全球 81% 的矿山员工认为 AI 将彻底改变行业运营模式,而中国矿业正以 “换道超车” 的姿态加速数字化转型。从戈壁深处的智能采矿到云端调度的 “数字矿长”,AI 技术正让传统矿山从 “人海战术” 升级为 “智慧中枢” 驱动的精准运营模式,甚至实现 “日采万吨” 的突破。
一、AI 重构矿山生产链:从 “经验判断” 到 “数据驱动”
在江苏徐矿集团新安煤业公司的调度指挥中心,AI 智慧助手依托 DeepSeek 大模型构建的 “数字神经系统”,能实时分析采、掘、机、运、通五大系统数据,将安全管理从 “经验判断” 转向 “数据驱动”。例如,当井下一氧化碳浓度超标时,系统会自动调取风速传感器数据、划定电子围栏并触发应急广播,整个响应过程仅需 178 秒。这种 “秒级风险处置能力” 让湖北龙蟒磷矿成为全国首个 AI 非煤矿山,井下直接作业人数降至 15 人左右,安全隐患识别响应时间缩短至秒级。
必和必拓与微软合作的埃斯康迪达铜矿项目更具代表性。通过 Azure 机器学习实时分析选矿厂数据,系统每小时生成优化建议,帮助操作员调整矿石处理参数,最终使铜回收率显著提升,2024 年下半年该矿区产量同比增长 22%,创下十年来新高。这种 “AI + 选矿” 模式正在全球推广,挪威陶朗公司的矿石分选系统已帮助多家矿山提高资源利用率 10 个百分点以上。
二、智能装备与无人化:效率跃升的 “硬核” 支撑
在山东黄金三山岛金矿,国内首台安百拓 S2 智能双臂台车取代了传统凿岩爆破,采掘效率提升 30% 以上,同时通过电机车无人驾驶系统将操作人员从 80 人减至 16 人,运输效率提高 25%。紫金矿业则投入 1.4 亿元引入新能源矿卡、智能穿孔钻机等 28 台设备,应用 5G 通讯和 AI 计算实现露天采矿全流程自动化,巨龙露天铜矿现场作业人员下降 87%,人均劳动生产率从 5000 吨跃升至 7100 吨。
更前沿的探索在新疆大明矿业展开:无人驾驶掘进台车通过 3D 扫描生成岩壁 “数字地图”,机械臂以毫米级精度钻进;AI 视频监控与 5G 结合,让井下安全隐患识别响应时间缩短至秒级,同时每年减少废石矿渣 25 万立方米。这种 “井下减员、井上增效” 的模式,正让矿山从 “高危行业” 向 “高科技行业” 蜕变。
三、数据智能与决策优化:矿山的 “超级大脑”
湖北龙蟒磷矿的 AI 系统不仅能识别安全隐患,还能通过优化采空区治理,用矿渣废料置换出被判 “死刑” 的矿石,每年让 8 万吨矿石重获新生。紫金矿业则构建了覆盖地质建模、智能调度、远程操控的全链条智能管控平台,通过 336 个核心业务对象的数据治理,实现 “一张网络全覆盖、一个平台全支撑”,月掘进进尺从 120 米提升至 400 米。
这种数据驱动的决策能力在河南南阳坡煤矿得到验证:液压支架电液控制系统投入使用后,日产量突破 1.5 万吨,较改造前提升 25%,同时吨煤成本降低 27.18 元,资源回收率提高 10%。AI 不仅是效率工具,更成为资源价值再发现的 “点金石”。
四、政策护航与产业协同:中国模式的全球启示
中国矿业的数字化转型得到国家战略强力支持。《“十四五” 数字经济发展规划》明确提出推进煤矿、油气田等领域数字化升级,而河南省计划到 2026 年建成 25 处省级智能化煤矿,产能占比超 60%。这种 “政策引导 + 企业主导” 的模式,催生出紫金矿业、徐矿集团等一批标杆企业,其经验正在 “一带一路” 沿线国家复制。
例如,紫金矿业与达索系统合作开发的三维地质建模技术,不仅优化了自身采矿设计,还为全球矿业提供了可复用的数字化解决方案。而湖北龙蟒磷矿的 AI 系统已实现与省级风险隐患监测平台 “神经接驳”,形成 “企业 - 政府” 联动的安全闭环管理,这种 “技术 + 制度” 的创新正在重塑全球矿山安全生态。
五、挑战与未来:从 “日采万吨” 到 “永续开采”
尽管 AI 技术带来了显著变革,行业仍面临数据安全、技术适配性等挑战。例如,国外 AI 模型在复杂地质条件下常出现 “水土不服”,湖北龙蟒团队为此耗时 90 多次井下测试,才攻克 AI 在井下环境的认知盲区。此外,人才短缺问题凸显,紫金矿业为此投入 3400 万元建设实训基地,2023 年培训 2900 余人次,培养出 20 余名掌握智能化采掘技术的高学历人才。
展望未来,AI 与矿业的融合将向更深层次发展。必和必拓计划在 2026 年前实现埃斯康迪达铜矿全流程自动化,而中国矿山正探索 “AI + 绿色矿山” 模式,通过智能通风、尾矿库智能监测等技术降低能耗和环境影响。正如国家矿山安全监察局指出的,智能化不仅是装备升级,更是 “安全、高效、绿色” 发展方式的重构。
从 “汗水挖矿” 到 “智慧掘金”,AI 技术正在改写矿业的底层逻辑。当传统矿山装上 “数字大脑”,“日采万吨” 不再是神话,而如何在效率与可持续之间找到平衡点,将是这场革命的终极考题。