2026AI大模型在智慧矿山的应用全景

AI大模型在智慧矿山的应用全景从智能开采到无人矿山——AI驱动矿业数字化转型全景研究2026年8月·智慧矿山AI应用全景研究目录CONTENTS01大语言模型与智能体技术简介LLM/Agent/多模态/AIGC/矿山大模型/数字孪生02智慧矿山AI应用思考与政策驱动政策/市场/价值/挑战/趋势03智慧矿山AI应用实践全景智能开采/智能掘进/无人运输/智能选矿/安全监测/设备运维04智慧矿山AI技术架构深度解析矿山大模型/数字孪生/云边端/数据中台/5G+工业互联网/安全05国内标杆企业案例华为/山东能源/陕煤/国家能源/中煤/中国移动/梅安森/中科慧拓06全球智慧矿山AI应用全景Caterpillar/Komatsu/RioTinto/BHP/Fortescue/国际市场07AI+智能开采与无人矿山智能综采/智能掘进/无人矿卡/智能爆破/露天智能开采08AI+矿山安全与环境治理灾害预警/智能巡检/机器人替代/环境监测/应急救援09AI+智慧矿山运营与管理智能调度/设备运维/智能选矿/供应链/经营决策10挑战与未来展望核心挑战/发展趋势/行动建议/全文总结前言：AI驱动矿业数字化转型智慧矿山AI应用全景研究背景与核心目标矿业是国民经济的基础产业，为工业发展提供原材料和能源保障。传统矿业长期面临作业环境恶劣、安全风险高、招工难、人力成本高、生产效率低等痛点AI大模型技术的快速发展为矿业数字化转型提供了全新技术路径。大语言模型、多模态AI、智能体、AIGC、数字孪生等技术正在深刻变革矿业的勘探、设计、开采、运输、洗选、安全、运营全流程2026年全球矿山智能装备与系统市场规模达412.7亿美元，同比增长23.6%，中国市场148.3亿美元占全球35.9%。中国智慧矿山信息化市场规模预计达10479.9亿元，增长25%应急管理部《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》明确：2026年煤矿智能化产能占比不低于60%，危险繁重岗位机器人替代率不低于30%本报告系统梳理AI大模型在智慧矿山领域的技术基础、应用场景、企业案例、全球格局、技术架构、挑战与展望，旨在为矿业企业、科技企业、投资机构、政策制定者提供全景参考核心目标：减人、提效、增安、降本——通过AI技术实现矿山从"经验驱动"向"数据+模型驱动"转变，从"人工作业"向"少人化、无人化"转变，从"被动安全"向"主动预警"转变AI大模型在智慧矿山的应用全景·第3页01大语言模型与智能体技术简介LLM/Agent/多模态大模型/AIGC/矿山专用大模型/数字孪生——智慧矿山AI技术底座大语言模型（LLM）技术基础通用大模型→矿山行业微调→矿山专用大模型技术路径大语言模型（LLM）：基于Transformer架构，通过海量文本预训练获得语言理解与生成能力，是智慧矿山AI的技术底座。代表模型包括GPT-4、Claude、文心一言、通义千问、盘古大模型等矿山行业语料微调：通用大模型缺乏矿山专业知识，需通过矿山行业语料（地质报告、开采方案、安全规程、设备手册、事故案例）进行微调，构建矿山专用大模型盘古矿山大模型：云鼎科技联合华为基于本地化训练中心打造，2023年7月发布，融合百万张图片、千亿条生产数据，提出"云边协同、边用边学、非正常即异常"方法论SPG矿山安全生产大模型：梅安森开发，以SPG矿山安全生产大模型及SPG工业智能体开发平台为核心底座，面向矿山安全生产开发各类智能体应用矿山采矿装备人工智能大模型：创力集团与华为联合发布，将视频远控、异常识别、三机联动等解决方案纳入装备出厂成套预集成技术价值：LLM使矿山系统具备自然语言交互、知识问答、文档生成、故障诊断、方案优化等能力，大幅降低矿山智能化系统的使用门槛和开发成本AI大模型在智慧矿山的应用全景·第5页智能体（Agent）技术与矿山应用从辅助决策到自主执行——矿山智能体架构与六大应用场景智能体（Agent）：具备感知、推理、规划、工具使用、自主执行能力的AI系统，实现从问答到行动的关键演进，是智慧矿山从"辅助决策"向"自主执行"转变的核心技术矿山智能体架构：感知层（传感器/摄像头/IoT）→推理层（大模型/知识图谱）→规划层（任务分解/路径规划）→执行层（设备控制/机器人/调度系统），形成闭环自主决策采掘智能体：自主感知煤层地质条件，智能调整采煤机截割参数、液压支架跟机移架、刮板输送机调速，实现综采工作面少人化、无人化开采运输智能体：无人矿卡自主感知路况、智能规划路径、自动完成装载-运输-卸载全流程，与挖掘机、装载机协同作业，实现露天矿无人运输安全智能体：实时监测瓦斯、粉尘、温度、设备状态，智能识别安全隐患，自动预警并联动应急处置系统，实现从"被动响应"到"主动预防"巡检智能体：巡检机器人自主沿预设路径行驶，搭载红外热像仪、气体传感器、高清摄像头，实时采集设备状态和环境数据，AI分析异常并生成巡检报告AI大模型在智慧矿山的应用全景·第6页多模态大模型与AIGC技术视觉/语音/文本多模态融合——矿山场景全方位AI能力多模态大模型：融合文本、图像、视频、语音、传感器数据等多种模态，实现矿山场景全方位理解和内容生成，是智慧矿山AI的核心能力视觉大模型矿山应用：基于盘古CV大模型，实时监测矿井内安全状况，识别未戴安全帽、违规操作、设备异常、人员越界等，提前发现并预警安全隐患视频智能分析：井下百余个AI摄像头实时回传画面，AI分析采煤机姿态、液压支架状态、人员位置、设备运行，地面控制中心可实时监督并与井下隔空互动AIGC内容生成：利用AI自动生成矿山安全培训材料、操作规程、应急预案、设备手册、技术报告、宣传内容，效率提升90%，降低内容生产成本语音交互：矿山工人通过自然语言与AI系统交互，查询设备状态、获取操作指导、上报安全隐患、请求技术支持，降低智能化系统使用门槛数字人安全员：AI数字人作为矿山安全宣传员和培训师，7x24小时提供安全知识问答、事故案例讲解、操作规程培训，提升矿工安全意识和技能AI大模型在智慧矿山的应用全景·第7页矿山专用大模型全景盘古矿山/SPG安全生产/采矿装备AI——三大矿山专用大模型解析盘古矿山大模型：全球首个矿山领域专用行业大模型，2022年云鼎科技联合华为打造，2023年7月发布。基于千亿参数盘古NLP大模型，融合矿山行业知识，覆盖采、掘、机、运、通等九大领域技术架构："中心训练+边缘推理"云边端协同架构，集团中心云进行大模型训练，矿山边缘节点进行轻量化推理，边缘设备10毫秒内完成设备故障预测与调度指令下发山东能源商用实践：基于华为云Stack建设集团中心云，采用盘古矿山大模型建设人工智能训练中心，开发煤矿生产全场景AI应用，实现"人工智能大规模下矿"SPG矿山安全生产大模型：梅安森开发，以SPG矿山安全生产大模型及SPG工业智能体开发平台为核心底座，面向矿山安全生产开发成本监控、传感器异常分析、隐患排查、灾害预测预警等智能体应用矿山采矿装备人工智能大模型：创力集团与华为联合发布，将视频远控、异常识别、三机联动等AI能力纳入采掘装备出厂成套预集成，构建"采掘装备+配套系统+数字平台"一体化解决方案大模型落地路径：路径一——两级云架构（人工智能训练中心+边缘推理），1个矿山大模型覆盖多个业务场景；路径二——大模型调优舱，面向预算有限客户提供轻量化开箱即用方案AI大模型在智慧矿山的应用全景·第8页数字孪生与矿山元宇宙1:1虚拟映射+实时交互+仿真推演——智慧矿山核心技术支撑矿山数字孪生：通过数字化手段构建矿山1:1虚拟映射，实现物理矿山与数字矿山实时交互、仿真推演和优化决策，是智慧矿山的核心技术支撑准能集团数字孪生：首创无人驾驶矿山数字孪生系统，实时模拟无人驾驶卡车现场运行画面，显示车辆速度、载重、运行状态，实现真实物体与虚拟物体同步运行，填补国内采矿行业技术空白三道沟煤矿数字孪生：融合数