2026年非金属矿采选业安全生产物联网平台建设与实践

2026/04/112026年非金属矿采选业安全生产物联网平台建设与实践汇报人:1234CONTENTS目录01

行业发展背景与政策要求02

物联网平台总体架构设计03

智能感知技术应用04

安全生产监测监控系统CONTENTS目录05

无人化与自动化技术集成06

数据安全与网络防护07

平台建设实施路径08

应用效益与未来展望行业发展背景与政策要求01非金属矿采选业安全生产现状与挑战

行业安全生产形势总体向好近年来，非金属矿采选业安全生产形势持续稳定向好，事故起数和死亡人数实现“双下降”。与2015年相比，非煤矿山事故起数和死亡人数分别下降28.2%和39.2%，重特大事故得到有效遏制。

安全基础依然薄弱，事故风险犹存行业仍面临安全基础薄弱的问题，如部分企业安全发展理念树得不牢，主体责任落实不到位，多层级管理企业主体责任落实层层递减。“一证多采”等违法违规行为屡禁不止，同类事故重复发生。

传统管理模式短板突出传统安全管理过度依赖“人防”（占比高达82.7%），物防、技防严重不足（覆盖率<20%，重大危险源在线监测率仅31.6%）。83%的事故源于监测预警失效，应急处置平均延迟9.6分钟，超工业标准221%。

智能化转型面临现实痛点企业在智能化转型中面临“三不”难题：因投入大、回报周期长而“不想转”；因技术方案多样、标准不完善而“不敢转”；因缺乏复合型人才而“不会转”。部分企业智能化系统存在“建而不用、用而不优”的“两张皮”现象。国家矿山智能化建设政策解读

政策总体目标与核心指标到2026年，建立完整矿山智能化标准体系，全国煤矿智能化产能占比不低于60%，非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上。

智能化建设重点方向围绕透明地质、深井提升、智能掘进、薄煤层(软岩)开采、高寒高海拔矿山等关键技术和装备开展科技攻关，推动人工智能、物联网、无人驾驶等高水平矿山安全生产场景应用。

非金属矿智能化建设指南要求国家矿山安全监察局印发《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》，提出矿山智能化建设整体架构，分系统明确建设目标与功能要求，涵盖信息基础、地质保障、开采设计与生产计划等十大业务系统。

政策保障与推进措施坚持实事求是、分类分级、突出重点、创新驱动、压实责任、政策引领六项要求，在资金、项目、技术、税收、人才等方面提供政策支持，积极培育先进典型，以点带面推动发展。安全生产治本攻坚三年行动收官要求2026年收官总体目标

作为安全生产治本攻坚三年行动（2024—2026年）的收官之年，2026年需全面完成各项攻坚任务，显著增强风险智能化管控能力，坚决防范遏制重特大事故，推动安全治理模式向事前预防转型。重点任务清单制定与落实

需制定年度重点任务清单，组织开展落实情况“回头看”，聚焦制约安全生产的根本性问题，纳入年度重点任务进行攻坚，强化综合评估、动态督查、跟踪问效，确保各项措施落地见效。重大措施落地与“硬落实”

持续推进两办《意见》、“八条硬措施”等重大政策的刚执行、硬落实，深入开展督导检查，逐条检视整改。稳步推进年产能30万吨以下煤矿分类处置，严防突击生产引发事故。重点企业专项整治与督导

制定重点企业专项整治方案，成立督导帮扶工作组，开展安全警示约谈和“驻点式”督导帮扶，督促企业查摆问题、制定方案、细化措施，确保整治取得实效，助力三年行动圆满收官。物联网平台总体架构设计02平台建设目标与总体框架

核心建设目标紧扣"减人、增安、提效"总体目标，到2026年，实现非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上，打造本质安全水平大幅提升的智能化矿山。

总体技术架构采用"感知层-传输层-处理层-应用层"四层架构，构建立体监测网络，实现环境智能感知、系统智能联动、重大灾害风险智能预警，推动矿山安全治理模式向事前预防转型。

