随着科技的飞速发展，智能化、数字化已成为各行业转型升级的重要趋势，矿业领域也不例外。为了推动矿山行业的智能化发展，提高生产效率和安全水平，辽宁省市场监督管理局于2024年8月30日发布了《超大规模超深井智慧矿山建设规范》（DB21/T 4005—2024，以下简称《规范》），并于2024年9月30日正式实施。本规范旨在确立超大规模或超深井矿山智慧化建设的一般规范，为金属非金属矿山超大规模超深井矿山、企业的智能化建设提供指导。
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近年来，我国矿山行业在快速发展的同时，也面临着诸多挑战，如生产效率低下、安全隐患突出、资源浪费严重等。随着大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的兴起，智慧矿山建设成为了解决这些问题的有效途径。超大规模超深井矿山由于开采难度大、安全风险高，对智慧化建设的需求更为迫切。
《规范》的出台，填补了我国在超大规模超深井智慧矿山建设方面的标准空白，为矿山企业提供了可遵循的规范和指导。通过规范智慧矿山的建设，可以提高矿山的安全生产水平，降低生产成本，提高生产效率，实现绿色可持续发展。同时，这也符合国家关于推动矿山行业转型升级、高质量发展的政策导向。
《规范》明确了智慧矿山的定义，即对矿山地质与测量、矿产资源规划、矿产资源开采、选矿生产、生产安全、资源节约与综合利用、生产经营管理等矿山各方面实现数字化、自动化和智能化综合管控，并且其运行系统具备感知、分析、推理、判断及决策能力的现代化矿山。这一定义准确概括了智慧矿山的核心特征和建设目标。
智慧矿山具有以下几个显著特征：一是数字化，即矿山生产过程的各个环节都实现数字化管理，数据实时采集、传输和分析；二是自动化，即矿山设备实现远程遥控和自动化作业，减少人工干预；三是智能化，即矿山系统具备感知、分析、推理、判断及决策能力，能够根据生产情况自动调整优化生产策略；四是综合管控，即实现矿山生产、安全、环保等方面的综合管控，提高整体效益。
保障生产安全
《规范》强调，超大规模或超深井矿山首先应保障生产安全，以降低生产成本、提高生产效率、实现绿色发展为核心目标。这体现了安全生产在矿山行业中的首要地位。通过智慧化建设，可以实现对矿山生产过程的实时监控和预警，及时发现并处理安全隐患，有效防范生产事故的发生。
与矿产资源赋存情况相匹配
智慧矿山建设方案应与矿产资源赋存情况、地质条件、采选生产工艺相匹配。这意味着矿山企业在制定智慧化建设方案时，需要充分考虑自身的实际情况，包括矿产资源的种类、储量、开采难度等，以及地质条件、采选生产工艺等因素。只有这样，才能确保智慧化建设的针对性和实效性。
遵守行业政策和规范要求
智慧矿山建设应遵守信息安全、生产安全、自然资源管理、生态环境管理等行业政策和规范要求。这体现了智慧矿山建设的合法性和规范性。矿山企业在推进智慧化建设的过程中，必须严格遵守国家相关法律法规和政策要求，确保建设过程的合法合规。
配备相关技术和管理人员
企业应在智慧矿山建设、管理、运维方面配备相关技术和管理人员。智慧矿山建设涉及多个学科和领域的知识和技术，需要专业的技术人员进行研发和实施。同时，为了确保智慧矿山的正常运行和持续优化，还需要配备专业的管理人员进行管理和运维。
保障数据互联互通与信息安全
智慧矿山企业应保障数据互联互通，在消除信息孤岛的同时保障信息安全。数据是智慧矿山的核心资源之一，只有实现数据的互联互通和共享利用，才能充分发挥智慧矿山的作用。同时，由于矿山数据涉及企业的商业秘密和安全生产等敏感信息，因此必须采取有效的措施保障信息安全。
控制指挥中心