字孪生、5G技术开展综采工作面数字孪生智能生产协同管控，实现工作面实时监测、远程操控、智能决策，为数字孪生煤矿工程化应用提供技术支撑综采工作面数字孪生：推广工作面远程数字孪生集控技术，通过工作面真实场景复现、超视距遥控操作，实现掘、支、锚、运一体化平行作业和开采系统智能决策、自主运行矿山元宇宙：基于数字孪生+VR/AR+AI构建矿山虚拟世界，实现虚拟培训、远程协作、应急演练、方案推演、参观展示，打破时空限制，提升矿山管理和培训效率技术价值：数字孪生使矿山管理者在地面即可"进入"井下任何位置，实时查看设备运行、人员位置、环境参数，进行仿真推演和优化决策，大幅提升矿山安全和运营效率AI大模型在智慧矿山的应用全景·第9页02智慧矿山AI应用思考与政策驱动国家政策/市场规模/核心价值/挑战风险/发展趋势国家政策驱动与顶层设计从应急管理部到"十五五"规划——智慧矿山政策体系全景应急管理部《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》（2024年4月）：到2026年建立完整矿山智能化标准体系，煤矿智能化产能占比不低于60%，智能化工作面数量占比不低于30%，危险繁重岗位机器人替代率不低于30%国家发改委、国家能源局《关于推进"人工智能+"能源高质量发展的实施意见》（2025年9月）：支持能源领域AI应用试点示范，发挥中央财政资金带动作用，引导社会资本参与AI科技项目实施和成果转化国家"十五五"矿产资源规划：将"融合人工智能前沿技术与矿业新质生产力"确立为规划期核心发展主线，矿业智能化从企业自主选择上升为行业发展必然趋势《煤矿智能化发展蓝皮书（2025-2026）》：预测2026-2030年是煤机行业智能化升级黄金周期，全国智能开采产能占比将从2025年的65%提升至2030年的90%以上《矿山机器人重点研发目录》：鼓励有条件地区构建完整产业链，填补各类矿山机器人研发应用空白，提升巡检机器人精准研判、作业机器人自主作业、救援机器人多灾种救援功能地方政策：各省市相继出台智慧矿山建设专项资金和补贴政策，山西、内蒙古、陕西、山东、新疆等煤炭大省加快推进智能化示范矿井建设，形成政策合力AI大模型在智慧矿山的应用全景·第11页市场规模与发展趋势全球412.7亿美元/中国1.05万亿元——智慧矿山市场全景数据全球市场：2026年全球矿山智能装备与系统市场规模达412.7亿美元，同比增长23.6%。井下无人驾驶矿卡、智能爆破系统、AI选矿控制平台三大品类贡献62.4%市场份额中国市场：2026年中国矿山智能装备与系统市场规模148.3亿美元，占全球35.9%，是全球最大单一市场。中国智慧矿山信息化市场规模预计达10479.9亿元，同比增长25%煤机智能化：2026-2030年煤机行业智能化升级黄金周期，行业整体规模将从2025年的1800亿元增长至2030年的3000亿元以上，智能开采产能占比从65%提升至90%以上自动驾驶矿卡：2025年7月全球3832辆自动驾驶矿卡运营，同比增长84%。中国2090辆是最大单一市场，澳大利亚、加拿大、智利紧随其后。Caterpillar500+辆，KomatsuFrontRunnerAHS全球部署智慧矿山建设投资：大矿山单矿智能化建设费用约1.5亿元，小矿山约500万元。2026年累计市场空间990亿元，2030年达1650亿元（大矿山1000座+小矿山3000座）增长驱动力：L4级无人运输系统复杂工况批量验证完成、矿山AI大模型从单点应用向采-掘-运-选-洗全链路决策渗透、地方财政专项资金加码、招工难和人力成本上升倒逼智能化AI大模型在智慧矿山的应用全景·第12页核心价值与应用意义减人/增安/提效/降本/绿色/升级——智慧矿山AI六大核心价值减人：通过智能化装备和机器人替代危险繁重岗位作业人员，2026年煤矿危险繁重岗位机器人替代率目标不低于30%。山西阳煤井下500米5G采煤点工作人员从140人减少到60人，减幅57%增安：AI实时监测瓦斯、粉尘、温度、设备状态，智能识别安全隐患，提前预警重大灾害风险，实现从"被动响应"到"主动预防"。潞安高河能源智能综采工作面降低当班人数30%，工效提高45%提效：智能开采系统实现采掘机运通协同优化，无人矿卡24小时不间断作业，AI选矿提升精矿品位和回收率。BHP自动驾驶钻探生产率提升15%，无人矿卡降低油耗10%降本：智能化减少人力成本、设备维护成本、能源消耗、安全事故损失。无人矿卡降低轮胎损耗和油耗，AI预测性维护减少非计划停机，智能调度优化运输路径提升效率绿色低碳：AI优化矿山能源管理，降低能耗和碳排放；智能选矿提高资源利用率，减少废弃物；无人电动矿卡替代燃油矿卡，伊敏露天矿百台无人电动矿卡投运，打造零排放矿山产业升级：推动矿业从劳动密集型向技术密集型转变，从传统开采向智能开采转变，从经验驱动向数据驱动转变，提升中国矿业全球竞争力，保障国家能源和矿产资源安全AI大模型在智慧矿山的应用全景·第13页面临的挑战与风险数据/技术/成本/人才/安全/伦理——智慧矿山AI六大挑战数据挑战：矿山数据质量参差不齐，地质数据、生产数据、设备数据、安全数据分散在不同系统，数据标准不统一，数据孤岛严重，缺乏高质量标注数据集，制约大模型训练和应用技术挑战：矿山井下环境复杂恶劣（高瓦斯、高粉尘、高温高湿、电磁干扰），对AI系统可靠性、稳定性、实时性要求极高。大模型推理延迟、边缘计算能力、通信网络覆盖等仍是技术瓶颈成本挑战：智慧矿山建设投资巨大，大矿山单矿智能化建设费用约1.5亿元，中小矿山难以承担。AI大模型训练和运维成本高，ROI周期长，制约中小矿山智能化进程人才挑战：矿山行业从业人员老龄化严重，招工难，既懂矿业又懂AI的复合型人才极度匮乏。矿工数字化技能不足，智能化系统使用和维护能力有待提升安全挑战：AI系统本身可能带来新的安全风险，如算法误判导致设备误操作、网络安全漏洞被攻击、数据泄露、系统故障影响生产。需要建立AI安全验证和应急处置机制伦理与社会挑战：机器人替代人工可能导致矿工失业，需要妥善处理人员转岗和再就业。AI决策的可解释性、责任归属、隐私保护等伦理问题需要规范和解决AI大模型在智慧矿山的应用全景·第14页发展趋势与未来展望六大趋势——从单点智能到全链路自主无人矿山从单点智能到全链路智能：矿山AI从单点应用（如视频监控、设备巡检）向采-掘-运-选-洗全链路决策渗透，实现矿山全流程、全要素、全场景智能化从辅助决策到自主执行：AI从辅助管理者决策向设备自主决策、自主执行演进，智能体技术使采掘设备、运输车辆、机器人具备自主感知-推理-规划-执行能力从有人作业到少人无人：危险繁重岗位机器人替代率持续提升，2026年目标30%，2030年目标50%以上。综采工作面从少人化向无人化演进，露天矿无人运输规模化落地从云端智能到云边端协同：大模型训练在云端，推理在边缘端，执行在端侧，三级协同架构降低延迟、提升可靠性、保障数据安全，边缘设备10毫秒内完成故障预测和指令下发从燃油装备到电动智能：无人电动矿卡替代燃油矿卡，伊敏露天矿百台无人电动矿卡投运，BHP/RioTinto联合引入CaterpillarCat793电池电动矿卡，打造零排放矿山从国内引领到全球竞争：中国智慧矿山市场规模全球第一，华为、中国移动、中科慧拓等企业技术快速追赶国际巨头，Caterpillar、Komatsu、RioTinto、BHP持续创新，全球智慧矿山竞争格局加速形成AI大模型在智慧矿山的应用全景·第15页03智慧矿山AI应用实践全景智能开采/智能掘进/无人运输/智能选矿/安全监测/设备运维——六大应用场景AI+智能开采智能综采/采煤机/液压支架/直线度控制——从少人化到无人化开采智能综采工作面：融合采煤机智能截割、液压支架自动跟机移架、刮板输送机智能调速、转载机协同控制，实现综采工作面少人化、无人化开采。