智能示范礦井

“智能示范礦井”欄目 重點(diǎn)推送《智能礦山》“智能示范礦井”專欄刊載的論文，邀請全國各礦井分享最新智能化建設(shè)成果、亮點(diǎn)與經(jīng)驗，旨在發(fā)揮典型智能示范礦井引領(lǐng)作用，促進(jìn)我國礦山智能化建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。截至目前，《智能礦山》雜志已刊載73家礦井智能化建設(shè)成果論文125篇。 ? 點(diǎn)擊訂閱

文章來源：《智能礦山》2026年第1期“智能示范礦井”欄目

第一作者：劉曉明，博士，正高級工程師，現(xiàn)任深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司副總工程師、科技創(chuàng)新與數(shù)智化部總經(jīng)理，主要從事企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能礦山技術(shù)研究工作。E-mail：37803123@qq.com

通訊作者：王佳恒，博士，主要從事智能礦山、井下裝備自動駕駛的相關(guān)研究工作。 E-mail：wangjh17@nonfemet.com

作者單位：深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司；深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司科學(xué)技術(shù)開發(fā)院

引用格式：劉曉明，喻鴻，李小元，等. 凡口鉛鋅礦智能礦山建設(shè)實踐與成效[J]. 智能礦山，2026，7（1）：40-46.

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深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司（簡稱中金嶺南）的直屬凡口鉛鋅礦始建于1958年，1968年投產(chǎn)，年產(chǎn)鉛鋅金屬超13萬t，在我國有色金屬資源保障體系中有著重要地位。隨著資源開發(fā)向深部延伸，凡口鉛鋅礦面臨埋藏深、分布散、開采難、風(fēng)險高等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)管理模式難以支撐高質(zhì)量發(fā)展。自2007年起，凡口鉛鋅礦持續(xù)推進(jìn)數(shù)字礦山建設(shè)，形成了從數(shù)字化到信息化再到自動化的技術(shù)體系，但仍存在系統(tǒng)分散、數(shù)據(jù)孤島、自動化水平不足等問題，制約安全與效能提升。近年來國家密集出臺政策，推動礦山智能化轉(zhuǎn)型。在此背景下，凡口鉛鋅礦于2022年啟動智能礦山建設(shè)，制定總體規(guī)劃，分三期推進(jìn)，確立“五個一”目標(biāo)，依托5G、云計算、人工智能、無人駕駛等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程數(shù)字化、智能化升級，致力打造行業(yè)標(biāo)桿，為同類礦山提供參考。

智能礦山總體規(guī)劃

凡口鉛鋅礦以中金嶺南數(shù)字化轉(zhuǎn)型“15411”頂層設(shè)計為指引，以數(shù)字化治理體系為保障，打造1個數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的數(shù)字底座，賦能礦山、冶煉、新材料、供應(yīng)鏈4個業(yè)務(wù)板塊，實現(xiàn)智能生產(chǎn)、數(shù)字化管理、資源協(xié)同、運(yùn)營協(xié)調(diào)、智慧決策5項能力目標(biāo)，打造世界一流的多金屬國際化全產(chǎn)業(yè)鏈資源公司，中金嶺南“15411” 數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃如圖1所示。凡口鉛鋅礦智能礦山建設(shè)規(guī)劃如圖2所示。采取“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”原則，分3期推進(jìn)，規(guī)劃5個“一”為目標(biāo)，全面實現(xiàn)礦山技術(shù)、生產(chǎn)、安全、裝備、管理全作業(yè)鏈智能化，打造“安全、高效、綠色、智能”的行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)。