关键建设内容涵盖信息基础、地质保障、开采设计与生产计划、采矿作业、运输作业、辅助生产系统、安全监控、综合管控平台等十大业务系统，实现矿山数据融合互通与全流程智能化管理。

实施原则坚持"一矿一策"，避免"一刀切"，根据矿山开采条件、灾害特点和技术装备能力，科学制定建设方案，分类建设、分级推进，确保系统实用管用。感知层-传输层-应用层技术架构感知层：多参数智能监测网络部署激光散射、β射线吸收等高精度传感器，实现PM1.0、PM2.5、PM10、TSP多粒径粉尘监测，精度达±5%，覆盖采掘工作面、破碎站等高危区域，配备ExibIMb防爆认证设备，适应-30℃至70℃极端环境。传输层：边缘计算与网络安全保障采用工业互联网技术，构建“企业-省级-国家”三级数据上传链路，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，结合区块链存证技术确保数据不可篡改，网络防护达IP66及以上等级，保障24小时稳定传输。应用层：智能决策与应急联动平台开发可视化管控平台，集成实时数据展示、分级预警（一级声光告警、二级系统联动、三级停机疏散）、历史数据溯源功能，适配移动端APP与应急指挥系统，实现风险预判（提前10-20分钟预警）与多部门协同处置。数据融合与智能决策系统设计

多源异构数据采集与标准化系统整合物联网传感器（如温度、振动、气体浓度）、设备运行数据、环境监测数据等多源信息，采用《智能化矿山数据融合共享规范》实现数据标准化，打破信息孤岛，形成全矿区数据"一张图"。

边缘计算与云端协同处理架构采用"端-边-云-用"一体化架构，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，云端依托大数据与AI算法深度挖掘历史数据，生成趋势报告与风险评估图谱，提升数据处理效率与决策响应速度。

AI驱动的风险预警与智能决策模型构建基于AI的风险预判模型，分析粉尘浓度、风速、采掘强度等多维数据，提前10-20分钟预警粉尘超标及爆炸隐患，推动安全管理从被动响应升级为主动预测，实现从"事后维修"到"事前预防"转变。