潞安高河能源智能综采降低当班人数30%，工效提高45%，正规循环率提升25%采煤机智能控制：AI实时感知煤层厚度、硬度、夹矸分布，智能调整截割高度、速度、方向，实现自适应截割。采煤机司机不再需要跟机作业，只需在集控室远程监控液压支架智能控制：电液控制系统实现支架自动跟机移架、自动推溜、自动护帮，AI监测支架姿态和顶板压力，智能调整支护参数，保障顶板安全刮板输送机智能调速：AI根据采煤机位置、负载、煤量实时调整刮板输送机速度，实现节能运行和防过载保护，延长设备寿命工作面直线度控制：张家峁矿业首创基于纯机械气动的工作面直线度检测机器人，在刮板输送机挡泥板侧铺设同步变形柔性管道，机器人搭载高精度检测仪往复运行，实时获取工作面直线度数据，攻克"找直"卡脖子难题数字孪生集控：推广工作面远程数字孪生集控技术，通过工作面真实场景复现、超视距遥控操作，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AI大模型在智慧矿山的应用全景·第17页AI+无人运输无人矿卡/5G-A/极寒工况/混编运行/智能调度——矿山运输无人化无人矿卡自动驾驶：依托激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS/GNSS多传感器融合，实现矿卡自主感知、定位、规划、控制，完成装载-运输-卸载全流程无人作业。中科慧拓"玄武"双XAVIER高性能域控制器，国内率先实现车内无安全员生产作业全球无人矿卡规模：2025年7月全球3832辆自动驾驶矿卡运营，同比增长84%。中国2090辆是最大单一市场，Caterpillar500+辆，KomatsuFrontRunnerAHS全球部署，EpirocLinkOA系统在RoyHill矿完成78辆矿卡无人驾驶改造5G-A无人运输：伊敏露天矿是全球首个5G-A露天矿，部署5G-A网络满足500Mbps大上行与20毫秒低时延，百台无人电动矿卡正式投运，未来支持超过300辆无人驾驶矿卡24小时不间断生产极寒工况无人驾驶：宝日希勒露天煤矿（呼伦贝尔，冬季-40℃至-50℃）完成世界首个极寒工况露天煤矿5G+无人驾驶矿卡编组安全示范工程，实现"装、运、卸"完全无人自主运行混编运行：南山矿实现国内首个冶金露天矿山多台矿车无人驾驶与有人驾驶混编运行，通过下沉式5GMEC部署支撑矿车装料、运输、卸料全程无需人工操作智能调度：AI优化矿卡运输路径和调度策略，实时匹配挖掘机装载点和卸载点，减少等待时间和空驶距离，提升运输效率，降低油耗10%和轮胎损耗AI大模型在智慧矿山的应用全景·第19页AI+智能选矿智能破碎/磨矿/浮选/在线品位/数字孪生——选矿过程智能化优化AI选矿控制平台：利用AI实时分析矿石性质、品位、粒度，智能调整破碎、磨矿、浮选、磁选、重选工艺参数，实现选矿过程自适应优化，提升精矿品位和回收率，降低能耗和药剂消耗智能破碎：AI根据矿石硬度、粒度分布智能调整破碎机排矿口、转速、给矿量，实现破碎产品粒度稳定，减少过粉碎和欠粉碎，提升破碎效率智能磨矿：AI实时监测磨矿浓度、粒度、球荷，智能调整给矿量、给水量、钢球添加量，实现磨矿过程优化，稳定磨矿产品粒度，降低能耗智能浮选：AI视觉识别泡沫颜色、大小、流动性，智能调整药剂添加量、充气量、液位，实现浮选过程优化，提升精矿品位和回收率，降低药剂消耗在线品位分析：AI+X射线荧光/激光诱导击穿光谱实现在线品位分析，实时监测原矿、精矿、尾矿品位，为工艺调整提供数据支撑，替代人工取样化验选矿数字孪生：构建选矿厂数字孪生模型，实时映射选矿过程，进行工艺参数优化仿真、设备故障预测、生产计划推演，提升选矿厂运营效率和管理水平AI大模型在智慧矿山的应用全景·第20页AI+安全监测与灾害预警瓦斯/冲击地压/水害/火灾/视频/顶板——矿山重大灾害智能预警瓦斯智能监测预警：AI实时分析瓦斯浓度、风速、温度、抽采量等数据，建立瓦斯涌出预测模型，提前预警瓦斯突出和超限风险，实现从"被动监测"到"主动预警"冲击地压预警：AI融合微震监测、应力监测、钻屑监测、顶板压力监测数据，建立冲击地压预测模型，识别危险区域和危险时段，提前预警并采取卸压措施水害预警：AI分析水文监测数据、含水层水位、涌水量、地质构造，建立水害预测模型，提前预警突水风险，保障矿井防治水安全火灾预警：AI+红外热像仪+烟雾传感器+温度传感器实时监测设备温度和环境，智能识别电气火灾、煤炭自燃风险，提前预警并联动灭火系统智能视频监控：井下百余个AI摄像头实时回传画面，AI识别未戴安全帽、违规操作、人员越界、设备异常、烟雾火焰等，自动报警并记录，提升安全监管效率顶板安全监测：AI监测液压支架压力、顶板离层、围岩变形，智能识别顶板冒落风险，提前预警并指导支护调整，保障工作面顶板安全AI大模型在智慧矿山的应用全景·第21页AI+设备运维与预测性维护预测性维护/边缘推理/远程诊断/巡检机器人/全生命周期管理预测性维护：AI分析设备运行数据（振动、温度、电流、油液），建立设备健康状态评估和剩余寿命预测模型，提前预警设备故障，安排预防性维护，减少非计划停机边缘智能推理：山东能源盘古矿山大模型边缘设备集成轻量化AI算法，10毫秒内完成设备故障预测与调度指令下发。采煤机截割电机温度异常时，边缘节点立即触发降速保护，同时上传云端进行根因分析设备远程诊断：AI+专家系统实现设备故障远程诊断，矿工通过手机拍照或描述故障现象，AI自动识别故障类型并给出维修方案，提升故障处理效率智能巡检机器人：轨道式巡检机器人搭载高清摄像头、红外热像仪、气体传感器、拾音器，24小时不间断往返工作面，实时采集设备运行数据，AI分析异常并生成巡检报告。神东保德煤矿智能轨道式巡检机器人已投用设备全生命周期管理：AI整合设备采购、安装、运行、维护、报废全生命周期数据，优化设备采购决策、维护策略、更新计划，降低设备全生命周期成本备件智能管理：AI预测设备故障和备件需求，优化备件库存和采购计划，减少备件积压和短缺，提升备件保障效率，降低库存成本AI大模型在智慧矿山的应用全景·第22页04智慧矿山AI技术架构深度解析矿山大模型/数字孪生/云边端/数据中台/5G+工业互联网/安全体系矿山大模型技术架构两级云/调优舱/云边端协同/知识图谱/多模态/持续学习两级云架构：路径一——集团中心云进行大模型训练，矿山边缘节点进行轻量化推理，1个矿山大模型覆盖采掘机运通等煤矿生产九大领域。集团中心云汇聚全集团矿山数据进行模型训练，边缘节点部署轻量化模型满足实时性要求大模型调优舱：路径二——面向预算有限且不具备自主开发能力的客户，提供轻量化大模型落地方案，开箱即用，降低矿山大模型应用门槛和成本云边端协同：云端大模型训练和全局优化、边缘端实时推理和区域调度、端侧感知和交互，三级协同架构。边缘设备10毫秒内完成设备故障预测与调度指令下发，保障实时性和可靠性矿山知识图谱：构建矿山领域知识图谱，关联地质、开采、设备、安全、工艺、人员等知识，支持智能问答、故障诊断、方案优化、知识可视化，为大模型提供专业知识支撑多模态融合：融合文本（地质报告/安全规程）、图像（监控视频/设备图片）、语音（通话/指令）、传感器数据（瓦斯/温度/振动），实现矿山场景全方位理解和决策持续学习机制："边用边学"方法论，矿山大模型在实际应用中持续积累数据和经验，模型不断迭代优化，识别精度持续提升，适应不同矿山地质条件和生产工艺AI大模型在智慧矿山的应用全景·第24页数字孪生与矿山元宇宙架构物联网+三维建模+AI+高可靠通信——矿山数字孪生技术栈与实践数字孪生技术栈：物联网（实时数据采集）+三维建模（矿山场景1:1还原）+AI与机器学习（仿真推演与优化决策）+高可靠通信（5G/工业互联网实时传输），四大技术支撑矿山数字孪生准能集团实践：首创无人驾驶矿山数字孪生系统，采用自上而下、整体与局部相结合方式，将无人驾驶卡车虚拟仿真系统与真实无人运输作业智能管理平台、无人驾驶控制器通过物理通信结合，实时模拟卡车运行画面，显示速度、载重、状态高逼真场景构建：提取测绘模型资源中的8K高清纹理素材，经等比例三维模型进行拓扑、多边形表面法线烘培等流程处理，在虚拟世界中还原矿山场景，使卡车模拟行驶于真实矿山三道沟煤矿实践：融合数字孪生、5G技术开展综采工作面数字孪生智能生产协同管控，实现工作面实时监测、远程操控、智能决策，为数字孪生煤矿工程化应用提供技术支撑矿山元宇宙应用：虚拟培训（矿工在虚拟环境中学习设备操作和安全规程）、远程协作（专家远程指导井下作业）、应急演练（模拟瓦斯突出、火灾、水害等应急处置）、方案推演（开采方案、通风方案仿真优化）元图工坊平台：华为依托元图工坊平台支撑行业应用快速迭代开发，所见即所得，降低数字孪生应用开发门槛，加速矿山数字孪生规模化落地AI大模型在智慧矿山的应用全景·第25页云边端一体化架构云端训练+边缘推理+端侧执行——三级协同智慧矿山架构云端（集团中心云）：大模型训练、全局数据汇聚、跨矿协同优化、企业经营决策、AI应用开发平台。