六维矿山建设探讨

连民杰，湛景震，周文略

（中钢矿业开发有限公司，北京 100080）

0 引言

矿业作为国家经济建设的基础产业，为我国经济社会发展提供资源保障，如何高效开发利用矿产资源对我国矿业发展至关重要。推动我国矿业发展必须要有相适应的矿山建设模式，矿山建设模式是随着矿山发展不断发展完善的。中华人民共和国成立后，由于经济发展的迫切需要，国家加大了地质勘查力度，统一调配人力、物力加快矿山建设，形成了以国营矿山为主、民营矿山为辅的矿山开发格局，为我国工业快速发展提供源源不断的矿产品，贡献巨大[1]。随着国家级绿色矿山基本条件的出台，逐渐形成了矿产资源绿色开发、绿色应用、绿色发展的模式，推进了矿山企业转型升级、降本增效，同时充分利用尾矿资源，减少资源消耗，将绿色理念贯穿于矿产资源勘查开发利用中。自从国际商业机器公司（IBM）提出“智慧地球”概念以来，“智慧城市”“智慧矿山”等概念也相继提出，智慧矿山建设是矿山数字化智能化发展的新阶段，现已成为业内的趋势和共识[2]。智慧矿山建设是通过研发先进技术和设备，运用物联网、大数据、人工智能技术，加大安全和环境保护投入，完善人性化管理，推动矿山设备向着高端化、智能化、绿色化发展，能够显著提升矿山生产效率与安全水平，降低企业成本，不仅可以增强矿山企业综合竞争力，也是我国矿山企业高质量发展的必由之路[3-4]。

绿色矿山（Green Mines）是指在矿产资源开发全过程中，实施科学有序开采，对矿区及周边生态环境扰动控制在可控范围内，实现环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化的矿山[5]。绿色矿山内涵中仅仅考虑了生态环境和谐和社区和谐、资源高效利用以及管理数字化，对矿山本质安全、矿山效益以及社会对矿山的认同并未提及。智能矿山是指对矿山地质与测量、矿产资源储量、矿产资源开采、选矿、资源节约与综合利用、生态环境保护等生产经营各要素实现数字化、自动化和协同化管控，并且其运行系统具备感知、分析、推理、判断及决策能力的现代化矿山[6]。智能矿山建设仅仅提及资源综合利用、生态环境保护和数字化智能化三个方面。无论是绿色矿山建设还是智能矿山建设仅是矿山生产经营管理的一部分，建设中国式现代化矿山要适应当前矿山发展需求，不仅要考虑绿色矿山建设涉及的生态环境和谐和社区和谐、资源高效利用、管理数字化，以及智能矿山建设涉及的资源综合利用、生态环境保护和数字化智能化，更要考虑矿山建设产生的经济效益、社会效益、生态效益、安全效益、资源效益和社区效益，以及国家、上下游企业、社会公众和员工的自我认同等各个方面。中国式现代化矿山建设需要创造一种综合发展新模式，以满足当前矿山建设的需求，弥补绿色矿山建设和智能矿山建设的不足，从本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益可观、社会认同六个维度建设六维矿山。六维矿山建设是绿色矿山建设和智能矿山建设的补充和升华，在推进中国式现代化发展进程中，六维矿山建设势在必行。

1 我国矿山建设现状

1.1 绿色矿山建设现状

党的十八大以来，随着生态文明建设在我国工业生产中的地位越来越高，推动绿色产业发展、推动绿色矿山建设逐渐成为矿山建设的重要一环。根据《中国矿产资源报告2022》[7]，全国绿色矿山遴选工作从2019年开始。2020年1月，953家矿山被纳入全国绿色矿山名录，其中，大型矿山573家，占比60.13%；中型矿山292家，占比30.64%。2021年1月，301家通过遴选的矿山被纳入全国绿色矿山名录。截至2021年底，全国绿色矿山名录共有矿山1249家，其中，大型矿山775家，占比62.05%；中型矿山358家，占比28.66%；小型矿山116家，占比9.29%，见表1。