控制指挥中心是智慧矿山的大脑和神经中枢，负责信息的集中展现、设备集中操控和生产统一指挥。《规范》对控制指挥中心的建设提出了明确的要求，包括设置在地面办公区、具备覆盖全矿各岗位的信息通信能力、配备应急无线通信系统等。同时，控制指挥中心还应通过视频监控、数据监控、流程图监控、GIS监控等方式提供生产工艺、安全、环境、设备、能源等在线监控能力。
数据中心
数据中心是智慧矿山的数据存储和处理中心，负责存储和管理矿山生产过程中的各类数据。《规范》对数据中心的建设提出了严格的要求，包括参照相关标准进行建设、配备必要的硬件和软件设备、实现数据的备份和恢复等。同时，数据中心还应满足智慧矿山各应用系统对信息化基础软硬件的实际需求，提高设备资源的利用率与可用性。
网络与通信
网络与通信是智慧矿山的信息传输通道，负责实现矿山设备之间的互联互通和数据传输。《规范》对全矿网络系统的规划和建设提出了明确的要求，包括采用具有网闸、网关等网络安全设备实现专网与外网、控制网与管理网的隔离、采用万兆核心网络实现千兆以上汇聚和百兆以上接入等。同时，还对井下和地面网络接入点的设置提出了具体要求，以确保矿山网络的覆盖范围和传输性能。
作业装备的智能化
《规范》要求三维地质模型应根据钻探、物探等技术数据及时更新，地质隐患探测宜采用微地震、地质雷达、智能探测机器人等智能监测系统实现随采、随掘探测。测量设备应优先采用陀螺定向仪、三维激光扫描仪、全站仪等快速、精确的数字化测量工具。这些要求体现了地质与测量作业的智能化趋势，通过采用先进的智能化设备和技术手段，可以提高地质与测量作业的准确性和效率。
数据信息管理的数字化
地质、测量相关资料和档案应实现数字化管理，对储量核实报告、生产勘探报告、年度储量核实报告等地质资料及其附件图表进行数字化转换。《规范》还要求地质、测量数据应通过信息化管理系统进行统一管理，实现数据的录入、导出、查询和分析等功能。这些要求有助于实现地质与测量数据的集中管理和共享利用，为矿山生产提供准确的地质和测量数据支持。
矿产资源动态管理
《规范》要求矿产资源应采用采矿数字工程软件进行管理，根据资源量边界品位约束建立综合三维数字化地质模型，用于资源储量计算并直观反映资源的分布、形态、产状、品位等特征。同时，还要求矿产资源边界品位应利用软件工具和智能化算法根据最新数据进行计算更新，实现矿产资源储量的数字化管理和动态跟踪管理。
采掘计划与设计的智能化
采掘设计应采用采矿数字工程软件辅助实现参数化设计，通过设置参数完成采准、切割、回采设计和爆破设计。采掘作业计划应建设计划管理信息化系统支持对生产勘探、开拓、采准、切割、回采等生产过程进行接续计划编制和管理。《规范》的这些要求体现了采掘计划与设计的智能化趋势，通过采用先进的智能化软件和技术手段，可以提高采掘计划与设计的准确性和效率。
掘进作业的智能化
《规范》要求掘进工作面主要作业设备应对其工作位置、设备工况进行实时采集，并安装可远程访问的车载摄像头实现设备作业环境可视化。中深孔凿岩台车、铲运机等作业设备应实现近端或远程遥控操作，推进自动化作业。这些要求有助于提高掘进作业的智能化水平，降低人工干预程度，提高掘进效率和安全性。
支护作业的智能化
支护作业应优先选择撬毛台车、自动锚杆台车、混凝土喷射车等具有遥控操作功能的设备，并实现对工作位置、设备作业数据的自动采集和作业质量的自动评估。《规范》还要求支护信息化管理系统应对支护设计、操作规范、测试记录、支护作业验收、交接班记录进行统一管理，实现掘进和支护协同作业。这些要求有助于实现支护作业的智能化管理，提高支护质量和效率。
爆破作业的智能化
爆破设计应采用三维数字化爆破设计软件进行爆破钻孔和装药设计，并利用矿体模型计算爆破量。《规范》还要求装药应采用装药车实现机械化作业，并实现全过程安全管理。这些要求有助于实现爆破作业的智能化管理，提高爆破效率和安全性。
回采作业的智能化