山东能源基于华为云Stack建设集团中心云，采用盘古矿山大模型建设人工智能训练中心边缘端（矿山边缘节点）：轻量化大模型推理、实时数据处理、区域调度优化、设备智能控制、本地安全决策。边缘设备10毫秒内完成设备故障预测与调度指令下发，保障实时性端侧（设备/传感器/机器人）：数据采集、环境感知、设备执行、人机交互。采煤机、液压支架、无人矿卡、巡检机器人等端侧设备搭载AI芯片，实现本地智能感知和控制5G+工业互联网通信：5G网络提供高带宽、低延迟、大连接通信支撑，井下5G网络实现设备远程控制、视频回传、数据采集。山西阳煤完成井下500米5G网络部署，是世界上最深的5G网络矿山一站网：华为通过SRV6+FlexE切片技术，实现井下网络"多合一"，降低建网和运维成本，一张网承载生产、安全、视频、语音等多种业务矿鸿操作系统：华为推出矿鸿工业物联操作系统，自主可控、安全可信，实现装备互联互通和高效协同。国家能源集团神东煤炭建设矿鸿示范矿，实现煤矿智能化三大转变AI大模型在智慧矿山的应用全景·第26页矿山数据中台与知识图谱数据采集+治理+服务+知识图谱——智慧矿山数据底座矿山数据中台：整合地质、生产、设备、安全、人员、经营等10余类矿山数据，构建统一数据标准和数据资产，实现数据汇聚、治理、共享、服务，为AI应用提供高质量数据支撑数据采集层：通过IoT传感器、摄像头、PLC、SCADA系统、人工录入等多渠道采集矿山全要素数据，包括地质数据、生产数据、设备数据、环境数据、人员数据、安全数据数据治理层：数据清洗、去重、标准化、质量校验、元数据管理，解决矿山数据质量参差不齐、标准不统一、数据孤岛问题，构建高质量矿山数据集数据服务层：数据API、数据标签、数据指标、数据可视化，为AI模型训练、业务应用、管理决策提供数据服务，实现数据价值最大化矿山知识图谱：构建矿山领域知识图谱，关联地质构造、煤层分布、开采工艺、设备参数、安全规程、事故案例、专家经验等知识实体和关系，支持智能问答、故障诊断、方案优化盘古矿山大模型数据集：百万张图片+千亿条生产数据的高质量数据集，通过对海量煤矿行业数据采集、清洗、标注构建，为矿山大模型训练提供数据基础，识别精度显著提升AI大模型在智慧矿山的应用全景·第27页AI+智能掘进掘锚一体机/智能截割/锚杆支护/定位导航——掘进工作面智能化智能掘进工作面：融合掘锚一体机、智能锚杆钻车、智能运输系统、通风除尘系统，实现截割、出渣、支护、运输平行作业，大幅提升掘进效率和安全性掘锚一体机：呼图壁县石梯子西沟煤矿同步落地5.5米大采高液压支架、掘锚一体机、矿用防爆锂电无轨胶轮车三类智能装备，掘锚一体机同步实现截割、出渣、顶帮锚杆平行施工掘进机智能控制：AI实时感知围岩性质、煤层分布、地质构造，智能调整截割路径、速度、深度，实现自适应掘进。远程操控员在地面集控室操作，延迟<20ms智能锚杆支护：AI识别顶板岩性和裂隙分布，智能规划锚杆位置、角度、深度，自动完成钻孔、安装、注浆，实现锚杆支护自动化掘进工作面定位导航：融合惯性导航、激光SLAM、UWB定位、视觉里程计，实现掘进设备高精度自主定位和导航，保障掘进方向和精度掘进安全监测：AI实时监测瓦斯、粉尘、温度、顶板状态，智能识别冒顶、片帮、瓦斯突出等风险，提前预警并联动应急处置，保障掘进工作面安全AI大模型在智慧矿山的应用全景·第18页5G+工业互联网与AIGC5G/MEC/工业互联网/AIGC/语音交互——智慧矿山使能技术5G矿山网络：5G技术为矿山智能化提供高带宽、低延迟、大连接通信支撑。井下5G网络实现设备远程控制（延迟<20ms）、高清视频回传、海量传感器数据采集。伊敏露天矿部署5G-A网络，满足500Mbps大上行与20毫秒低时延5GMEC边缘计算：下沉式5GMEC部署将计算能力延伸到矿山边缘，实现数据本地处理和低延迟响应，支撑无人矿卡、远程操控、实时监控等应用。南山矿通过5GMEC部署实现国内首个冶金露天矿山多台矿车无人驾驶工业互联网平台：矿山工业互联网平台实现设备互联、数据互通、应用集成，构建"平台+应用"生态，支撑矿山智能化应用快速开发和部署。红柳林矿业以工业互联网架构为基础建设智能矿山AIGC矿山应用：AI自动生成矿山安全培训材料、操作规程、应急预案、设备手册、技术报告、宣传内容，效率提升90%。AI数字人作为矿山安全宣传员和培训师，7x24小时提供安全知识问答和培训AI代码生成：矿山智能化系统开发中，AI辅助生成代码、测试用例、技术文档，提升开发效率，降低开发成本。飞猪等企业AI代码占比已达85%+，矿山行业AI辅助开发正在快速普及智能语音交互：矿山工人通过自然语言与AI系统交互，查询设备状态、获取操作指导、上报安全隐患、请求技术支持，降低智能化系统使用门槛，适应矿工文化水平参差不齐的实际情况AI大模型在智慧矿山的应用全景·第28页矿山AI安全与隐私保护网络/数据/功能/AI验证/应急/隐私——矿山AI安全体系网络安全：矿山工业控制系统网络安全防护，建立防火墙、入侵检测、安全审计、访问控制体系，防范网络攻击和恶意软件。矿鸿操作系统自主可控、安全可信，从操作系统层面保障安全数据安全：矿山数据分类分级保护，建立数据加密、数据脱敏、数据备份、数据访问审计机制，保障地质数据、生产数据、安全数据不泄露、不被篡改功能安全：AI控制系统功能安全认证，建立AI模型验证、测试、评估机制，确保AI决策和控制的可靠性和安全性，防止算法误判导致设备误操作和安全事故AI安全验证：建立矿山AI安全验证体系，包括模型鲁棒性测试、对抗攻击防御、边界条件测试、异常场景测试，确保AI系统在复杂矿山环境下安全可靠运行应急处置：AI系统故障应急处置机制，建立人工接管、故障降级、安全停车、应急通信等预案，确保AI系统故障时矿山生产安全不受影响隐私保护：矿山人员定位、视频监控、生物识别等数据隐私保护，建立数据最小化、目的限定、知情同意、匿名化处理机制，保障矿工个人隐私权益AI大模型在智慧矿山的应用全景·第29页矿山AI标准体系与规范国家政策/建设标准/机器人标准/数据标准/安全标准/国际标准国家政策标准：应急管理部《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》明确到2026年建立完整的矿山智能化标准体系，推进矿山数据融合互通，实现环境智能感知、系统智能联动、重大灾害风险智能预警智能化建设标准：《煤矿智能化建设指南》《智能化煤矿验收标准》《煤矿智能化等级划分》等标准规范煤矿智能化建设内容、技术要求、验收方法，推动煤矿智能化规范化发展矿山机器人标准：《矿山机器人重点研发目录》明确各类矿山机器人研发方向和技术要求，包括巡检机器人、作业机器人、救援机器人，推动矿山机器人标准化、产业化发展数据标准：矿山数据分类、编码、接口、交换标准，建立统一数据规范，推动矿山数据融合互通，解决数据孤岛问题，为AI应用提供高质量数据支撑安全标准：矿山AI系统功能安全、网络安全、数据安全标准，建立AI安全评估和认证机制，确保矿山AI系统安全可靠运行国际标准：ISO/TC82矿业技术委员会、IECTC65工业过程测量控制和自动化等国际组织制定矿业智能化国际标准，推动中国智慧矿山标准国际化，提升全球竞争力AI大模型在智慧矿山的应用全景·第30页05国内标杆企业案例华为/山东能源/陕煤红柳林/国家能源/中煤/中国移动/梅安森/中科慧拓/创力集团华为矿山军团：全栈智慧矿山解决方案盘古矿山大模型+矿鸿OS+5G+星河AI工业网+集团云华为矿山军团：2021年华为正式成立矿山军团，集中顶尖技术力量全力攻坚，将5G、AI、算力、自研芯片、矿鸿工业系统全部落地矿区场景。