人工智慧背景下未來採礦系統工程的發展趨勢
“綠色、安全、智慧、高效”已成為礦業可持續發展的時代要求，採礦系統工程的戰略目標，是充分應用現代數學和新一代資訊科技，全面實現礦山的最優規劃、最優設計、最優管理和最優控制，從整體上充分發揮礦山企業的效益。隨著物聯網、大資料、人工智慧、5G等新一代資訊科技的不斷應用，採礦系統工程迎來了新的發展機遇，未來發展方向主要表現在以下幾個方面。
（1）新一代新能源智慧化無人採礦裝備將不斷湧現。隨著國家“碳達峰、碳中和”戰略目標的提出，汙染物排放嚴重的傳統燃油裝備將逐漸被淘汰，採礦裝備的電動化將成為未來發展的主流方向。目前，針對傳統採礦裝備的線控化改造在某些應用場景下已經實現，但由於存在裝置差異化大、改裝成本高、不易批次標準化生產等不足，在全行業內推行仍存在諸多困難。隨著5G通訊、物聯網和無人駕駛技術的逐漸成熟，逐步實現新能源純電動採礦裝備的線控化、智慧化、無人化，應是下一代新能源智慧化無人採礦裝備發展的主要趨勢。
（2）無人採礦的新技術、新工藝及新模式不斷應用。傳統的採礦行業是勞動力密集型產業，但這一生產模式正在實現顛覆性的變革。眾所周知，相對惡劣的工作環境和頻繁的安全事故是影響礦業從業人員的最大問題。目前，從業人員老齡化趨勢嚴重，技術人才嚴重短缺，這一現狀已嚴重影響到礦山行業的未來發展。隨著遠端遙控和無人駕駛技術的逐漸成熟，無人機高畫質地形建模、遙控鏟運機及鑽機5G遠端遙控、無人駕駛卡車叢集控制等技術不斷得到應用，傳統的採礦方法、採礦設計及工藝等已無法滿足智慧裝備在井下或露天進行作業的實際要求。在此背景下，如何依據採礦智慧裝備作業的特點，顛覆傳統的採礦方法、採礦工藝及流程，真正從採礦方法、採礦設計及無人作業生產等礦山全生命週期的角度，變革形成無人採礦的新技術、新工藝、新模式將成為未來重要的發展趨勢。
（3）採礦生產過程各工藝的智慧演算法應用不斷深入。採礦系統是一個多目標、多因素、多變數、隨機性強的複雜動態系統。如在露天礦運輸排程最佳化中，需要考慮運輸成本、運輸效率以及卡車等待時間等多個最佳化目標。多目標配礦最佳化是一個複雜的動態過程，需要兼顧採礦指標和選礦甚至冶煉指標的影響，以獲得最佳的配礦執行計劃。採礦工程在系統結構上普遍具有層次較多、環節緊密、相互之間關係複雜等特點，因此需要從總體上進行全過程、全流程智慧最佳化。以具有采礦—選礦—冶煉主要工藝的礦業集團為例，隨著企業資源計劃系統ERP、生產製造執行系統MES以及底層自動控制系統的不斷應用，融入工業大資料、多目標和多變數因素以及全流程生產為最佳化物件的智慧演算法將不斷得到發展。
（4）原有單一資訊系統向融合大資料平臺的方向不斷演變。隨著過去20年的數字礦山建設，井下智慧通風系統、井下智慧監測控制系統等井下六大系統以及露天礦生產智慧管控系統不斷得到應用。如透過大量礦山開採資訊化系統的應用和部署，露天開採的爆破—鏟裝—運輸—破碎等工藝環節已逐步由單一資訊化向多系統融合智慧化方向發展，併產生大量的工業流程資料。這些工業流程資料將透過大資料的相關技術進行深入挖掘並研究其應用價值，從而反向最佳化採礦工藝流程。由此可見，全流程作業一體化管控、無人智慧裝備智慧化控制、生產大資料智慧分析挖掘及決策等將成為智慧礦山未來的重要研究方向。