回采作业主要设备应对其工作位置、设备工况进行实时采集，并安装可远程访问的车载摄像头实现设备作业环境可视化。凿岩台车、铲运机应实现近端或远程遥控操作，推进自动化作业。《规范》的这些要求有助于提高回采作业的智能化水平，降低人工干预程度，提高回采效率和安全性。
破碎与提升运输的智能化
井下破碎站应实现地面远程集中控制并与提升系统实现联锁控制，振动放矿机应实现变频控制。《规范》还要求提升系统实现全过程自动运行和远程集中监控，提升生产数据实现在线自动采集和分析。这些要求有助于实现破碎与提升运输的智能化管理，提高破碎效率和提升运输的安全性。
破碎筛分的智能化
破碎筛分流程应具备远程集中操控、联锁控制、安全保护等自动化控制功能，实现生产现场无人值守。《规范》还要求破碎筛分控制系统应与洒水、除尘系统实现联锁控制，降低生产能耗。这些要求有助于提高破碎筛分作业的智能化水平，降低人工干预程度，提高生产效率和安全性。
磨矿分级的智能化
磨矿分级应实现全过程状态感知和自动化集中控制，采用专家系统或其他人工智能技术实现智能控制和自动调节。《规范》还要求给料机、磨机、振动筛等磨矿分级运行设备应安装设备健康状态在线监测传感器，实现设备运行状态在线监控和异常诊断。这些要求有助于实现磨矿分级的智能化管理，提高磨矿效率和产品质量。
选别加工的智能化
选别应实现全过程状态感知和集中控制，采用专家系统或其他人工智能技术实现智能化控制。《规范》还要求选矿药剂添加应实现精确计量和智能添加，搅拌槽、给药机等选别相关运转设备应安装设备健康状态在线监测传感器。这些要求有助于实现选别加工的智能化管理，提高选别效率和回收率。
精、尾处理的智能化
浓缩系统应采用专家系统或其他人工智能技术实现自动化控制和优化调节。《规范》还要求过滤系统应与上下游工艺过程实现自动联锁控制，精矿仓应建立自动化库存管理系统。这些要求有助于实现精、尾处理的智能化管理，提高处理效率和产品质量。
视频监控的智能化
视频监控网络应与生产信息系统和控制系统网络隔离，单独设置光纤通道。《规范》还要求视频监控系统应满足矿井生产作业、设备安全、人员安全、环境等方面监控要求，重要监控点应实现视频侦测和自动识别。这些要求有助于实现视频监控的智能化管理，提高矿井安全监控的准确性和时效性。
地质灾害监测的智能化
对井口和工业场地有安全影响的地质灾害因素应实现自动监测和预警。《规范》还要求地压监测重点区域应满足相关规范要求，并利用在线监测技术对矿区各中段地压显现特征进行连续监测。这些要求有助于实现地质灾害监测的智能化管理，提高矿井防灾减灾能力。
火灾与消防的智能化
电气设备室、机房、变电室等火灾隐患点以及消防灭火设备、设施应实现远程集中监控与统一信息化管理。《规范》还要求消防灭火水路水压、泵池水位等设备状态应实现远程集中监控和自动化控制。这些要求有助于实现火灾与消防的智能化管理，提高矿井防火救灾能力。
安全巡检的智能化
采矿和选矿安全生产巡检应采用手持设备完成点巡检检查项确认、记录、取证、汇报等工作。《规范》还要求长距离输送皮带、配电室等关键工艺点宜采用智能巡检机器人代替人工实现自动巡检。这些要求有助于实现安全巡检的智能化管理，提高巡检效率和准确性。
安全综合管理的智能化
安全基础资料应实现信息化集中管理，并建立信息化综合管理系统实现安全模拟演练、典型案例分析等功能。《规范》还要求重大危险源应建立危险源识别、分类、管理责任和规程等规范化管理系统，并实现远程集中监控。这些要求有助于实现安全综合管理的智能化管理，提高矿井安全管理水平。
基础信息管理的智能化
共伴生矿产资源及废弃物利用和管理应建立数据自动采集、存储和数据集中管理平台。《规范》还要求共伴生矿产资源开采、存放、加工和利用过程应实现全过程信息化管理。这些要求有助于实现基础信息管理的智能化管理，提高资源节约与综合利用的效率和准确性。
过程管控的智能化