华为不造矿车硬件却掌控整套核心命脉，联合车企打造车网云一体化解决方案盘古矿山大模型：基于千亿参数盘古NLP大模型，融合矿山行业知识，提供矿山智能应用。通过盘古CV大模型视觉识别技术，实时监测矿井内安全状况，提前发现并预警潜在安全隐患矿鸿操作系统：自主可控、安全可信的工业物联操作系统，实现装备互联互通和高效协同。国家能源集团神东煤炭建设矿鸿示范矿，实现煤矿智能化三大转变矿山一站网：通过SRV6+FlexE切片技术，实现井下网络"多合一"，降低建网和运维成本，一张网承载生产、安全、视频、语音等多种业务星河AI矿山融合IP工业网：华为星河AI融合IP工业网解决方案，为煤矿提供高可靠、低延迟、大带宽的工业网络支撑，满足无人矿卡、远程操控、实时监控等应用需求集团云与矿山大模型：两级云架构（人工智能训练中心+边缘推理），1个矿山大模型覆盖采掘机运通等九大领域；大模型调优舱面向预算有限客户提供轻量化开箱即用方案AI大模型在智慧矿山的应用全景·第32页山东能源集团：全球首个商用盘古矿山大模型云鼎科技+华为联合打造，云边端协同，全场景AI应用企业概况：山东能源集团以矿业、高端化工、电力、新能源新材料、高端装备制造、现代物流贸易为主导产业，是中国重要能源企业。"十四五"期间构建数字化转型"159"总体蓝图，愿景"建设数智山能，催生发展新动能"盘古矿山大模型商用：全球首个商用盘古矿山大模型，2022年云鼎科技联合华为基于本地化训练中心打造，2023年7月正式发布。融合百万张图片、千亿条生产数据的高质量数据集技术架构："中心训练+边缘推理"云边端协同架构，提出"云边协同、边用边学、非正常即异常"方法论。边缘设备集成轻量化AI算法，10毫秒内完成设备故障预测与调度指令下发集团人工智能训练中心：基于华为云Stack建设集团中心云，采用盘古矿山大模型建设人工智能训练中心，不断开发价值应用场景，推进煤矿生产智能化管理转型应用成效：缩短人工智能模型落地周期，识别精度显著提升。采煤机截割电机温度异常时，边缘节点立即触发降速保护，同时上传云端根因分析，避免非计划停机井下AI监控：井下百余个AI摄像头作为辅助，地面控制中心不仅可以实时监督，还能与井下直接对话、隔空互动，实现从"高危"到"高智"的转变AI大模型在智慧矿山的应用全景·第33页陕煤红柳林矿业：首个工业互联网架构智能矿山华为云+IoT+工业互联网，统一标准架构，国家首批智能化示范矿井企业概况：红柳林矿业隶属于陕西煤业化工集团，2006年开始建设，2011年投产，先后荣获国家首批智能化示范矿井、国家级绿色矿山、全国特级安全高效矿井等30多项荣誉工业互联网架构：2021年红柳林携手华为云开启云、IoT等新一代ICT技术与煤矿深度融合，以"统一标准、统一架构、统一数据规范"的工业互联网架构为基础建设智能矿山系统架构：整体架构包括工业承载网层（数据传输网络）、数字平台层（云计算、大数据、AI、数字孪生）、矿山智能应用层（智能开采、智能掘进、智能运输、智能安全等）智能化成效：实现采掘机运通全面智能化，综采工作面少人化运行，井下人员大幅减少，生产效率显著提升，安全事故大幅下降，成为国家智能化示范矿井标杆数据金矿：挖掘"数据金矿"，通过工业互联网平台汇聚矿山全要素数据，AI分析优化生产工艺、设备运行、安全管理，实现数据驱动决策，打造首个工业互联网架构的智能矿山示范引领：红柳林矿业作为国家首批智能化示范矿井，其工业互联网架构智能矿山建设模式为全国煤矿智能化建设提供了可复制、可推广的经验和方案AI大模型在智慧矿山的应用全景·第34页国家能源集团：矿鸿+数字孪生+极寒无人驾驶神东矿鸿示范矿+准能数字孪生+宝日希勒极寒无人驾驶+准东智能云控企业概况：国家能源集团是中国最大煤炭生产企业，拥有神东煤炭、准能集团、大雁公司等多个煤炭生产基地，是全球最大煤炭供应商，积极推进煤矿智能化建设神东煤炭矿鸿示范矿：国家能源集团联合华为正式推出矿鸿工业物联操作系统，神东煤炭建设矿鸿示范矿，实现煤矿智能化三大转变（从被动安全到主动安全、从人工操作到智能控制、从经验管理到数据驱动）准能集团数字孪生：首创无人驾驶矿山数字孪生系统，实时模拟无人驾驶卡车现场运行画面，显示车辆速度、载重、运行状态，实现真实物体与虚拟物体同步运行，填补国内采矿行业技术空白宝日希勒极寒无人驾驶：国家能源集团大雁公司（宝日希勒能源）联合湖北航天重工、内蒙古移动、青岛慧拓，完成世界首个极寒工况露天煤矿5G+无人驾驶矿卡编组安全示范工程，冬季-40℃至-50℃完全无人自主运行准东露天煤矿智能云控：国能新疆准东能源准东露天煤矿智能云控中心，工作人员进行车辆调配、线路规划和监测，智慧矿山建设换装"智慧大脑"，推动煤炭资源优势转化为产业优势智能化规模：国家能源集团大力推进智能化煤矿建设，多个矿井达到国家智能化示范矿井标准，智能开采产能占比持续提升，危险繁重岗位机器人替代率不断提高，引领中国煤矿智能化发展AI大模型在智慧矿山的应用全景·第35页中国移动：5G+智慧矿山全场景解决方案攀钢远程采矿+马兰庄5G矿山+伊敏5G-A+阿尔格敏智能云控+5GMEC中国移动智慧矿山：中国移动发挥5G网络优势，联合华为等合作伙伴为矿山企业提供5G+智慧矿山一体化解决方案，覆盖露天矿和井工矿，实现远程操控、无人运输、智能监控等应用攀钢朱兰铁矿5G远程采矿：四川移动联合华为为攀钢构建一体化5G远程采矿系统，操作员在操控大厅轻推摇杆，几公里外设备精准作业，延迟低，既安全又舒心，实现"晴天一身灰、雨天一身泥"到"空调房远程操作"的转变马兰庄铁矿5G+智慧矿山：河北唐山移动与马兰庄铁矿联手打造"5G+智慧矿山"，地面控制中心操作员轻点鼠标，千米井下中深孔台车即刻精准钻孔，8台电机车沿预设路线自动完成装矿、运输、卸载全流程伊敏5G-A露天矿：全球首个5G-A露天矿落地伊敏，部署5G-A网络满足500Mbps大上行与20毫秒低时延，百台无人电动矿卡正式投运，未来支持超过300辆无人驾驶矿卡24小时不间断生产阿尔格敏露天煤矿：中国电信新疆拜城分公司与阿尔格敏煤矿建成覆盖全矿场的5G定制网络，智能云控中心巨大显示屏实时跳动无人矿卡位置、装载量、油耗、边坡雷达监测位移（精确到毫米）、无人机巡检全景图5GMEC边缘计算：下沉式5GMEC部署将计算能力延伸到矿山边缘，实现数据本地处理和低延迟响应，支撑无人矿卡、远程操控、实时监控等应用，为矿山智能化提供坚实网络支撑AI大模型在智慧矿山的应用全景·第36页梅安森：SPG矿山安全生产大模型SPG大模型+工业智能体平台，成本监控/异常诊断/隐患排查/灾害预警企业概况：梅安森（300275）是智慧矿山领域龙头企业，深度融合AI、大数据等新一代信息技术，专注于矿山安全生产智能化解决方案，服务全国众多大中型矿山企业SPG矿山安全生产大模型：以SPG矿山安全生产大模型及SPG工业智能体开发平台为核心底座，开发面向矿山安全生产所需的各类智能体应用，是矿山安全生产领域专用大模型智能体应用：通过对矿山生产经营、设备运行、环境监测、人员管理等多维度数据的智能分析，为管理者决策提供辅助支撑，实现成本