表1 国家级绿色矿山分布情况Table 1 Distribution of national green mines

绿色矿山建设在我国各省份都取得了阶段性成效[8]。截至2022年底，甘肃省共有24家矿山纳入全国绿色矿山名录，基本上以国有大中型矿山、地下开采矿山为主，以金川集团股份有限公司、酒泉钢铁（集团）有限责任公司等矿山为代表，积极开拓创新，推进绿色开采、资源高效利用等，树立起较好的矿山形象[9]。辽宁省共有54家矿山纳入全国绿色矿山名录，其中，国营企业31家，私营企业23家。辽宁省大型国有矿山企业绿色矿山建设开始较早，资金雄厚，制度建设较为完善[10]。宁夏回族自治区共有13家国家级绿色矿山，资源的开发方式也由粗放、效率低逐渐转向低碳、节约，矿山的面貌发生了巨大变化[11]。青海省已建成绿色矿山159家，其中23家进入全国绿色矿山名录，大型矿业企业实现了绿色转型[12]。

绿色矿山建设还存在一些问题[13]。首先，绿色矿山建设差异明显，矿山的整体管理水平有待提高，多数矿山缺少综合素质高、管理能力强的地测采选人才，主要是社会公众包括技术业务人才潜意识认为矿山工作是苦差事，不愿意到矿山工作。其次，绿色矿山建设管理机制不健全，缺乏行之有效的管理运营手段。再次，部分矿山企业对生态文明建设理念认识浅薄，不结合矿山周边生态环境实际，盲目照抄照搬，忽略了矿山企业对生态环境保护该承担的责任，完全忽略了生态效益。最后，矿山周边村镇居民缺乏自觉协助矿山企业建设绿色矿山的意识，不能认清建设绿色矿山是矿山和矿区村镇居民共享美好生态环境的共同目标，导致了矿山企业不能和矿区村镇居民和谐相处等情况。

1.2 数字化智能矿山建设发展现状

绿色数字化智能矿山协同发展是大势所趋，“推动数字技术赋能采矿行业绿色化转型”已经成为矿山建设的重要任务。因矿石性质、生产工艺不同，金属矿山、煤矿、砂石骨料矿山等的矿山智能化建设程度有所区别，侧重点也不同。

1.2.1 金属矿山智能化建设现状

我国金属矿山智能化建设已经初具规模，在矿山设备运行、生产工艺全流程控制、操控智能化、经营决策智能化等方面已经相对成熟。借助大数据、互联网、5G技术，金属矿山的智能化水平也在不断提升，部分先进大型矿山企业在智能化矿山建设方面取得了显著进展[14-16]。

云南普朗铜矿5G智能矿山成功建成，实现了井下“穿-运-卸”智能化，且效率高、自动化水平高，打造了井下无人化的井下5G全流程自动化矿山。山东黄金集团有限公司三山岛金矿是国内目前唯一在海底采矿的黄金矿山，也是国内领先的现代化智能化建设金矿企业，综合利用物联网、大数据分析、建模技术建成数据采集云平台、虚拟选厂等平台。攀钢集团矿业有限公司已经建成了GPS矿车调度系统、选矿厂MES系统、尾矿库检测系统等，多项流程实现了数字化和智能化。马钢张庄矿业有限责任公司选矿系统实现全流程自动化、充填全流程智能化控制管理。西部矿业集团锡铁山矿按照智能采矿、智能选矿、智能管控等重点方向建设了多项应用子系统，为生产管控提供技术服务，对“矿石流”实现实时监控、实时预警、统一调度，实现了多业务系统协调工作[17]。

1.2.2 煤矿智能矿山建设现状

煤矿在智能矿山建设方面发展较早[18]，目前正处于完全建成智能矿山关键阶段。煤矿智能矿山建设主要是基于基础网络建设，井下采矿工作面智能建设、掘进、运输、供电、供排水智能化建设等方面。神华神东煤炭集团有限责任公司实现了工作面智能开采、智能选煤，以及煤矿机器人的应用，智能煤矿建设发展在国内处于领先。陕西煤业化工集团有限责任公司实施“三网一平台”项目，实现了对安全、生产、经管数据的全面统一，大数据平台统一使用。山西天地王坡煤业有限公司实现了井下集中控制、地面远程控制以及“有人巡视，无人操作”的采煤模式。煤矿的智能化建设需要持续升级改进，探索学习先进技术，实现各种生产设备数据分析实时化、智能化。

1.2.3 砂石骨料矿山智能建设现状

砂石骨料矿山智能建设起步较晚[19]。广州市顺兴石场有限公司率先开展智能矿山建设，实现了三维虚拟仿真，建设了智能管控平台，以及生产智能管控、自动化运输及安全监测等系统。浙江交投矿业有限公司大皇山矿实现了车辆自动调度、生产自动化控制、人车定位、实时追踪，以及资源储量自动管理、安全环保在线监测等。砂石骨料智能矿山建设思路主要基于金属矿山、煤矿智能矿山建设，其仍有较大的发展空间，经营决策智能化、全方位管控一体化、矿山信息数据化将是未来发展的主方向。

