艺落后、不具备机械化、智能化生产条件的非 煤矿山， 全面提升企业的生产效益和竞争力。
（4）建立健全非煤矿山智能化建设体系和标准，完善 非煤矿山智能化建设产业配套，借鉴煤矿相关经验，支持 大型非煤矿山企业与相关院校、设计院合作，加快培养智 能化建设相关专业技术人员，加大政策与金融支持力度， 提高非煤矿山智能化建设装备和技术的可靠性与实用性， 切实保障我国非煤矿山智能化建设工作，全面实现非煤矿 山智能化与高质量发展。
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