监控、传感器异常分析诊断、隐患排查治理、灾害超前预测预警等功能核心功能：成本监控（AI分析矿山生产成本，优化成本结构）、传感器异常分析诊断（AI识别传感器故障和数据异常，及时预警）、隐患排查治理（AI辅助隐患识别、分级、整改、验收全流程管理）、灾害超前预测预警（AI预测瓦斯、水害、冲击地压等重大灾害风险）技术优势：以智能化手段全面助力矿山客户安全生产，SPG工业智能体开发平台支持快速开发和部署各类矿山安全生产智能体应用，降低AI应用开发门槛，加速矿山安全生产智能化落地市场地位：梅安森作为智慧矿山龙头企业，在矿山安全生产AI大模型领域具有先发优势和技术积累，SPG矿山安全生产大模型已在多个矿山企业落地应用，助力矿山安全生产水平提升AI大模型在智慧矿山的应用全景·第37页中科慧拓：矿山无人化解决方案领军企业玄武域控制器+车内无安全员+全机型适配+极寒工况+混编调度企业概况：中科慧拓（慧拓智能）是智慧矿山技术和服务提供商，专注于矿山无人化解决方案，依托完全自主研发的"玄武"（双XAVIER）高性能域控制器，提供矿车无人驾驶系统和智慧矿山整体解决方案玄武域控制器：完全自主研发的"玄武"（双XAVIER）高性能域控制器，软硬件高集成度、可靠性、系统兼容性与安全性，使每台无人矿卡具备高度智能化自动驾驶能力，实现产品化和标准化的批量交付车内无安全员：在国内率先实现车内无安全员状态下的生产作业，标志着中国矿山无人运输技术达到国际先进水平，突破了无人矿卡商业化落地的关键瓶颈全机型适配：矿车无人驾驶系统支持全机型矿卡适配，包括不同品牌、不同载重的矿用自卸车，通过传感器套件和域控制器改造，实现传统矿卡无人驾驶升级智能化调度：对接有人卡车混编运行，提供车队交通管理、数据统计与分析、智能调度优化，实现无人矿卡与有人矿卡、挖掘机、装载机协同作业，提升整体运输效率宝日希勒项目：为国家能源集团宝日希勒露天煤矿提供无人驾驶技术支持，完成世界首个极寒工况露天煤矿5G+无人驾驶矿卡编组安全示范工程，在-40℃至-50℃极寒条件下实现完全无人自主运行AI大模型在智慧矿山的应用全景·第38页创力集团+华为：采矿装备人工智能大模型采掘装备+配套系统+数字平台，视频远控/异常识别/三机联动出厂预集成企业概况：创力集团是煤矿采掘装备制造龙头企业，以智能化装备为牵引，构建"采掘装备+配套系统+数字平台"一体化解决方案，深度融合矿鸿操作系统、5G等技术，搭建井下设备"万物智联"体系采矿装备人工智能大模型：2024年12月创力集团与华为签署全面合作协议，双方联合发布行业定制化矿山采矿装备人工智能大模型，将AI能力深度融入采掘装备预集成方案：将视频远控、异常识别、三机联动等解决方案纳入装备出厂成套预集成，实现采掘装备出厂即具备AI能力，降低矿山企业智能化改造门槛和成本三机联动：AI实现采煤机、液压支架、刮板输送机三机智能联动，根据煤层条件和生产工况自动协调三机运行参数，实现综采工作面高效协同开采视频远控：AI+高清视频实现采掘装备远程可视化控制，操作员在地面集控室通过视频画面远程操控井下采掘设备，延迟低、精度高，保障操作人员安全异常识别：AI实时识别采掘装备运行异常（温度异常、振动异常、电流异常、卡矸等），提前预警设备故障，自动调整运行参数或触发保护，避免设备损坏和生产中断AI大模型在智慧矿山的应用全景·第39页06全球智慧矿山AI应用全景Caterpillar/Komatsu/RioTinto/BHP/Fortescue/Vale/Epiroc/国际市场Caterpillar：全球矿山自动化领导者CatCommand500+辆+MineStar+LiDAR合作+电池电动矿卡+全球部署企业概况：Caterpillar（卡特彼勒）是全球最大工程机械和矿山设备制造商，矿山自动化领域领导者，CatCommandforhauling无人驾驶系统全球部署500+辆autonomoustrucks，是全球矿山无人运输市场份额最大的供应商之一CatCommandforhauling：基于现场特定编程的无人驾驶运输系统，与MineStar系统深度集成，提供车队管理、远程操控、自动驾驶、安全监控等功能，通过经销商网络提供全球服务支持LiDAR合作：2025年Caterpillar与Luminar建立合作伙伴关系，将LiDAR技术集成到CatCommand自动驾驶平台，用于下一代采石场和矿山卡车，提升无人矿卡环境感知能力和安全性电池电动矿卡：2025年8月，BHP和RioTinto联合在BHPJimblebar铁矿迎来首批CaterpillarCat793电池电动矿卡，启动多方零排放卡车开发项目第一阶段，推动矿山运输电动化MineStar系统：CaterpillarMineStar矿山管理系统提供车队管理、远程操控、自动驾驶、设备健康、地形测量等功能，是全球应用最广泛的矿山管理系统之一全球部署：Caterpillar无人驾驶矿卡在澳大利亚、巴西、智利、秘鲁、加拿大、美国、印尼等全球主要矿业国家广泛部署，服务铁矿、铜矿、煤矿、金矿等多种矿山类型AI大模型在智慧矿山的应用全景·第41页Komatsu：FrontRunnerAHS无人驾驶运输系统830E/930E/980E系列+三阶段自动化+AppliedIntuition仿真+RekoDiq4.4亿企业概况：Komatsu（小松）是全球第二大工程机械和矿山设备制造商，FrontRunnerAHS（AutonomousHaulageSystem）无人驾驶运输系统是全球最早商业化的矿山无人驾驶系统之一，830E、930E、980E系列矿卡广泛应用FrontRunnerAHS：Komatsu自主研发的无人驾驶运输系统，自动化水平分为HighAutomation、FullAutomation、ArtificialAutomation三个阶段，搭载LiDAR、雷达、摄像头、GPS/GNSS天线等多传感器模块，实现精准位置感知和安全行驶控制AppliedIntuition合作：Komatsu与AppliedIntuition合作，通过仿真技术加速矿山自动驾驶开发和验证，提升自动驾驶系统安全性和可靠性，缩短开发周期RekoDiq项目：2025年Barrick与Komatsu签署4.4亿美元设备协议，为巴基斯坦RekoDiq铜金矿项目提供主要采矿设备，是Komatsu在中东地区首个重大布局自动驾驶钻探：BHP采用Komatsu自动驾驶钻探系统，生产率提升15%，验证了自动驾驶系统在矿山钻探领域的长期可行性和经济效益全球市场：KomatsuFrontRunnerAHS在澳大利亚、智利、秘鲁、巴西、加拿大、美国、印尼、非洲等全球主要矿业国家和地区部署，服务铁矿、铜矿、金矿、煤矿等多种矿山AI大模型在智慧矿山的应用全景·第42页RioTinto：全球矿山自动化先驱AutoHaul全自动铁路+无人驾驶矿卡+IBMWatson95%准确率+智能钻探企业概况：RioTinto（力拓）是全球第二大矿业公司，总部位于英国伦敦和澳大利亚墨尔本，是矿山自动化和智能化的先驱和领导者，在澳大利亚皮尔巴拉地区运营全球最大规模的自动化矿山系统AutoHaul自动运输：RioTintoAutoHaul是世界首个全自动重载铁路运输系统，连接皮尔巴拉地区16座矿山和港口，实现铁矿石从矿山到港口全自动运输，大幅提升运输效率和安全性无人驾驶矿卡：RioTinto在皮尔巴拉地区部署大量无人驾驶矿卡，实现24小时不间断作业，提升运输效率，降低人力成本和安全风险，是全球最大规模的无人矿卡部署之一IBMWatson合作：2024-2025年RioTinto与IBM合作，利用WatsonAI进行供应链优化，预测中断准确率达95%，优化每年1000万吨出口物流，提升供应链效率和可靠性智能钻探：RioTinto部署智能钻探系统，AI优化钻探参数和路径，提升钻探效率和精度，降低钻探成本，实现地