国际研究 智能采矿时代，国内外行业创新驱动发展对比

自动化和控制、智能矿山以及可持续性这三个趋势将在2021年的矿业行业发展中起到越来越重要的作用。

全球自动化领域领军公司之一的ABB集团认为新冠肺炎疫情的阴影笼罩下，自动化和控制、智能矿山以及可持续性这三个趋势将在2021年的矿业行业发展中将起到越来越重要的作用。

到2020年，随着矿业企业已采用工业4.0解决方案来实现可优化产能的自动化作业，同时减少设备停机时间和成本，实现预测性维护而非预防性维护，提高矿山人员的安全性。由此可见，矿业行业正在加速向远程运营化的方向转变。

智能矿山可以更好地利用设备、资产和应用程序中大量的数字化数据，将数据发送给运营人员之前还会对数据进行分析，并使其易于使用且在设备之间互认互通，从而做出快速且明智的决策。

对于矿业企业及其客户来说，减少碳足迹和加快全电气化矿山建设的步伐是其业务发展的优先事项，反映出整个社会对气候变化和环境的重视，这也体现在诸如巴黎协议等全球条约中。

远程运营的可能性

矿业行业正在进入新的常态：远程执行和管理项目的新流程。从历史上讲，旨在规避风险的矿业企业正在重新评估直到现在还没有被普遍接受的技术，并且行业和学术界都将越来越关注人与自动化机器之间的交互。

数字应用程序可以远程监督矿山和矿物加工厂的运营状况，以提供自动化、仪表、电气化、机械化或加工设备的完整在线视图。这可以提醒用户即将出现的维护需求和可能的设备故障，以及人力成本、差旅成本和电力成本。

相关趋势在国内矿区也有案例，例如航天重工、慧拓等在内的项目组针对性地研发出应对神华宝日希勒露天煤矿特殊气候和地质条件的相关技术，推动矿区自动化技术的进一步发展。比如基于虚实互动的矿区无人运输仿真测试技术，实现了对极端工况、危险场景以及系统极限测试，确保无人驾驶系统安全、稳定、高效。

世界首个极寒工况5G+无人驾驶卡车编组(来源：新华网)

在神宝能源的项目中，仿真测试结合实际地形条件，从2D画面提升为3D画面。“这一技术在行业中也算是领先的，无论从车辆的大小、运行速度还是运行的环境，仿真测试大大提高了真实性，为之后的真实场景作业提供了坚实的基础，减少了项目的试错成本。”相关技术负责人表示。

这些解决方案使企业能够安全地克服因新冠肺炎疫情大流行而引起的人员接触和旅行限制，并响应对最先进的自动化系统和平台不断增长的需求。矿业行业对自动化解决方案的采用也意味着技能转换即将到来，对用户界面和体验技术的使用和需求日益增加。

智能发展

对于矿业行业的未来，有一件事是很明确的：即数字化之路并非可有可无。管理咨询企业麦肯锡公司(McKinsey & Company)的研究认为，到2025年，矿山数字化可以节省3730亿美元，从而提高产能和安全性并减少浪费。

没有任何一家公司可以单独实现这一愿景。正如不同规模的采矿运营商需要经验丰富的合作伙伴一样，技术领导者也需要雄心勃勃的客户和“生态系统”参与者来开发能够为人们带来真正价值的解决方案。

矿山往往具有多重的数据来源。通过有效整合信息和项目运营来实现数据的最佳利用是智能矿山的基石。

数据驱动的决策制定可以使矿山运营更智能，从而最大程度地提高资源效率，并且可以在瑞典Garpenberg的全球最先进、集成度最高的矿山中得以实现。

矿业企业与技术提供商之间的早期参与将继续成为关键。针对矿业行业的企业数字化转型方案可帮助客户明确其数字战略，更快地实现战略目标，并专注于投资回报率最高的正确项目。

与此同时，智能化在我国也有典型实践。我国的无人驾驶卡车已在黑岱沟露天矿的试验场地运行了一段时间。

黑岱沟露天煤矿无人驾驶卡车试运行工作(来源：中国煤炭报)

黑岱沟露天矿无人驾驶卡车项目于2020年4月正式启动，8月完成290吨级508#930E卡车线控改造，12月实现单台卡车和电铲协同作业。

2021年3月15日，黑岱沟露天煤矿无人驾驶卡车混编正式投入运行，11台设备进行混编作业，标志着无人驾驶项目建设取得阶段性成果。矿用卡车无人驾驶，这个听起来很“黑科技”的项目，逐渐将变成现实。

按照集团公司计划和要求，黑岱沟露天矿将于2021年4月10日完成车辆混编调试优化;2021年5月31日完成无人驾驶卡车混编作业试运行工作，为年底实现36台卡车(18台新购+18台改造)无人驾驶;行成至少1个智能采剥工作面，达到国家级智能化示范煤矿标准奠定坚实基础。

可持续发展与安全性

可持续发展是关键趋势。ABB预计碳足迹将涉及采矿过程的每个阶段。运营商必须向最终消费者证明他们正在减少价值链中发生的其他间接排放(Scope 3)。

电气化是矿业行业2021年实现低碳足迹的重要途径之一，ABB的看法是，自动化和数字解决方案将与电气化技术一起帮助矿业企业实现可持续发展的目标，并且可以改善工作环境。

而针对煤矿生产安全方面的问题，则能够通过智慧矿山的建设从根本上得到解决，而我国近年来的政策发布，也体现了这样的趋势。2020年，国家煤矿安监局连发两条通知，对煤矿安全生产中的监管监察及责任主体进行了制度上的明确，并多处提及加快智能化建设。其中《关于落实煤矿企业安全生产主体责任的指导意见》指出，要加快推进智能化建设和危险岗位机器人替代，推进互联网、大数据、人工智能同煤矿安全生产的深度融合。

相关趋势在国际方面已有相对成熟的标准化案例，可持续地下采矿项目(SUM)由瑞典矿业企业LKAB设计，通过与ABB、Combitech、安百拓(Epiroc)和山特维克(Sandvik)的合作，为可持续采矿树立新的全球标准。

LKAB在瑞典基律纳铁矿和虚拟试验矿山中的测试工作将研究构建无二氧化碳的自动化生产系统的最佳方法。该项目还旨在为工作人员创造一个完全安全的采矿环境，使用Konsuln矿体在一个混合环境中创建一个分散的未来工作场所，该工作场所具有自主的电动运输系统。

合作是主要趋势

SUM项目具有开创性的，这是供应商们打造合作团队中的一部分，该团队旨在将新技术解决方案推向市场。

随着供应商、学术界和大型矿业企业通过合作来重新思考创新的业务模型和技术，这让合作无处不在。客户和原始设备制造商清楚地认识到，如果像ABB和慧拓这样的技术企业更早地参与项目，同时吸引更多合作伙伴参与其中，那么发展进程将比想象中的还要快。

供应商们建立专属的合作团队正变得越来越常见，在该团队中，所有参与者都可以获得实时的过程信息，以便为客户提供最佳解决方案。这给出了一种将新技术解决方案推向市场的方法，以在2021年及以后实现更安全、更可持续和更高效的采矿生产流程。

在国内，建设具有开放生态的矿山互联网平台也体现了行业的合作性趋势，以“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案为例，平台化和开放性是其核心特征，这样的特征使得科技公司能快速链接矿用装备厂商并系统融合，从而为矿业集团快速、低成本、高安全度地实现智慧化、无人化进程。

“愚公YUGONG”方案六大核心子系统（来源：环球网）

（来源于地球能量局）

责任编辑：Zeshuai