當前，我國國民經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、新舊動能轉換的攻關期。大數據的發展讓數據分析與智慧礦山相結合。

在“兩化”深度融合的大形勢下，工業領域正迎來產業發展的巨大變革。互聯網、人工智能技術飛速發展，給許多傳統行業都帶來了顛覆性變革。 將高新技術與傳統技術裝備、管理融合，實現產業轉型升級正成為越來越重要的發展趨勢。智慧礦山正是在這樣的背景下提出和快速發展起來的。

井工煤炭資源開采是人類在地下進行的生產活動。礦山地質條件復雜多變，為創建適于設備運行與人員工作的安全可靠的開采環境，井下需同時運行探測、通風、排水、防火、供電、工作面開采裝備、運輸等多達90 多個子系統。這些子系統就像人體的器官，共同形成了一個大規模復雜運行體系。經過多年發展，這一體系先后經歷了機械化、單機自動化、綜合自動化、數字化等階段。目前，煤礦安全高效礦井系統的機械化程度達到 90% 以上，單機自動化也日趨完善，建成了一批千萬噸級礦井群，并開發了初級的多系統數字礦山綜合自動化系統。然而，目前煤礦總體的信息化程度還有待進一步提高，生產過程中的各種數據和信息還無法實現有效關聯，還缺乏“智慧的大腦”對所有子系統實施協調、聯控，因而生產的過程控制、設備健康管理、安全風險防控、生態環保等都還沒有實現最優化的管控。

智慧化是礦山技術發展的最高形式，只有實現了智慧化才能從根本上實現最優的生產方式、最佳的運行效率和最安全的生產保障。

2016年3月以來，國家發改委、國家能源局、自然資源部等相繼出臺了《能源技術革命創新行動計劃》（2016-2030年）、《全國礦產資源規劃（2016—2020年）》、《煤炭工業發展“十三五”規劃》、《安全生產“十三五”規劃》等眾多綱領性文件，分別對礦山自動化、信息化、數字化、智能化提出了指導要求，為礦山企業今后的綠色發展指明了方向。

基于上述分析，可以明顯看出智慧礦山建設是發展趨勢與必然方向。智慧礦山是在礦山自動化、信息化、數字化的基礎上，推動云計算、大數據、物聯網、人工智能、移動通信等新一代網絡信息技術在礦山領域的全面應用。
（１）礦山設計。應著力推行數字化設計，從元件級構建整座礦山，從而實現透明礦山；智能選型應考慮云端化部署、信息化架構、智能化裝備及管控；礦井采掘和洗選應考慮采用柔性工藝，以便能根據實際條件進行適時調整。

（２）安全保障。主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井人、機、環、管全方位的安全，并通過反饋信息主動進行決策再優化。人員安全方面，應在個體防護和系統防護方面開展研究：個體防護能力方面，應具備人員所處環境參數的實時采集、無線語音通話、視頻采集上傳與遠程調看、危險狀態逃生信息的實時獲取功能，以及應對各種災害的可靠逃生裝備；系統防護能力方面，應能將井下環境的實時監測信息、重點區域的安全狀態實時評估及預警信息與井下人員進行實時互聯，并具備近感探測功能，從而實現全方位的人員防護。機電設備安全方面，應具備智能化的設備點檢與運維管理能力，具備設備在線點檢、損耗性部件周期性更換提示、健康狀態實時評估等功能。環境安全方面，應具備災害實時在線監測、井下安全狀態實時評估及預測預警、降害措施自動制定能力。安全管理方面，應具備自動進行風險日常管控、自動定期進行安全風險辨識評估及預警分析、多維度自動統計與分析隱患的能力，具有手持終端現場檢查能力，實現隱患排查任務的自動派發、現場落實、實時跟蹤、及時閉環管理。

（３）高效生產。主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井采、掘、機、運、通、水、電的自動高效運行，并通過反饋信息主動進行決策再優化。礦井采掘工作面的設備應具備高效的自動控制能力，從基本的就地控制，到一鍵啟停、遠程集控，直至達到理想狀態，實現設備的無人化自動控制與巡檢；通風方面，應具備根據用風需求自動進行全礦風量分配與調節的能力；主運和輔運方面，應能根據生產排程計劃自動進行運輸調度；供電方面，應能根據生產排程計劃自動實時進行電力調度，且應具備智能防越級跳閘保護功能；排水方面，應具備根據水資源合理利用及峰谷用電負荷、電價等因素自動選擇節能排水方式的功能。

（４）經濟運營。主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井經營管理的自動高效運行，并通過反饋信息主動進行決策再優化。應實現根據訂單需求，通過云端的智能決策自動進行生產指標分解，礦井安全保障措施、主運與輔運計劃、供電計劃、排水計劃、排矸計劃的制定等功能。

（５）綠色環保。應提高礦井的回采率，如采用無煤柱開采方式并進行矸石的井下直接充填利用；提高礦井瓦斯、煤泥、煤矸石、礦井涌水的利用率；提高礦區生態修復率；降低礦井噸煤生產耗電、耗水量；實現礦井水污染、大氣污染的全方位在線監測。