质数据实时采集和分析可持续发展：RioTinto通过自动化和智能化技术提升能源效率，降低碳排放，推动矿山运输电动化，引入电池电动矿卡，致力于2050年实现净零排放目标AI大模型在智慧矿山的应用全景·第43页BHP：全球最大矿业公司智能化转型自动驾驶钻探+15%生产率+无人驾驶矿卡+IBMWatson+Cat793电池电动矿卡企业概况：BHP（必和必拓）是全球最大矿业公司，总部位于澳大利亚墨尔本，在澳大利亚、智利、秘鲁、美国、加拿大等国运营铁矿、铜矿、煤矿、镍矿等矿山，积极推进矿山自动化和智能化自动驾驶钻探：BHP采用自动驾驶钻探系统，生产率提升15%，验证了自动驾驶系统在矿山钻探领域的长期可行性和经济效益，是矿山钻探自动化的标杆案例无人驾驶矿卡：BHP在澳大利亚皮尔巴拉地区和昆士兰州煤矿部署大量无人驾驶矿卡，实现24小时不间断作业，提升运输效率，降低人力成本和安全风险IBMWatson合作：2024-2025年BHP与IBM合作，利用WatsonAI进行供应链优化，预测中断准确率达95%，优化物流调度，提升供应链效率和可靠性电池电动矿卡：2025年8月，BHP和RioTinto联合在BHPJimblebar铁矿迎来首批CaterpillarCat793电池电动矿卡，启动多方零排放卡车开发项目，推动矿山运输电动化和零排放智能化战略：BHP将自动化和智能化作为核心战略，持续投资AI、大数据、物联网、自动化技术，提升矿山生产效率和安全性，降低成本和碳排放，增强全球竞争力AI大模型在智慧矿山的应用全景·第44页Fortescue：150+辆无人驾驶矿卡+电动化转型皮尔巴拉铁矿+自动化战略+电池电动/氢能矿卡+2030碳中和企业概况：FortescueMetalsGroup（FMG）是澳大利亚第三大铁矿石生产商，总部位于珀斯，在皮尔巴拉地区运营多个铁矿，是矿山自动化和电动化的积极推动者无人驾驶矿卡规模：截至2026年，Fortescue在多个矿区部署超过150辆无人驾驶矿卡，是全球最大规模的无人矿卡部署之一，实现24小时不间断作业，大幅提升运输效率自动化战略：Fortescue将自动化作为核心战略，持续投资无人驾驶矿卡、自动化钻探、智能调度等技术，提升矿山生产效率和安全性，降低人力成本电动化转型：Fortescue积极推动矿山运输电动化，引入电池电动矿卡和氢能矿卡，致力于2030年实现运营碳中和，是全球矿业电动化转型的领导者智能调度系统：AI优化矿卡运输路径和调度策略，实时匹配挖掘机装载点和卸载点，减少等待时间和空驶距离，提升运输效率，降低油耗和碳排放全球竞争力：Fortescue通过自动化和电动化转型，大幅降低生产成本，提升生产效率，增强全球铁矿石市场竞争力，成为矿山智能化转型的标杆企业AI大模型在智慧矿山的应用全景·第45页Vale：全球最大铁矿生产商智能化转型无人驾驶矿卡+自动化钻探+智能选矿+AI尾矿坝安全监测+2050净零企业概况：Vale（淡水河谷）是全球最大铁矿石生产商，总部位于巴西里约热内卢，在巴西、加拿大、印尼、莫桑比克等国运营铁矿、镍矿、铜矿等矿山，积极推进矿山智能化无人驾驶矿卡：Vale在巴西铁矿和加拿大镍矿部署无人驾驶矿卡，实现24小时不间断作业，提升运输效率，降低人力成本和安全风险自动化钻探：Vale部署自动化钻探系统，AI优化钻探参数和路径，提升钻探效率和精度，降低钻探成本，实现地质数据实时采集和分析智能选矿：Vale利用AI优化选矿工艺参数，提升精矿品位和回收率，降低能耗和药剂消耗，是全球智能选矿技术的领导者之一尾矿坝安全监测：Vale在2019年布鲁马迪纽尾矿坝溃坝事故后，大力投资AI尾矿坝安全监测系统，利用卫星遥感、InSAR、传感器、AI分析实时监测尾矿坝稳定性，提前预警风险可持续发展：Vale通过智能化技术提升能源效率，降低碳排放，推动矿山运输电动化，致力于2050年实现净零排放目标，修复生态环境，重建社会信任AI大模型在智慧矿山的应用全景·第46页Epiroc：OEM无关无人驾驶改造+全球最大混编车队LinkOA系统+RoyHill78辆改造+6thSense+自动化设备+全球150国服务企业概况：Epiroc（安百拓）是全球领先的采矿和建筑设备制造商，总部位于瑞典斯德哥尔摩，专注于钻孔、岩石开挖、装载、运输等矿山设备，是矿山自动化技术的重要供应商LinkOA系统：EpirocLinkOA系统是OEM无关的矿山无人驾驶改造系统，可将不同品牌的矿卡改造为无人驾驶，在HancockIronOre的RoyHill矿完成全部78辆矿卡无人驾驶改造，60辆已投入自动驾驶全球最大混编车队：RoyHill矿是全球最大的混合车队（mixed-fleet）无人驾驶矿山，Epiroc将不同品牌的78辆矿卡全部改造为无人驾驶，打破了OEM锁定，为矿山企业提供灵活的无人驾驶解决方案自动化设备：Epiroc提供自动化钻孔设备、自动化装载设备、自动化运输设备，实现矿山钻孔、装载、运输全流程自动化，提升生产效率和安全性6thSense解决方案：Epiroc6thSense智能化解决方案提供设备远程操控、自动化、优化、分析等功能，帮助矿山企业实现智能化转型，提升生产效率和安全性全球服务：Epiroc在全球150多个国家提供销售和服务，为矿山企业提供本地化技术支持和服务，是全球矿山自动化技术的重要供应商和服务商AI大模型在智慧矿山的应用全景·第47页全球市场与国际组织412.7亿美元/3832辆无人矿卡/八大矿业国家/国际组织/竞争格局全球市场规模：2026年全球矿山智能装备与系统市场规模达412.7亿美元，同比增长23.6%。中国市场148.3亿美元占35.9%，是全球最大单一市场。澳大利亚、加拿大、智利、美国、巴西、秘鲁、印尼等是重要市场自动驾驶矿卡全球分布：2025年7月全球3832辆自动驾驶矿卡运营，同比增长84%。中国2090辆最大，澳大利亚、加拿大、智利紧随其后。Caterpillar500+辆，KomatsuFrontRunnerAHS全球部署主要矿业国家：澳大利亚（全球矿业自动化先驱，RioTinto/BHP/Fortescue引领）、中国（全球最大市场，华为/中国移动/中科慧拓快速追赶）、加拿大（矿业技术创新中心）、智利（全球最大铜矿生产国，自动化应用广泛）、秘鲁（铜矿大国）、巴西（Vale铁矿）、印尼（镍矿扩张）、印度（煤炭现代化）国际组织：ISO/TC82矿业技术委员会制定矿业国际标准，IECTC65工业过程测量控制和自动化，ICMM国际矿业和金属委员会推动矿业可持续发展，UNESCO推动矿业科技创新技术趋势：从有人驾驶到无人驾驶、从燃油装备到电动智能、从单点智能到全链路智能、从云端智能到云边端协同、从国内引领到全球竞争，全球智慧矿山技术加速演进竞争格局：Caterpillar和Komatsu长期垄断全球矿山无人运输市场，中国华为、中国移动、中科慧拓等企业快速追赶，Epiroc提供OEM无关改造方案，全球智慧矿山竞争格局加速形成，中国企业有望实现弯道超车AI大模型在智慧矿山的应用全景·第48页07AI+智能开采与无人矿山智能综采/智能掘进/无人矿卡/智能爆破/露天智能开采/井下无人化智能综采工作面深度解析采煤机+液压支架+刮板输送机三机联动+集控中心+减人30%提效45%系统组成：智能综采工作面由智能采煤机、电液控制液压支架、智能刮板输送机、转载机、破碎机、智能喷雾系统、通信控制系统、视频监控系统、环境监测系统组成，实现全面智能化采煤机智能控制：记忆截割+自适应截割，AI实时感知煤层厚度、硬度、夹矸分布，智能调整截割高度、速度、方向，实现煤层自适应截割，提高回采率，降低截齿损耗液压支架电液控制：支架自动跟机移架、自动推溜、自动护帮、自动喷雾，AI监测支架姿态和顶板压力，智能调整支护参数，保障顶板安全，实现支架无人化操作三机联动：AI实现采煤机、液压支架、刮板输送机三机智能联动，根据采煤机位置和负载自动协调支架移架和输送机调速，实现综采工作面高效协同开采，减少人工干预集控中心：工作面集控中心集成远程控制、视频监控、规划开采、视频分析等功能，操作员在集控室即可完成全工作面工况巡查和设备控制，实现"工作面无人、少人"作业成效指标：潞安高河能源智能综采降低当班人数30%，工效提高45%，正规循环率提升25%。