圖 1 中金嶺南“15411” 數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃

圖 2 凡口鉛鋅礦智能礦山建設(shè)規(guī)劃

智能礦山建設(shè)內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化

凡口鉛鋅礦原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備老化且?guī)挷蛔悖V區(qū)原有管理網(wǎng)、辦公網(wǎng)和工業(yè)控制網(wǎng)各自獨(dú)立，存在網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)、可靠性差、無法滿足智能化業(yè)務(wù)需求等痛點(diǎn)。通過應(yīng)用5G、WiFi6、萬兆環(huán)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)了模塊化數(shù)據(jù)中心機(jī)房，在井下-650中段安裝5G基站10余套，全礦井安裝井下綜合基站（WiFi6+UWB）280余臺，構(gòu)建了高速、超寬、低時延、安全、有線無線融合的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)井下人員與設(shè)備精確定位、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、無人駕駛、無線通信互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)傳輸能力、應(yīng)急響應(yīng)速度提升30%以上，數(shù)據(jù)中心機(jī)房如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)中心機(jī)房

2.2 資源開采數(shù)字化

三維地質(zhì)信息化旨在解決手工紙質(zhì)記錄、地勘地質(zhì)數(shù)據(jù)碎片化的弊端，聚焦地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、應(yīng)用等過程中存在的問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。凡口鉛鋅礦搭建了地質(zhì)勘探與資源管理平臺，全流程管控資源勘探、儲量評估到采礦計劃與實施，實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源全生命周期三維可視化和精細(xì)化管理，礦產(chǎn)資源利用率初步估算提高3%，減少資源浪費(fèi)，礦產(chǎn)資源大數(shù)據(jù)駕駛艙界面如圖4所示。

圖4 礦產(chǎn)資源大數(shù)據(jù)駕駛艙界面

2.3 生產(chǎn)運(yùn)營信息化

凡口鉛鋅礦原有信息系統(tǒng)數(shù)量多、品牌雜、結(jié)構(gòu)分散，部分系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)孤島，難以支撐智能化生產(chǎn)管理。海量生產(chǎn)運(yùn)營數(shù)據(jù)未能有效整合與分析，數(shù)據(jù)價值無法釋放，影響了決策效率和管理精細(xì)化水平。為此，凡口鉛鋅礦通過構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)對礦山各環(huán)節(jié)的全流程數(shù)據(jù)采集、集成、可視化展示與智能分析，數(shù)智質(zhì)控平臺場景如圖5所示。

圖5 數(shù)智質(zhì)控平臺場景

通過構(gòu)建地質(zhì)測量管理系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、數(shù)智質(zhì)控平臺及三維綜合管控平臺，整合生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量檢測、設(shè)備管理、驗收管理等核心功能，實現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營全流程信息化管理，優(yōu)化資源配置，確保高效、安全、穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)營。

2.4 安全環(huán)保智慧化

安全管理中紙質(zhì)記錄和人工巡檢效率低、實時性差、隱患排查難，難以滿足現(xiàn)代礦山對本質(zhì)安全的要求；環(huán)保管理分散，缺乏對污染源實時監(jiān)測與精益化管控能力。為此，凡口鉛鋅礦在安全與環(huán)保領(lǐng)域，全面推進(jìn)智慧安環(huán)管理體系建設(shè)，建立綜合安全管理平臺，包括安全避險“六大系統(tǒng)”、微震監(jiān)測系統(tǒng)、AI視頻監(jiān)控預(yù)警平臺、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)、安全生產(chǎn)虛擬實訓(xùn)中心以及風(fēng)險分級管控和隱患排查系統(tǒng)，實現(xiàn)關(guān)鍵安全區(qū)域全覆蓋，形成從安全認(rèn)知到監(jiān)測監(jiān)控到管理評估的“三位一體”安全監(jiān)管體系，對安全事故形成有效預(yù)警機(jī)制，安全管理數(shù)據(jù)駕駛艙界面如圖6所示。