1.2.4 智能矿山建设存在的主要问题

我国智能矿山建设正在快速发展，矿产资源精准定位、三维地质模拟、井下无人驾驶、无人运输以及采矿机器人等的应用提升了生产效率，但仍然存在一些问题。首先，政府对智能矿山建设支持力度不够，导向作用不明显，部分地方政府对矿山企业的认同度不高。其次，部分矿山企业仍停留在生产工艺流程分阶段的数字化、自动化，协同统一管控、系统自主分析判断决策还未实现。最后，未能完全形成智能化矿山生产和管理统一体系，虽然智能矿山建设可以减少岗位工作人员，改善工作环境，但是智能矿山运维人才缺乏，会对智能矿山建设制造困难，核心问题是运维人才对矿山的认同度还不够高，矿山企业在高端人才的招聘上缺乏竞争力。

1.3 智慧矿山建设现状

智慧矿山建设在智能矿山建设的基础上，利用互联网、计算机、云平台等集成应用各种数据通信、智能决策、传感感知、自动控制等，对矿山智能化、自动化设备和现场管理等深度融合，完成对矿山所需求的所有信息实时而精准的采集，结合网络传输、系统可视化、运行自动化、服务智能化，对矿山安全隐患和危险信号精准预测把握，使得整个矿山系统能够自我学习、自我分析、自我决策[20]。

煤矿企业开展智慧矿山建设较早，目标通过数字化智能化技术实现煤矿开采无人化、洗选自动化、生产协同一体化，最大程度保障生产安全、提高生产效率、减少资源浪费，力争实现安全、高效、绿色发展[21-23]。晋能控股煤业集团有限公司塔山矿是智慧矿山建设标志性企业，构建了“全面感知、5G传输、自主决策、协同控制”的煤矿智慧矿山建设新模式[24]。潞安化工集团新元煤炭有限责任公司通过搭建“一张网”，打造“一个中心”和“全矿井智能生态”实现了矿山智慧化管理[24]。中国大唐集团龙王沟煤矿目前已建成高精度透明连续地质体模型，集安全生产、经营调度、决策分析为一体的智慧大数据分析平台[25]。

现阶段一些煤矿智慧化矿山建设已经逐步完善，但仍有绝大部分煤矿企业智慧矿山建设重点仅仅集中在安全和生产，忽略了其他维度，投入差距明显，导致出现企业发展不协调、整体效益不显著等问题。非煤矿山多数实现了采、运、装、卸等多个系统智能化建设，正由单系统智能化向多系统智慧化发展，但仍存在数据利用率低、传输效率低、传输稳定性差、智能决策准确率低的情况，这就会导致安全事故频发、经济损失严重、人员劳动力成本增加[26]。智慧矿山建设在采选自动化、管理智能化、生产协同物联化等方面各自运营，未有明确的智慧矿山规划，不能实现全方位、多系统协同建设发展，需要从智慧运营维度，在设计、安全、生产、运营管理、节能环保等方面在云端实现协调统一、智能决策。

2 六维矿山建设的必要性

新时代我国在推进中国式现代化建设进程中，在绿色矿山、智能矿山、智慧矿山建设理念推动下，我国矿山建设要不断革新开采模式，持续创新矿山经营理念，在保证安全底线的前提下，以智慧运营的手段，促进矿产资源开发和生态环境保护协调发展，保证可观的经济效益、社会效益、生态效益、安全效益、资源效益、社区效益，同时提高矿山和矿工的社会地位，获得社会各界的普遍认同[27-28]。建设中国式现代化矿山必须加强顶层设计，精准施策，统筹考虑本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益可观、社会认同六个维度，六维矿山建设在矿山生产中举足轻重。

2.1 安全生产是矿山建设与生产的重中之重

矿山井下生产环境错综复杂，存在着很多安全隐患，矿山安全关系到矿工生命财产安全，安全生产是我国矿山企业健康发展的重要保障。国家政策要求矿山企业加强矿山的安全管理，完善企业规章制度，严格落实风险分级管控与隐患排查治理双重预防管理机制，加强对岗位人员的操作规程培训和操作规范引导。安全要从日常生产抓起，要从本质预防，加大安全教育和培训力度，强化职工安全意识，广泛开展应急科普宣传活动，加大安全生产投入，杜绝矿山生产过程中发生安全事故，牢牢守住矿山企业发展的底线[29]。