采煤机司机和支架工不再需要跟机作业，只需有人安全巡检，员工摆脱煤尘大作业环境AI大模型在智慧矿山的应用全景·第50页智能掘进与快速掘进系统掘锚一体机+智能截割+锚杆支护+定位导航+通风除尘+效率提升50%掘锚一体机：集成截割、出渣、锚杆支护功能于一体，实现截割、出渣、顶帮锚杆平行施工，大幅提升掘进效率和安全性。呼图壁县石梯子西沟煤矿同步落地掘锚一体机等三类智能装备智能截割：AI实时感知围岩性质、煤层分布、地质构造，智能调整截割路径、速度、深度，实现自适应掘进，提高掘进效率，减少超挖和欠挖智能锚杆支护：AI识别顶板岩性和裂隙分布，智能规划锚杆位置、角度、深度，自动完成钻孔、安装、注浆，实现锚杆支护自动化，提高支护质量和效率定位导航：融合惯性导航、激光SLAM、UWB定位、视觉里程计，实现掘进设备高精度自主定位和导航，保障掘进方向和精度，实现掘进设备自主行走通风除尘：智能通风系统根据掘进工作面瓦斯和粉尘浓度自动调整风量，智能喷雾系统根据截割状态自动启停喷雾，实现通风除尘自动化，改善作业环境快速掘进系统：掘锚一体机+智能锚杆钻车+智能运输系统+通风除尘系统组成快速掘进系统，实现掘进工作面全流程智能化，掘进效率提升50%以上，作业人员减少60%以上AI大模型在智慧矿山的应用全景·第51页无人矿卡深度解析感知+定位+决策+控制四层架构+多传感器融合+自主作业+智能调度+混编技术架构：无人矿卡由环境感知层（激光雷达+毫米波雷达+摄像头+超声波雷达）、定位导航层（GPS/GNSS+惯性导航+SLAM）、决策规划层（路径规划+行为决策+运动规划）、控制执行层（转向+加速+制动+换挡）组成多传感器融合：激光雷达提供高精度三维点云，毫米波雷达提供速度和距离信息，摄像头提供视觉识别，多传感器融合实现复杂矿山环境下可靠感知，应对粉尘、雨雪、夜间等恶劣条件自主作业流程：无人矿卡自主完成装载点导航→挖掘机对位→等待装载→运输路径规划→行驶避障→卸载点对位→自动卸载→空驶返回全流程，无需人工干预智能调度：AI优化矿卡运输路径和调度策略，实时匹配挖掘机装载点和卸载点，减少等待时间和空驶距离，提升运输效率，降低油耗10%和轮胎损耗，实现车队整体优化混编运行：无人矿卡与有人矿卡、挖掘机、装载机协同作业，AI实现混编车队交通管理和安全控制，保障混编作业安全，是无人矿卡商业化落地的关键技术极寒工况：宝日希勒露天煤矿在-40℃至-50℃极寒条件下实现无人矿卡完全无人自主运行，验证了无人矿卡在极端环境下的可靠性，为高寒地区矿山无人化提供技术方案AI大模型在智慧矿山的应用全景·第52页智能爆破与露天智能开采智能爆破设计+智能钻孔+智能采装+智能运输+智能排土+全流程无人化智能爆破设计：AI根据矿岩性质、地质构造、开采参数，智能优化爆破孔网参数、装药结构、起爆顺序、微差时间，实现爆破效果优化，降低大块率和根底，提高爆破质量智能钻孔：AI优化钻孔位置、角度、深度，自动完成钻孔作业，实时监测钻孔状态，确保钻孔精度，为智能爆破提供基础。BHP自动驾驶钻探生产率提升15%智能采装：电铲、挖掘机、装载机实现远程智能操控，集成感知、控制、通信、分析和人机交互，操作员在地面集控室远程操控，延迟低，精度高，保障操作人员安全智能运输：无人矿卡实现24小时不间断运输，AI智能调度优化运输路径和车队配置，提升运输效率，降低油耗和轮胎损耗，实现矿山运输无人化智能排土：AI优化排土场排土顺序和排土高度，实时监测排土场稳定性，提前预警滑坡风险，实现排土场安全高效运营露天矿全流程智能：智能钻孔→智能爆破→智能采装→智能运输→智能排土全流程智能化，实现露天矿少人化、无人化开采，伊敏露天矿百台无人电动矿卡投运，打造智慧矿山安全新标杆AI大模型在智慧矿山的应用全景·第53页井下无人化与机器人替代巡检/作业/救援机器人+30%替代率+直线度检测+集群协同+少人无人化危险岗位机器人替代：应急管理部明确2026年煤矿危险繁重岗位机器人替代率不低于30%，加快巡检机器人、作业机器人、救援机器人研发应用，推动井下危险岗位少人化、无人化巡检机器人：轨道式巡检机器人搭载高清摄像头、红外热像仪、气体传感器、拾音器，24小时不间断往返工作面，实时采集设备运行数据，AI分析异常并生成巡检报告。神东保德煤矿智能轨道式巡检机器人已投用作业机器人：采煤机器人、掘进机器人、锚杆机器人、喷浆机器人、清理机器人等作业机器人替代人工完成危险繁重作业，实现井下作业少人化、无人化救援机器人：矿山救援机器人具备多灾种救援功能，可在瓦斯、火灾、水害、坍塌等灾害环境下执行搜救、侦察、灭火、排水等任务，保障救援人员安全，提高救援效率直线度检测机器人：张家峁矿业首创基于纯机械气动的工作面直线度检测机器人，在刮板输送机挡泥板侧铺设同步变形柔性管道，机器人搭载高精度检测仪往复运行，实时获取工作面直线度数据机器人集群协同：研究应用机器人集群协同调度技术，多台不同功能机器人协同作业，实现井下复杂任务自动化完成，是未来井下无人化的重要发展方向AI大模型在智慧矿山的应用全景·第54页08AI+矿山安全与环境治理灾害预警/智能巡检/机器人替代/环境监测/应急救援/绿色矿山重大灾害智能预警瓦斯/冲击地压/水害/火灾/顶板/多灾种耦合——六大灾害智能预警体系瓦斯灾害预警：AI实时分析瓦斯浓度、风速、温度、抽采量、钻孔参数等数据，建立瓦斯涌出预测模型和突出危险性预测模型，提前预警瓦斯超限和突出风险，实现从"被动监测"到"主动预警"冲击地压预警：AI融合微震监测、应力监测、钻屑监测、顶板压力监测、电磁辐射监测数据，建立冲击地压预测模型，识别危险区域和危险时段，提前预警并采取卸压措施，保障冲击地压矿井安全水害预警：AI分析水文监测数据、含水层水位、涌水量、地质构造、钻探资料，建立水害预测模型，提前预警突水风险，指导防治水工程，保障矿井防治水安全火灾预警：AI+红外热像仪+烟雾传感器+温度传感器+一氧化碳传感器实时监测设备温度和环境，智能识别电气火灾、煤炭自燃风险，提前预警并联动灭火系统，防患于未然顶板灾害预警：AI监测液压支架压力、顶板离层、围岩变形、锚杆受力，智能识别顶板冒落和片帮风险，提前预警并指导支护调整，保障工作面和巷道顶板安全多灾种耦合预警：AI融合多灾种监测数据，建立多灾种耦合预警模型，识别灾害链式反应风险，实现综合预警和分级响应，提升矿山重大灾害整体防控能力AI大模型在智慧矿山的应用全景·第56页智能巡检与安全监控AI视频+轨道机器人+无人机+人员定位+设备监控+环境监测——全方位巡检智能视频监控：井下百余个AI摄像头实时回传画面，AI识别未戴安全帽、违规操作、人员越界、设备异常、烟雾火焰、皮带跑偏等，自动报警并记录，提升安全监管效率，实现从"人盯人"到"AI盯人"转变轨道式巡检机器人：神东保德煤矿智能轨道式巡检机器人搭载高分辨率可见光双视摄像仪、红外温度传感器、烟雾传感器、拾音器、甲烷气体检测传感器，24小时不间断往返工作面，实时采集图像、声音、温度、瓦斯数据无人机巡检：露天矿无人机搭载高清摄像头、红外热像仪、激光雷达，自主巡检边坡、排土场、尾矿库，实时监测边坡位移（精确到毫米）、排土场稳定性、尾矿库水位，提前预警滑坡和溃坝风险人员定位监控：UWB精准人员定位系统实时监测井下人员位置、轨迹、状态，AI分析人员违规进入危险区域、超时作业、异常滞留等，自动报警，保障人员安全设备状态监控：AI实时监测设备振动、温度、电流、油液、压力等参数，智能识别设备异常和故障前兆，提前预警，安排预防性维护，减少非计划停机和设备事故环境