圖6 安全管理數(shù)據(jù)駕駛艙界面

2.5 生產(chǎn)作業(yè)自動化

凡口鉛鋅礦原有生產(chǎn)作業(yè)依賴大量人工操作，效率低、成本高、安全風(fēng)險大，難以適應(yīng)現(xiàn)代化礦山少人化、無人化發(fā)展趨勢；設(shè)備自動化水平不足，數(shù)據(jù)采集不完整，缺乏對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控與智能調(diào)度能力。為此，通過引入自動裝藥、自動鑿巖、自動出渣等智能化裝備，結(jié)合PLC控制、工業(yè)機(jī)器人和邊緣計算技術(shù)，實現(xiàn)關(guān)鍵工序的自動化運(yùn)行與遠(yuǎn)程集中管控，采礦自動化系統(tǒng)界面如圖7所示，選礦自動化系統(tǒng)界面如圖8所示，充填自動化系統(tǒng)界面如圖9所示。

圖7 采礦自動化系統(tǒng)界面

圖8 選礦自動化系統(tǒng)界面

圖9 充填自動化系統(tǒng)界面

目前，采礦、充填、選礦、建材加工等主要工藝流程設(shè)備遠(yuǎn)程控制率≥90%，實現(xiàn)礦石采選全流程自動化、井下固定設(shè)施無人值守，累計減少現(xiàn)場作業(yè)人員100余人。實現(xiàn)原礦預(yù)選智能化，年拋廢12萬t、回收礦石3萬t，年增加經(jīng)濟(jì)效益3 000萬元。

2.6 智能開采無人化

凡口鉛鋅礦推進(jìn)井下無人化作業(yè)，建立了鏟運(yùn)機(jī)無人駕駛系統(tǒng)、撬毛臺車遙控系統(tǒng)、5G+電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)及井下智能供油系統(tǒng)，實現(xiàn)了從翹毛、鏟裝、運(yùn)輸、供油等作業(yè)場景無人化，減少下井人員30余人，改善了工作環(huán)境、降低了勞動強(qiáng)度，提高本質(zhì)安全水平，井下鏟裝運(yùn)無人駕駛系統(tǒng)如圖10所示，井下智能供油系統(tǒng)如圖11所示。

圖10 井下鏟裝運(yùn)無人駕駛系統(tǒng)

（a）凡口鉛鋅礦智能供油裝置

（b）井下智能供油系統(tǒng)界面

圖 11 智能供油系統(tǒng)

2.7 調(diào)度指揮集約化

凡口鉛鋅礦原有調(diào)度指揮體系分散、響應(yīng)滯后，信息傳遞鏈條長、協(xié)同效率低，難以實現(xiàn)對生產(chǎn)、設(shè)備、安全等多要素的實時統(tǒng)籌與高效決策；各業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)割裂，缺乏統(tǒng)一指揮平臺支撐全局調(diào)度。

為此，按照“集約高效、共享開放、安全可靠”的原則，整合礦山生產(chǎn)、安全、環(huán)保等數(shù)據(jù)資源，通過數(shù)據(jù)集成、存儲、融合、分析和分享技術(shù)，實現(xiàn)各子系統(tǒng)互通互聯(lián)及可視化集中展示。構(gòu)建了“一中心、多終端”的集中管控平臺，集成視頻監(jiān)控、人員定位、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可視化、智能化、扁平化的統(tǒng)一調(diào)度指揮，三維綜合管控平臺界面如圖12所示，凡口鉛鋅礦智控中心如圖13所示。

圖12 三維綜合管控平臺界面

圖13 凡口鉛鋅礦智控中心

智能礦山保障措施

3.1 轉(zhuǎn)變思想觀念

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型表面上看似是技術(shù)挑戰(zhàn)，實質(zhì)上更是觀念問題。因此，需打破表象，深度剖析數(shù)字化轉(zhuǎn)型之道，改變企業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的認(rèn)知，推動思想觀念的根本性轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)關(guān)注2個方面。

（1）領(lǐng)導(dǎo)層觀念的轉(zhuǎn)換，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是“一把手”工程，領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)知高度直接決定轉(zhuǎn)型成敗。

（2）全員思想的統(tǒng)一，通過全民宣貫、培訓(xùn)等方式，讓員工理解數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性，形成“上下同欲”的轉(zhuǎn)型氛圍。