全流程数据合规与溯源机制系统自动记录每笔监测数据、预警信息及处置动作，存储容量超10万组，数据保留期限不少于3年，通过区块链技术对核心数据存证，确保数据不可篡改，为安全审计与责任认定提供依据，符合GBZ/T192.1—2025等标准要求。智能感知技术应用03矿用智能传感器技术规范感知参数与精度要求支持温度、湿度、压力、振动、气体（如一氧化碳报警浓度0.0024%）等多参数监测，粉尘监测需覆盖PM1.0、PM2.5、PM10及TSP，数据误差控制在±5%以内，分辨率低至0.001mg/m³。环境适应性与防爆标准设备需通过ExibIMb矿用防爆认证，采用316L不锈钢外壳与IP66及以上防护等级，在-30℃至70℃、相对湿度≤95%的极端环境下稳定运行，具备鞘气保护系统防止光学部件污染。数据传输与处理要求采用无线或有线传输方式，支持边缘计算与云端协同，0.5秒内完成异常识别与预警触发，数据存储容量超10万组，保留期限不少于3年，支持区块链存证确保数据不可篡改。安装与维护规范传感器安装应垂直悬挂，距顶板不大于0.3m，距巷壁不小于0.2m，混合风流处需有防爆破冲击措施。建立定期检定制度，如便携式复合气体检测仪需每年检定，确保设备持续符合标准要求。大气环境监测传感器部署在采矿作业区、破碎站、运输廊道等粉尘产生重点区域，部署具备PM1.0、PM2.5、PM10及TSP多粒径监测功能的激光散射或β射线吸收法传感器，监测精度误差控制在±5%以内，数据每0.5秒更新一次，实现对粉尘浓度的实时精准监控。水质监测传感器部署在矿山废水排放口、周边地表水及地下水敏感点设置水质传感器，监测pH值、浊度、重金属离子等关键指标，传感器防护等级不低于IP66，确保在潮湿、多尘环境下稳定运行，数据通过工业互联网实时上传至监管平台。噪声与振动监测传感器部署在采掘工作面、爆破区域及矿区边界部署噪声与振动传感器，噪声监测范围覆盖30-130dB，振动监测频率范围0.1-1000Hz，实时监测采矿活动对周边环境的影响，超标时自动触发声光报警。边坡与地质灾害监测传感器部署对于高度150米及以上的露天矿山边坡，部署表面变形监测（如GNSS/北斗定位）、内部变形监测（如测斜仪）、应力传感器及降雨量传感器，数据采样频率不低于1次/分钟，构建边坡稳定性预警模型，提前10-20分钟预警潜在滑坡风险。环境监测传感器部署方案设备状态监测与预警系统系统架构与核心监测参数采用"感知层-传输层-处理层-应用层"四层架构，核心监测参数包括设备温度、振动、油液质量、压力等，实现对挖掘机、输送带、破碎机等关键设备全生命周期状态监控。智能分析与预测性维护技术融合边缘计算与云端协同，0.5秒内完成异常识别与预警触发。通过AI算法分析设备运行数据，构建故障预测模型，实现从"事后维修"到"事前预防"转变，设备综合效率（OEE）可从65%提升至88%以上。防爆设计与安全防护体系设备符合ExibIMb矿用防爆认证，采用316L不锈钢外壳与IP66及以上防护等级，关键部件冗余设计，具备自我诊断功能，确保在-30℃至70℃、相对湿度≤95%的极端环境下稳定运行。行业应用案例与成效某大型非金属矿应用该系统后，设备故障停机时间减少40%，维修成本降低30%，有效避免因设备故障导致的生产中断，保障矿山连续稳定生产。安全生产监测监控系统04人员精确定位技术架构采用矿用本安型激光测距仪（如YHJ-200J）与多频动态GPS（如中海达V8）构建双冗余定位网络，实现井下人员厘米级定位，支持实时轨迹追踪与区域超员预警，系统响应延迟≤0.5秒。智能避灾硐室标准化配置按《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》，每个中段设置避灾硐室，配备1周应急物资、压风自救装置（GB47291-2026标准）及直通地面调度室的本安型通讯终端，确保灾变时30人96小时生存保障。应急联动响应机制系统与监测监控系统联动，当监测到一氧化碳浓度超0.0024%或发生地压突变时，自动触发人员撤离指令，通过井下广播系统与定位终端声光告警，同步启动避灾硐室生命维持系统，应急响应时间≤3分钟。人员逃生路径智能规划基于GIS地图与实时灾变数据，AI算法动态生成最优逃生路线，通过定位终端导航指引，结合井下应急照明系统联动控制，确保人员在复杂工况下快速疏散，路径规划更新周期≤10秒。井下人员定位与应急避险系统边坡稳定性监测技术应用

表面变形监测技术通过GNSS/北斗、三维激光扫描等技术，实时监测露天矿山边坡表面位移，精度可达毫米级，是国家矿山安全监察局要求的必须监测项目。

内部变形与应力监测采用分布式光纤、微震监测等技术，感知边坡内部岩体移动与应力变化，结合FLAC3D等分析软件，提前预警潜在滑塌风险。

环境参数协同监测监测地下水水位、降雨量、爆破振动等环境因素，如华宁县项目通过监测数据联动分析，提升边坡失稳预判准确性。

视频图像智能分析部署高清防爆摄像头，利用AI算法识别边坡裂缝、溜塌等异常，实现可视化监控与自动报警，响应时间控制在0.5秒内。粉尘浓度智能监测与联动控制

多参数智能感知技术架构采用激光散射与β射线吸收法双技术路线，实现PM1.0、PM2.5、PM10及TSP多粒径全覆盖监测，传感器分辨率低至0.001mg/m³，误差控制在±5%以内，适应-30℃至70℃、相对湿度≤95%的极端工况。

分级预警与应急联动机制建立三级预警响应体系：一级预警（轻微超标）启动声光告警与局部喷雾；二级预警（中度超标）联动通风系统调整与采掘强度限制；三级预警（高危超标）立即触发设备停机与人员疏散指令，响应延迟控制在0.5秒内。