资源综合利用加工流程应与生产加工主流程实现集成，通过自动化综合控制、信息化统一管理、智能化科学匹配减少废弃物排放量。《规范》还要求资源可用价值评估过程宜利用价值模型、智能决策分析技术建立智能化分析和评价系统。这些要求有助于实现过程管控的智能化管理，提高资源节约与综合利用的经济效益和环境效益。
信息综合管理的智能化
采选生产、设备、能源等生产执行管理应采用统一的软件平台实现综合、统一管理。《规范》还要求供应链、财务和人力资源等企业经营管理应实现人、财、物一体化管理，并与生产执行管理系统实现数据互联互通。这些要求有助于实现信息综合管理的智能化管理，提高生产经营管理的效率和准确性。
生产管理的智能化
生产过程应实现远程集中监控和数字化管理，利用图形化监控技术或GIS技术实现生产作业过程、设备运行状态等实时在线监控和异常状况实时预警。《规范》还要求生产执行应实现从计划到执行结果跟踪的闭环管理，保障生产有序执行。这些要求有助于实现生产管理的智能化管理，提高生产效率和产品质量。
设备管控的智能化
设备资产应实现采购、部署、使用等全生命周期信息化管理，核心设备应实现智能化在线监控。《规范》还要求设备运行指标数据应实现自动统计和分析，并通过历史数据对比评估和分析设备运行参数的变化。这些要求有助于实现设备管控的智能化管理，提高设备运行的可靠性和效率。
生态环保管理的智能化
生态环境管理应按照预防为主、生产与治理并重原则实现集中一体化在线监控和管理。《规范》还要求空气、水土等生产生活环境监测应结合实际需要建设生态环境在线集中监测系统，并实现污染源管理、检测和化验数据管理等功能。这些要求有助于实现生态环保管理的智能化管理，提高矿山的环保水平和可持续发展能力。
能碳管控的智能化
采矿和选矿生产所消耗的能源数据应以单台设备或工序为单位实现在线采集和监控管理。《规范》还要求采矿和选矿大型耗电设备应实现单机台能耗管理和效能精确计算，碳排放应实现在线监测和超标报警。这些要求有助于实现能碳管控的智能化管理，提高矿山的能源利用效率和降低碳排放量。
计量与质量管理的智能化
地磅、轨道衡等计量设备应实现远程集中监控和管理，计量数据应实现自动采集和汇总计算。《规范》还要求质量化验应建立化验室信息化管理系统实现全过程编码和数据信息管理。这些要求有助于实现计量与质量管理的智能化管理，提高计量和化验的准确性和效率。
物资消耗管理的智能化
物资管理应实现信息化管理和一物一码管理，备件、线缆等生产物资和机电物资消耗应通过物资管理系统实现消耗跟踪管理。《规范》还要求采矿生产作业设备、备件及耗材宜在井下建设二级库实现及时稳定供应。这些要求有助于实现物资消耗管理的智能化管理，提高物资管理的效率和准确性。
成本管理的智能化
原料、物资、能源等成本数据应实现数据自动采集和归集，大型设备应实现单机台成本管理。《规范》还要求生产过程成本管理应充分利用经营管理系统中的成本数据精确核算生产加工成本。这些要求有助于实现成本管理的智能化管理，提高成本控制的准确性和效率。
经营管理的智能化
人、财、物管理应采用一体化软件平台实现生产、供应、销售协同管理。《规范》还要求经营管理系统应与生产管理、设备管控等系统实现数据互联互通自动提取经营管理所需基础数据。这些要求有助于实现经营管理的智能化管理，提高经营管理的效率和准确性。
《DB21/T 4005—2024超大规模超深井智慧矿山建设规范》的出台，为矿山行业的智慧化建设提供了有力的指导和支持。本规范从智慧矿山的定义与特征、建设基本要求、信息基础设施建设、地质与测量、矿产资源规划管理、矿产资源开采、选矿生产、生产安全、资源节约与综合利用以及生产经营管控等多个方面提出了具体的要求和标准。通过遵循这些要求和标准，矿山企业可以实现生产过程的数字化、自动化和智能化管理，提高生产效率和安全水平，降低生产成本和资源浪费，实现绿色可持续发展。同时，这也将为我国矿山行业的转型升级和高质量发展注入新的动力和活力。