中金嶺南的管理層深刻認(rèn)識到科技創(chuàng)新與數(shù)智化轉(zhuǎn)型是企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動力，將“科技創(chuàng)新+數(shù)智化”確立為戰(zhàn)略核心，制定了“15411”數(shù)智化轉(zhuǎn)型藍(lán)圖。確保從戰(zhàn)略層面推動思想觀念的革新，為智能礦山等項目提供了堅定的方向和決心。通過文化建設(shè)、制度建設(shè)和人才管理等，將FAITH經(jīng)營理念中“創(chuàng)新制勝”“技術(shù)自強(qiáng)”“以人為本”等理念融入員工日常工作中，形成了“文化-戰(zhàn)略-執(zhí)行”深度協(xié)同的閉環(huán)體系。提升了全體員工對智能礦山建設(shè)重要性的認(rèn)識，激發(fā)了科研人員和一線員工的積極性，確保了智能礦山建設(shè)從上到下的思想統(tǒng)一和行動一致。

3.2 組織機(jī)構(gòu)建設(shè)

為推動智能礦山項目落地實施，成立以中金嶺南董事長為組長的智能礦山項目領(lǐng)導(dǎo)小組，以凡口鉛鋅礦礦長為組長的工作專班。領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)項目的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一指揮，制定戰(zhàn)略方向與資源調(diào)配；工作專班負(fù)責(zé)落實領(lǐng)導(dǎo)小組的工作部署，組織、協(xié)調(diào)和推進(jìn)智能礦山建設(shè)的具體工作，確保項目高效執(zhí)行。

通過“領(lǐng)導(dǎo)小組-專班”2級架構(gòu)，實現(xiàn)決策與執(zhí)行的高效協(xié)同。同時，將20多個子項進(jìn)行任務(wù)分解，制定詳細(xì)的實施計劃表，明確每個子項的責(zé)任人、時間節(jié)點(diǎn)和驗收標(biāo)準(zhǔn)，形成“月度有計劃、季度有檢查、年度有總結(jié)”的閉環(huán)管理機(jī)制。通過系列舉措，凡口鉛鋅礦將智能礦山從戰(zhàn)略構(gòu)想變成了可執(zhí)行、可量化、可考核的具體工程，為智能礦山建設(shè)提供了堅實的組織保障。

3.3 加大資金投入

資金投入是推進(jìn)項目建設(shè)順利開展的重要保障。礦山需將“數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目”資金納入企業(yè)總體預(yù)算，建立專項保障機(jī)制。

（1）加大宣傳力度，使公司各層領(lǐng)導(dǎo)提高對“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”項目重要性的認(rèn)識，轉(zhuǎn)變管理理念，創(chuàng)新管理手段，把“數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目”作為實現(xiàn)企業(yè)跨越式發(fā)展的重要支撐.

（2）設(shè)立動態(tài)調(diào)整機(jī)制，根據(jù)項目進(jìn)展靈活調(diào)配資金，確保資金使用的針對性與高效性，切實保障項目資金的投入。

中金嶺南凡口鉛鋅礦歷經(jīng)3年開展智能礦山20多個子項建設(shè)，總投資超億元，多系統(tǒng)協(xié)同推動礦山從傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向智能化、無人化轉(zhuǎn)型。在國內(nèi)率先實施了井下智能供油系統(tǒng)、國內(nèi)首臺井下5G+新能源電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)、鏟運(yùn)機(jī)無人駕駛系統(tǒng)、微震監(jiān)測系統(tǒng)，推動礦產(chǎn)資源高效開采與循環(huán)利用。

3.4 復(fù)合型人才建設(shè)

智能礦山建設(shè)需重點(diǎn)培養(yǎng)和引進(jìn)3個方面的數(shù)字化人才。

（1）加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)管理人才建設(shè)，制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，協(xié)調(diào)技術(shù)與業(yè)務(wù)需求。

（2）構(gòu)建數(shù)字化基礎(chǔ)環(huán)境、維護(hù)數(shù)字化產(chǎn)品的專業(yè)人才，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、平臺等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)維。