全流程数据合规溯源系统采用区块链存证技术，确保监测数据不可篡改，存储容量超10万组，保留期限不少于3年，自动生成符合GBZ/T192.1—2025标准的检测报告，支持环保安监部门实时核查。

高危场景应用案例山西某煤矿在综采工作面部署200余台本安型防爆传感器，通过AI算法提前15分钟预测粉尘浓度变化，联动调节喷雾降尘与通风参数，使粉尘浓度稳定控制在0.5mg/m³以下，超标事件发生率降至零。无人化与自动化技术集成05矿山机器人应用场景与案例危险繁重岗位机器人替代政策要求2026年非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，重点推进采掘、巡检、运输等岗位机器人应用，实现“能替尽替”。井下采掘工作面机器人集群山西某煤矿在综采、掘进工作面部署200余台本安型防爆传感器与作业机器人，实现采煤机、掘进机远程控制，粉尘浓度控制在0.5mg/m³以下，降尘效率提升40%。露天矿山无人驾驶运输系统国家标准《露天矿山无人驾驶运输系统安全技术要求》（计划号20256239-Q-627）正在起草，推动无人矿卡等装备在剥离、运输环节规模化应用，提升作业效率与安全性。智能巡检与应急救援机器人矿山巡检机器人具备精准研判功能，可实时监测设备状态与环境参数；救援机器人适用于多灾种救援场景，2026年矿山安全治理强调其在事前预防与事故处置中的关键作用。露天矿山无人驾驶运输系统建设规范国家正制定《露天矿山无人驾驶运输系统安全技术要求》国家标准（计划号20256239-Q-627），规范系统设计、安全运行等关键环节，推动露天矿山运输智能化转型。井下智能运输装备应用进展井下智能运输装备如无人矿卡、智能梭车等逐步推广，通过精准定位与路径规划，实现物料自动转运，降低井下作业人员风险，提升运输效率。运输过程智能监控与优化物联网传感器实时监测运输设备状态、物料位置及环境参数，结合AI算法优化运输调度，减少空载率，某铁矿应用后运输效率提升15%，能耗降低10%。“人工智能+”行动下的技术融合国家推动“人工智能+矿山”融合发展，无人驾驶技术与5G、数字孪生结合，构建运输场景智能决策系统，实现车队协同作业与故障预判，提升系统可靠性。智能运输系统与无人驾驶技术自动化开采装备远程控制平台

平台架构与核心功能模块采用“端-边-云-用”一体化架构，包含智能感知层（部署GNSS/北斗、物联网传感器及机器视觉设备）、边缘计算层（实现0.5秒内异常识别与预警触发）、工业云平台（大数据存储与AI算法分析）及智能应用服务层（远程监控、智能决策），实现装备状态实时监测、远程操控与智能调度。

关键技术与装备集成集成智能快掘成套装备、硬岩截割掘进装备、无人化智能钻爆装备等核心装备，通过井下精准定位导航、矿岩识别、采掘设备姿态精准控制等技术，实现掘、支、锚、运一体化平行作业和开采系统智能决策、自主运行。

远程操控与协同作业能力推广工作面远程数字孪生集控技术，通过真实场景复现与超视距遥控操作，实现单工作面少人化甚至无人化作业。支持多装备集群协同控制，如露天矿山无人驾驶运输系统与电铲自主铲装设备联动，提升整体作业效率30%以上。

安全与合规保障机制系统具备本质安全设计，所有设备符合矿用防爆、防水防尘标准，关键部件冗余配置。建立分级预警与应急联动机制，一级预警启动局部降尘，二级预警调整通风参数，三级预警触发设备停机与人员疏散，确保符合《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》要求。数据安全与网络防护06工业互联网安全防护体系构建

01安全防护总体架构设计采用"感知层-传输层-处理层-应用层"四层安全架构，构建覆盖井上井下、贯穿生产全流程的安全防护体系。感知层部署防爆、防水防尘、抗冲击的监测设备；传输层采用加密传输技术确保数据安全；处理层实现边缘计算与云端协同的异常识别与预警；应用层构建可视化安全管控平台，支持实时数据展示、分级预警推送等功能。