2.2 环境和谐是矿山建设与生产的重要支撑

党的二十大报告指出：“中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化”。矿山企业要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展，引领矿山企业生态文明建设。随着绿色发展理念的深入人心，过去的粗放矿山开采模式已经不复存在，将环境保护和矿地和谐协同考虑是矿山企业长远发展的支撑[30]。矿山企业发展绝不能以牺牲环境为代价，一定要处理好矿山发展与环境保护的关系，把减污降碳协同增效作为主攻方向，发展绿色经济，发展绿色矿业，建设绿色矿山。要推进矿山企业绿色转型，解决好矿产资源供需矛盾、资源开发与环境矛盾，实现更高质量、更和谐、更可持续、更安全的绿色发展。环境和谐不仅仅是生态环境和谐，更要考虑矿地和谐。矿山企业发展离不开地方政府和村镇居民的支持，要创造矿山和周围村镇共同发展、共同进步、共同富裕的和谐环境。

2.3 资源节约是矿山建设与生产的必然要求

资源节约可以大力促进循环经济发展，实现节能减排、合理配置、资源高效利用。矿产资源是自然资源的重要组成部分，关乎着国家安全，关系着国民经济命脉[31]。特别是改革开放以来，矿产资源成为我国经济长期稳定发展的支柱。我国虽然是资源大国，但是人均占有量少、需求量大，国内矿产供不应求，对外进口依存量大的情况短时间内不会改变，这决定了推进矿产资源集约利用是我国需要长期坚持的基本国策，也是矿山企业高质量发展的必然要求。

2.4 智慧运营是矿山生产的重要手段

随着经济全球化的发展，我国矿山企业需要通过数字化智能化建设增强市场竞争力。5G、互联网、区块链、云计算、人工智能等新技术的快速发展，为矿山建设提供了新的技术途径。将工业信息技术与矿山运营管理高度融合，是时代赋予矿山建设的重要手段，是实现本质安全生产、管理效率提升、节约生产成本、推动不同矿山生产子系统数据打通融合的重要途径，从而推动矿山企业的持续健康发展[32-33]。

2.5 效益可观是矿山建设的最终目标

矿山企业是为矿山职工服务的，矿山企业可以有效控制生产过程中产生的粉尘、噪声，减少对生态环境的破坏，让职工拥有一个宜居的生活环境和安全的工作环境，是矿山绿色发展带来的环境效益[34]。矿山企业在带动村镇居民就业、发展地方经济方面具有重要的社会意义。矿山企业发展利用“四新”降低劳动消耗，降低成本，增强矿山企业的市场竞争力，以最小的投入获得最大的效益。针对废石尾砂，要实现完全资源化，创造经济效益的同时避免了尾矿外排造成的安全隐患和环境污染，一定程度上保护了生态环境，具有显著的环境效益。

2.6 社会认同是矿山行业的现实体现

“傻大黑粗”是过去社会各界对矿山和矿工的认识。进入新时代，矿山企业形象已大大提升，改变社会各界对矿山企业的错误认知尤为重要。矿业是工业建设中的基础行业，矿石是国家不可或缺的资源，矿业为国家经济社会发展贡献重要力量。对于矿山而言，只有矿区周边环境逐渐变好，矿山工作条件逐渐改善，带动更多地方人民就业，社会贡献越来越大，政府和矿区周边居民才能对矿山越来越认可。对于矿工而言，在矿山工作体面、舒适、收入提高、综合素质提高，自身归属感、幸福感、安全感、成就感就会逐步增强，矿工社会地位也会显著提高。

3 六维矿山建设

统筹考虑绿色矿山建设、数字化智能化矿山建设、智慧矿山建设，以及当前矿山发展需求的前提下，中国式现代化矿山建设必须要考虑六个维度，即本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益可观、社会认同，未来矿山建设要细化这六个维度，建设六维矿山。六维矿山建设要以矿产资源的安全、绿色、环保、智能、和谐开发利用为基础，采用先进的信息科学技术和现代化运营理念，构建以人为本、造福职工、低碳环保、创新发展、突显价值的新型矿山发展模式。六维矿山建设将从根本上解决我国矿山企业存在的弊端，促进矿山企业高质量发展。六维矿山建设的六个维度如图1所示。

