由于露天礦的開放性，大量其他行業(yè)的通用技術都可以直接集成運用到露天礦，如5G通信、無人駕駛。
美國的露天礦開采技術發(fā)展比較早，上世紀末就利用信息化技術實現(xiàn)了減人增效，但近幾年智能化發(fā)展速度相對較慢。澳大利亞的情況與美國類似，本世紀初做了很多探索和實踐，尤其在無人礦卡等方面比國內(nèi)相對早些。
國內(nèi)露天礦最近10多年也進行了信息化建設，特別是這幾年國家大力提倡智能化、新基建建設，智能露天礦山進入快速發(fā)展階段，也是智慧化的起步階段。
智能化露天礦怎么建
露天礦山是開放的，是由人員、機械、環(huán)境、管理組成的復雜巨系統(tǒng)。以前，系統(tǒng)由人主導，憑經(jīng)驗指揮;現(xiàn)在，要轉(zhuǎn)變思路，把以人為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾悄芑芸貫橹鳌?/p>
一個智能化露天礦管控好比一個人，有五官獲取信息，有大腦分析信息，有手腳執(zhí)行信息，先實現(xiàn)智能化，再實現(xiàn)智慧化。所以，智慧露天煤礦的內(nèi)涵在于針對開采過程中“人、機、環(huán)、管”構成的復雜系統(tǒng)，利用先進的傳感、信息、通信、控制技術，使系統(tǒng)具備相應獨立的“狀態(tài)感知、實時分析、科學決策、精準執(zhí)行”功能。
基于以上認識，智慧露天煤礦規(guī)劃建設可分為五大系統(tǒng)：設備及工藝智慧化系統(tǒng)、生產(chǎn)計劃與工程管理智慧化系統(tǒng)、透明地質(zhì)智慧化系統(tǒng)、綜合管理智慧化系統(tǒng)、基礎支撐智慧化系統(tǒng)。要支撐起整個智能化露天礦山，必須要搭建幾個基礎平臺：網(wǎng)絡通信平臺、大數(shù)據(jù)云平臺、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。
地質(zhì)探測是智能化的保障，只有掌握地下這些未知情況，才能與自動化、智能化的設備工藝及設計結合起來。露天礦透明地質(zhì)智慧化系統(tǒng)通過建立露天礦全生命周期三維時空模型，展示露天礦在任何時段資源開發(fā)和環(huán)境的三維空間形態(tài)、設備和工藝系統(tǒng)布局及運行狀態(tài)、生產(chǎn)計劃、施工及管理等經(jīng)濟技術狀況，形成露天礦的真實鏡像及檔案館。
露天礦設備及工藝智慧化系統(tǒng)涉及穿爆采運排，是智慧化露天礦山的核心部分，既自成體系，又與其他系統(tǒng)相互關聯(lián);通過物聯(lián)網(wǎng)采集設備運行工況，進行設備間相互關聯(lián)、計量等分析，并具備識別、比對、分析、傳輸、接收指令等智能化功能。
利用露天礦生產(chǎn)計劃與工程管理智慧化系統(tǒng)，按照現(xiàn)有工藝設備和中短期計劃，確定最佳穿孔、爆破、土巖煤各個工作面采裝、運輸、排棄等生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)的施工設計方案，最優(yōu)技術參數(shù)，設備系統(tǒng)布局及調(diào)度方案;通過物聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)設備作業(yè)位置、運行狀態(tài)等信息共享，作業(yè)內(nèi)容的識別、比對等作業(yè)過程管理的智能化。
露天礦綜合管理智慧化系統(tǒng)是一個露天礦山集控中心?；诟飨到y(tǒng)，從設計到生產(chǎn)、從供應到銷售，形成一個完整體系，通過綜合管理智慧化系統(tǒng)進行整合，實現(xiàn)安全監(jiān)視、生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度指揮、運營管理一體化。
如何實現(xiàn)露天礦智能化
實現(xiàn)露天礦智能化或智慧化建設的發(fā)展路徑，可以簡單定義為基礎支撐平臺及技術標準—無人運輸—無人采運排—智能設計—智慧管控，最終目標為實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的智慧管控。
安全高效生產(chǎn)智慧管控是在綠色、安全生產(chǎn)的前提下，提高露天礦單位時間的生產(chǎn)能力，即提高整個工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，達到降本增效的目的。
安全高效生產(chǎn)智慧管控目標在于綠色(智慧化降耗、職業(yè)健康監(jiān)測、有毒有害物質(zhì)控制、水循環(huán)利用、生態(tài)恢復利用)，安全(智慧化減人、安全生產(chǎn)管理、安全風險管控、安全培訓)，高效(智慧化增效、生產(chǎn)效能、生產(chǎn)成本、煤炭運銷、人員績效)。
目前，國內(nèi)已展開相關研究工作，如無人礦卡、無人挖掘等，并取得了較大進展，相信在不久的將來，我們就可以在國內(nèi)看到智慧露天礦山場景。(作者：中國礦業(yè)大學(北京)副教授、智慧露天礦山研究中心主任 趙紅澤)