02多层次安全防护策略构建"本质安全+应急容错+合规溯源"三重安全防护。本质安全层面，设备符合矿用防爆等标准，关键部件冗余设计，传感器具备自我诊断功能。应急容错层面，建立分级联动处置机制，一级预警启动声光告警与局部降尘，二级预警联动调整系统参数，三级预警触发停机与人员疏散。合规溯源层面，系统自动记录监测数据、预警信息及处置动作，数据保留不少于3年，支持环保、安监部门核查。

03网络安全与数据保护措施推进工业互联网安全分类分级管理，健全动态监控、主动防御、协同响应的网络信息安全防护体系。采用区块链技术对核心数据进行存证，确保数据不可篡改，实现从监测到处置的全流程可溯源。同时，加强算力基础设施建设，以需求为导向、安全为前提，保障数据处理和存储安全。

04安全管理与运维机制明确矿山企业主要负责人为安全第一责任人，建立智能化建设责任体系，科学制定并严格落实安全防护方案，健全评价分析、激励约束、运维保障等机制。加强对安全防护系统的使用和维护，确保系统正常运行、数据真实有效、传输安全稳定，真正发挥事前预防作用，将安全防护系统逐步纳入"三同时"管理。数据加密与访问控制机制01传输加密：保障数据传输安全采用符合国家标准的加密传输协议，对传感器采集的实时监测数据、控制指令等信息在传输过程中进行加密处理，防止数据被窃听、篡改，确保数据从感知层到平台层传输的机密性和完整性。02存储加密：保护数据存储安全对平台存储的各类敏感数据，如矿山地质数据、生产数据、人员信息等，采用加密存储技术。可利用区块链技术对核心数据进行存证，确保数据不可篡改，满足数据保留期限不少于3年的合规要求，为安全审计与责任认定提供依据。03身份认证：严格用户身份管理建立健全用户身份认证机制，采用多因素认证等手段，对访问安全生产物联网平台的用户进行严格身份鉴别。确保只有经过授权的人员才能访问系统，防止未授权访问导致的数据泄露或恶意操作。04权限划分：实现精细化访问控制根据用户角色和职责，对平台功能和数据访问权限进行精细化划分。例如，一线作业人员仅能查看与自身工作相关的实时监测数据，管理人员可查看更全面的生产和安全数据，系统管理员拥有最高权限，从而实现“最小权限”原则，降低数据安全风险。网络安全应急响应预案

应急响应组织架构与职责明确由企业主要负责人牵头的应急指挥小组，下设技术处置组、通讯联络组、后勤保障组和公关协调组。技术处置组负责漏洞修复与系统恢复，通讯联络组确保内外部信息畅通，后勤保障组提供物资支持，公关协调组负责信息发布与媒体沟通。

应急响应流程与分级处置建立“监测预警-事件研判-应急启动-处置救援-恢复评估”全流程机制。根据事件影响范围和严重程度，分为一般（Ⅳ级）、较大（Ⅲ级）、重大（Ⅱ级）、特别重大（Ⅰ级）四级响应，对应不同的处置权限和资源调配方案。

数据备份与恢复机制实施“本地+异地”双备份策略，关键业务数据每日增量备份，每周全量备份，备份介质离线存储。明确数据恢复优先级，核心生产数据恢复时间目标（RTO）不超过4小时，数据丢失量目标（RPO）不超过1小时。

应急演练与持续改进每半年组织一次桌面推演，每年开展一次实战演练，模拟勒索病毒攻击、数据泄露等典型场景。演练后形成评估报告，针对暴露的短板优化预案，如2026年华宁县某矿企通过演练完善了断网续传功能，确保极端情况下监测数据不丢失。平台建设实施路径07分阶段建设实施方案

