以信息化、自動化和智能化帶動傳統(tǒng)礦業(yè)的轉型和升級，打造“安全、高效、智能、綠色”礦山，提高礦山企業(yè)核心競爭力，是中國礦業(yè)生存和發(fā)展的必由之路。

一、數(shù)字礦山頂層設計

數(shù)字礦山框架

按照國際通用的IT技術架構，對應礦山行業(yè)，主要分為五個層次，分別為設備層、控制層、生產執(zhí)行層、經營管理層和決策支持層，五個層次呈金字塔結構。

第一個層面：設備作業(yè)層

該層以礦山生產設備智能化、生產安全環(huán)境數(shù)據(jù)采集智能化作為建設目標。

第二個層面：控制層

該層以礦山生產工藝過程、生產環(huán)境的安全與環(huán)保的自動化監(jiān)測與監(jiān)控作為建設目標。

第三個層面：生產執(zhí)行層

該層是數(shù)字礦山建設的核心，主要包括四個方面

第四個層面：企業(yè)管理層

該層以人、財、物、產、供、銷為主體的ERP系統(tǒng)、企業(yè)制度、知識庫、辦公化自動化為基礎的企業(yè)管理平臺作為建設目標。

第五個層面：經營決策層面

該層以企業(yè)經營計劃管理、績效考核管理、業(yè)務智能分析、決策支持作為建設目標。

在頂層設計的架構下，清晰思路，明確方向，實現(xiàn)安全、綠色、節(jié)約的現(xiàn)代新型礦山建設與發(fā)展，為打造智能、高效、核心競爭力礦山奠定基礎。

二、全球3家數(shù)字礦山實例

在礦業(yè)發(fā)達國家礦山，信息技術的應用已相當普及，目前，現(xiàn)代礦山建設的重點已轉移到礦山生產過程的自動化，重點在遠程遙控和自動化操作方面。高度自動化、信息化的智能礦山是未來礦山的終極目標。

1、加拿大國際鎳公司（Inco）

加拿大國際鎳公司（Inco）從20世紀80年代初開始研究遙控采礦技術，目標是實現(xiàn)整個采礦過程的遙控操作。

目前，Inco公司在Stobie礦和Greighton礦分別有6臺和8臺遙控采礦設備投入運行。地下礦山的采、掘、運均實現(xiàn)了無人作業(yè)，即無人采礦（hands-off mining），僅當設備出現(xiàn)故障時，維修人員才會到達采掘現(xiàn)場。

（1）遠程采礦技術核心

Inco公司遙控采礦的核心部件是自主開發(fā)的一個能在地下獲取定位數(shù)據(jù)的名叫HORTA的裝置。將該裝置安裝在地下觀測車上，當觀測車在地下或礦體內部巷道中漫游時，HORTA就會利用其激光陀螺儀和激光掃描儀在水平和垂直面上掃描礦山巷道的斷面，進而產生巷道的三維結構圖。

完善后的HORTA裝置，將安裝在鉆機等其他裝置上，安裝了HORTA裝置的鉆機將自動駛往目標巷道，自動完成開鑿作業(yè)，然后再自動駛往下一巷道。

（2）Inco公司MAP系統(tǒng)計劃

2、智利特尼恩特（EI Teniente）銅礦

智利特尼恩特（EI Teniente）銅礦是智利第二大、全球最大的地下礦山，地質儲量40億噸，銅儲量6776萬噸，伴生金、銀、鉬，日出礦量達10萬噸，采礦方法為自然崩落法，其在自動鏟運機出礦方面頗具特色。

智利特尼恩特（EI Teniente）銅礦采用的是山德維克的AutoMine系統(tǒng)，控制室設在地表，距生產區(qū)約15KM?？刂剖覂扇斯ぷ?，一人負責操作地下鏟運機，隨時可將鏟運機在線轉至遙控等待、自動或遙控操作狀態(tài)，而無需停車；另一人負責生產計劃和協(xié)調工作。

AutoMine系統(tǒng)也稱為地下礦山自動化礦石運輸系統(tǒng)，被廣泛應用于加拿大、芬蘭、智利、南非及澳大利亞等國的卡車、鏟運機上。特點：

(1) 自動行駛及卸礦、遠程遙控鏟斗裝礦；

(2) 操作人員在控制室控制、一個操作員可控制數(shù)臺鏟運機及卡車；

(3) 運行狀態(tài)及生產監(jiān)控、交通控制、導航系統(tǒng)無需基礎設施；

(4) 與外部系統(tǒng)兼容接口；

(5) 適用于不同應用場合、靈活的作業(yè)區(qū)域隔離系統(tǒng)。

3、澳大利亞奧林匹克壩銅鈾礦

澳大利亞奧林匹克壩銅鈾礦隸屬于國際礦業(yè)巨頭必和必拓，是世界上最大的充填法礦山，該礦是一個銅-鈾-金-鐵-稀土綜合礦，整個礦區(qū)探明礦石儲量20億噸，平均含鈾0.051%（100萬噸），銅1.6%（3200萬噸），金0.68g/t（1200噸）。

1997年，開始進行自動化LHD(鏟運機)項目研究。

1999年，將MINEGEM系統(tǒng)安裝在卡特彼勒公司（Caterpillar）的ElphinstoneR2900型鏟運機上，控制中心設在地表，通信采用光纖和微波無限電網(wǎng)絡。

2003年，首次實現(xiàn)鈾1名操作者從地表控制中心同時遙控兩臺鏟運機和一臺裝在卸載點的碎石機。