全球 81% 的礦山員工認為 AI 將徹底改變行業運營模式,而中國礦業正以 “換道超車” 的姿態加速數字化轉型。從戈壁深處的智能採礦到雲端調度的 “數字礦長”,AI 技術正讓傳統礦山從 “人海戰術” 升級為 “智慧中樞” 驅動的精準運營模式,甚至實現 “日采萬噸” 的突破。
一、AI 重構礦山生產鏈:從 “經驗判斷” 到 “數據驅動”
在江蘇徐礦集團新安煤業公司的調度指揮中心,AI 智慧助手依託 DeepSeek 大模型構建的 “數字神經系統”,能實時分析采、掘、機、運、通五大系統數據,將安全管理從 “經驗判斷” 轉向 “數據驅動”。例如,當井下一氧化碳濃度超標時,系統會自動調取風速傳感器數據、劃定電子圍欄並觸發應急廣播,整個響應過程僅需 178 秒。這種 “秒級風險處置能力” 讓湖北龍蟒磷礦成為全國首個 AI 非煤礦山,井下直接作業人數降至 15 人左右,安全隱患識別響應時間縮短至秒級。
必和必拓與微軟合作的埃斯康迪達銅礦項目更具代表性。通過 Azure 機器學習實時分析選礦廠數據,系統每小時生成優化建議,幫助操作員調整礦石處理參數,最終使銅回收率顯著提升,2024 年下半年該礦區產量同比增長 22%,創下十年來新高。這種 “AI + 選礦” 模式正在全球推廣,挪威陶朗公司的礦石分選系統已幫助多家礦山提高資源利用率 10 個百分點以上。
二、智能裝備與無人化:效率躍升的 “硬核” 支撐
在山東黃金三山島金礦,國內首台安百拓 S2 智能雙臂台車取代了傳統鑿岩爆破,採掘效率提升 30% 以上,同時通過電機車無人駕駛系統將操作人員從 80 人減至 16 人,運輸效率提高 25%。紫金礦業則投入 1.4 億元引入新能源礦卡、智能穿孔鑽機等 28 台設備,應用 5G 通訊和 AI 計算實現露天採礦全流程自動化,巨龍露天銅礦現場作業人員下降 87%,人均勞動生產率從 5000 噸躍升至 7100 噸。
更前沿的探索在新疆大明礦業展開:無人駕駛掘進台車通過 3D 掃描生成岩壁 “數字地圖”,機械臂以毫米級精度鑽進;AI 視頻監控與 5G 結合,讓井下安全隱患識別響應時間縮短至秒級,同時每年減少廢石礦渣 25 萬立方米。這種 “井下減員、井上增效” 的模式,正讓礦山從 “高危行業” 向 “高科技行業” 蛻變。
三、數據智能與決策優化:礦山的 “超級大腦”
湖北龍蟒磷礦的 AI 系統不僅能識別安全隱患,還能通過優化採空區治理,用礦渣廢料置換出被判 “死刑” 的礦石,每年讓 8 萬噸礦石重獲新生。紫金礦業則構建了覆蓋地質建模、智能調度、遠程操控的全鏈條智能管控平台,通過 336 個核心業務對象的數據治理,實現 “一張網絡全覆蓋、一個平台全支撐”,月掘進進尺從 120 米提升至 400 米。
這種數據驅動的決策能力在河南南陽坡煤礦得到驗證:液壓支架電液控制系統投入使用後,日產量突破 1.5 萬噸,較改造前提升 25%,同時噸煤成本降低 27.18 元,資源回收率提高 10%。AI 不僅是效率工具,更成為資源價值再發現的 “點金石”。
四、政策護航與產業協同:中國模式的全球啟示
中國礦業的數字化轉型得到國家戰略強力支持。《“十四五” 數字經濟發展規劃》明確提出推進煤礦、油氣田等領域數字化升級,而河南省計划到 2026 年建成 25 處省級智能化煤礦,產能佔比超 60%。這種 “政策引導 + 企業主導” 的模式,催生出紫金礦業、徐礦集團等一批標杆企業,其經驗正在 “一帶一路” 沿線國家複製。
例如,紫金礦業與達索系統合作開發的三維地質建模技術,不僅優化了自身採礦設計,還為全球礦業提供了可復用的數字化解決方案。而湖北龍蟒磷礦的 AI 系統已實現與省級風險隱患監測平台 “神經接駁”,形成 “企業 - 政府” 聯動的安全閉環管理,這種 “技術 + 制度” 的創新正在重塑全球礦山安全生態。
五、挑戰與未來:從 “日采萬噸” 到 “永續開採”
儘管 AI 技術帶來了顯著變革,行業仍面臨數據安全、技術適配性等挑戰。例如,國外 AI 模型在複雜地質條件下常出現 “水土不服”,湖北龍蟒團隊為此耗時 90 多次井下測試,才攻克 AI 在井下環境的認知盲區。此外,人才短缺問題凸顯,紫金礦業為此投入 3400 萬元建設實訓基地,2023 年培訓 2900 餘人次,培養出 20 余名掌握智能化採掘技術的高學歷人才。
展望未來,AI 與礦業的融合將向更深層次發展。必和必拓計劃在 2026 年前實現埃斯康迪達銅礦全流程自動化,而中國礦山正探索 “AI + 綠色礦山” 模式,通過智能通風、尾礦庫智能監測等技術降低能耗和環境影響。正如國家礦山安全監察局指出的,智能化不僅是裝備升級,更是 “安全、高效、綠色” 發展方式的重構。
從 “汗水挖礦” 到 “智慧掘金”,AI 技術正在改寫礦業的底層邏輯。當傳統礦山裝上 “數字大腦”,“日采萬噸” 不再是神話,而如何在效率與可持續之間找到平衡點,將是這場革命的終極考題。