第一阶段：基础感知与数据采集体系搭建（0-6个月）部署覆盖采掘面、运输巷道、破碎站等关键区域的智能传感器网络，包括粉尘浓度、气体（CO、CH4）、温湿度、设备振动等监测设备，实现数据实时采集与传输。参照《金属非金属地下矿山监测监控系统建设与管理要求》，完成监测点布设与数据接入标准制定，确保监测覆盖率从现有31.6%提升至60%以上。第二阶段：平台集成与智能预警系统开发（7-12个月）构建统一的安全生产物联网平台，整合设备监测、环境监测、人员定位等子系统数据，开发智能分析算法。重点实现风险预警功能，对设备故障、环境超标等情况实现分级预警，响应时间控制在3分钟内。同步推进与省级矿山安全监管平台联网，按《露天矿山边坡监测系统建设及联网工作要求》完成数据上传对接。第三阶段：智能化应用与优化升级（13-18个月）引入AI技术优化生产流程，实现危险岗位机器人替代率不低于20%，重点推进采掘设备远程控制、运输系统无人驾驶等应用。基于平台积累数据，开展生产效率与安全风险关联分析，形成“监测-预警-处置-反馈”闭环管理机制，确保系统运行率稳定在80%以上，达到《金属非金属矿山智能化建设指南》基本要求。第四阶段：全流程数字化与持续改进（19-24个月）完善数字孪生矿山模型，实现生产全流程可视化管理，拓展区块链技术在供应链溯源、安全责任追溯等场景的应用。建立系统效能评估指标体系，定期开展运维优化与技术升级，确保平台满足《“十四五”矿山安全生产规划》中智能化建设与事前预防转型要求，形成可复制的非金属矿安全管理模式。透明地质与精准勘探技术重点攻克透明地质、井下精准定位导航、矿岩识别等关键技术，提升生产条件预知能力，为开采装备智能运行提供基础环境数据。智能装备与机器人研发应用加快矿山智能装备核心零部件、传感器研发，研制智能快掘成套装备、智能化铲装及运输装备、无人化智能钻爆装备，推动危险繁重岗位机器人替代，非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率目标不低于20%。工业互联网与数据融合共享完善矿山工业互联网信息基础设施，推动矿山数据治理和赋能，加快《智能化矿山数据融合共享规范》推广应用，构建统一数据中台，打破系统信息孤岛，形成全矿区数据"一张图"。人工智能与安全预警系统强化人工智能在矿山的应用，建设矿山人工智能创新应用平台，提升矿山人工智能大模型的通用性和实用性，重点开展在人员行为规范、设备运行管控、安全保障、灾害预警分析等方面的创新应用，实现重大灾害风险智能预警。关键技术攻关与创新方向第三方评估与验收标准

01评估主体与资质要求第三方评估机构需具备安全评价资质，如煤炭科学技术研究院有限公司（资质编号：APJ-(京)-012）、湖南铭生安全科技有限责任公司（资质编号：APJ-(湘)-012）等，专职安全评价师不少于20人，注册安全工程师数量满足相关规定。

02评估内容与技术指标评估内容涵盖系统功能完整性（如监测监控、智能预警、应急联动）、数据准确性（传感器误差≤±5%）、设备可靠性（平均无故障时间≥8000小时）及合规性（符合《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》要求）。重点验证危险岗位机器人替代率≥20%、井下人员定位精度≤3米等硬性指标。

03验收流程与合格标准验收流程包括资料审查、现场测试、系统联调及试运行考核。合格标准需满足：监测覆盖率≥80%，预警响应时间≤3分钟，数据存储时间≥3年，且通过《金属非金属矿山监测监控系统建设与管理要求》（计划号20251548-Q-627）规范符合性审查。

04持续改进与再评估机制建立年度评估与动态调整机制，参照《工业互联网平台安全生产数字化管理第3部分：矿山采选行业》标准，对系统运行效能（如OEE提升至88%以上）、风险管控效果（事故率下降40%）进行跟踪，未达标的需限期整改并重新验收。应用效益与未来展望08安全生产效能提升数据分析

安全监测覆盖率与事故预警效率提升通过安全生产物联网平台建设，非金属矿采选业安全监测覆盖率预计从31.6%提升至80%以上，事故预警时间从平均9.6分钟缩短至3分钟内，有效提升事前预防能力。

危险岗位机器人替代与井下人员优化依据《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》，2026年非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上，显著降低人为风险。

设备故障预警与维护成本降低物联网平台实现设备全生命周期监测，通过预测性维护可降低维护成本约