（3）在業(yè)務(wù)中使用數(shù)字化提升工作效率的應(yīng)用人才，將數(shù)字化工具融入采礦、選礦、安全管理等具體業(yè)務(wù)場景。通過管理-專業(yè)-應(yīng)用的3級人才體系，支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型全鏈條需求。

為此，中金嶺南構(gòu)建了構(gòu)建人才強(qiáng)企工作體系，成立由總工程師、副總工程師、特聘專家等實踐經(jīng)驗豐富的“實戰(zhàn)博士”及具有博士學(xué)位的人才為主的“博士團(tuán)”，以公司科研項目為重心，成立專項工作組，聯(lián)合高校院所和行業(yè)協(xié)會建立專家?guī)欤徊⒁杂袃r資源攻堅、海外項目開拓、數(shù)字化轉(zhuǎn)型為目標(biāo)，開展5大專項行動，成立攻堅小組，助力解決關(guān)鍵核心技術(shù)的瓶頸問題，推動企業(yè)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)型升級。

智能礦山建設(shè)成效

凡口鉛鋅礦通過智能礦山建設(shè)，取得了顯著成效，主要包括以下3個方面。

（1）安全效益

通過自動化、智能化與無人化等項目實施，單班下井人數(shù)從415人下降至315人，減員比例為24%，降低高危崗位風(fēng)險，構(gòu)建事前預(yù)警、事中管控、事后追溯的閉環(huán)安全管理體系，有效遏制事故發(fā)生。通過礦山安全虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)對員工進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高培訓(xùn)質(zhì)量和水平，項目榮獲國家礦山安全監(jiān)察局“2023年數(shù)字礦山融合發(fā)展提升本質(zhì)安全水平優(yōu)秀案例”，成為行業(yè)安全培訓(xùn)標(biāo)桿。

（2）社會效益

凡口鉛鋅礦實施智能礦山建設(shè)后，產(chǎn)生了顯著的社會效益。改善員工工作環(huán)境，保障人員健康，提升企業(yè)用工吸引力；促進(jìn)綠色低碳發(fā)展，通過能耗優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)降低單位產(chǎn)量能耗5%以上，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)；引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，打造可復(fù)制、可推廣的智能礦山樣板。

（3）人才培養(yǎng)

通過智能礦山建設(shè)，凡口鉛鋅礦構(gòu)建了覆蓋全崗位、全鏈條的人才培養(yǎng)體系。項目實施以來，累計開展智能化專項培訓(xùn)24場次，參訓(xùn)人員4 200人次；選拔培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)骨干20人，培養(yǎng)了29名高級工程師及以上職業(yè)資格人才；建立了校企合作機(jī)制，與中南大學(xué)、江西理工大學(xué)等高校聯(lián)合培養(yǎng)了一批智能制造相關(guān)專業(yè)人才；通過博士團(tuán)、導(dǎo)師帶徒、崗位輪訓(xùn)等方式，打造復(fù)合型管理人才，有效支撐了礦山數(shù)智化轉(zhuǎn)型需求，形成一支懂技術(shù)、善管理、創(chuàng)新的高素質(zhì)新質(zhì)人才隊伍，為智能礦山可持續(xù)發(fā)展提供堅實人才保障。

結(jié) 語

凡口鉛鋅礦的智能礦山建設(shè)以“減人、提效、增安”為目標(biāo)，通過5G+AI+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)了礦山生產(chǎn)全流程的數(shù)字化、智能化升級。統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施是智能礦山建設(shè)的關(guān)鍵路徑，5G+AI+大數(shù)據(jù)技術(shù)是提升礦山本質(zhì)安全的核心支撐，無人化與自動化是未來礦山發(fā)展的必然趨勢。未來，凡口鉛鋅礦將進(jìn)一步探索AI大模型在礦山生產(chǎn)中的創(chuàng)新應(yīng)用，推動礦山從“單點(diǎn)智能化”向“全要素數(shù)字化、全鏈條智能化”方向邁進(jìn)，打造非煤地下礦山智能化轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿案例。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報道等。

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