图1 六维矿山建设Fig. 1 Construction of six dimensional mine

3.1 追求本质安全

安全生产是矿山企业第一要务，本质安全型矿山就是运用科学的安全管理理念和管理模式，使得矿山企业内部的人、物、系统、制度达到安全和谐统一，从而使各类事故发生概率降到最低，最终实现矿山零事故的本质安全。本质安全型矿山对安全事故有着良好的预防能力，一定程度上可以控制安全事故发生率，本质安全型矿山是矿山生产安全可靠的重要体现，实现矿山本质安全是企业不断追求的重要目标。矿山本质安全要从源头控制风险，具体包括五方面：设备本身安全；设施、构筑物等安全；工艺技术安全；操作流程规范安全；员工安全意识发自内心。实现设备本身安全，一定要加强对设备组成的各个元件的质量控制，提高矿山设备组成元件的可靠性，进而提高矿山设备的安全性，保持良好的运行状态。实现设施、构筑物等安全，要求工作环境安全，矿山生产和作业环境符合国家有关安全生产法律、法规、标准和设计要求；同时，还要建立健全应急救援系统，以及防止安全事故发生的设施，做到齐全完备。实现工艺技术安全，要求矿山企业选用可靠成熟的工艺技术，避免因工艺技术、工艺设计不当引起技术事故。实现操作流程规范安全，要求矿山企业加强对矿工操作流程的培训，引导矿工自觉遵守规章制度；不仅如此，矿山主要负责人和安全管理人员要加强日常监督检查，尽早发现事故安全隐患，及时整改，避免事故发生。实现员工安全意识发自内心，要使矿工充分认识到安全无小事，将安全放到生产的第一位，职工安全意识提高是本质安全矿山建设的重中之重。

矿山企业要以人为中心，改善职工作业环境，为职工提供安全可靠的生产条件，不仅可以降低矿工职业病的发病率，还可以提高劳动生产率，对提高矿山经济效益极为关键。矿山安全要实现矿山生产系统中的人、物、环境和管理本质安全，才能从本质上避免安全生产事故发生，实现矿山本质安全。

3.2 营造和谐环境

3.2.1 打造现代化矿山建设内在生态和谐环境

1）矿山企业要坚定不移地践行绿色发展理念，开发新设备、新技术，着力于矿山生产除尘和降噪等工作，为矿工营造一个绿色、和谐、温馨的工作环境。

2）矿山企业要着力于利用充填、复垦、水资源闭环利用、尾矿资源化等开展生态修复工作，美化矿山环境，建造花园式清洁无尾矿山。

3）矿山企业不仅要广泛使用太阳能、风能、水能等清洁可再生能源和生物质能燃料，采用低碳高效的采掘设备、运输设备，降低矿山整体运行的能耗和碳排放，而且要应用先进的碳捕集技术，收集封存温室气体，为碳达峰、碳中和目标实现贡献矿山力量。

3.2.2 创造与周边村镇持续健康、共同发展的社区和谐环境

矿山企业需要转变思想，发挥自身优势，时刻关注矿区居民环境，要做到和政府、当地居民相互依赖、相互成就、和谐相处。矿山企业、当地政府和矿区居民应共同协商，共建和谐社区环境，换取经济发展长远利益。矿山企业要带动周边村镇共同发展，实现真正意义上的矿地和谐发展、共享发展。首先，矿山企业要严格履行好社会责任，在企业自身发展的同时，在经济、技术、人才、文化等方面带动矿区周边村镇的发展，做到开矿一处，造福一方。其次，矿山企业要和周边村民建立良好的关系，融入村镇，与村镇建立长效的沟通协商机制，尤其是重大项目要取得村镇的认可与支持，避免矿民矛盾。最后，有条件的矿山企业可以帮助周边村镇进行水、电、路网等基础设施建设，为村镇社区的教育、交通、医疗、养老、育幼、住房等各项社会事业做出矿山贡献，帮扶乡村振兴，解决乡村就业问题，不断提高村镇居民的生活水平，形成矿山、政府、村民和谐相处、和谐发展的大好局面。

3.2.3 营造矿业生态圈良性循环发展的和谐环境

矿业系统是一个生态圈，与矿山企业相关的高校、科研机构、设计单位、矿山建设单位以及行业协会等都是矿业生态圈的一部分。矿山企业与高校、科研院所产学研合作开展联合创新行为是大势所趋。矿山企业科技创新能力与高校、科研机构还有一定差距，生产中遇到“卡脖子”问题往往自身不能有效解决，这就需要与高校和科研机构展开合作，利用其师资条件、科研条件解决重大问题，不仅能够提高经济效益，还能够提升企业综合竞争力。高校、科研机构同样需要矿山企业为他们提供科研项目，利用科研基金继续开展科研工作。矿山企业需要设计单位进行矿山设计、需要建设单位进行矿山建设，而矿山设计单位和建设单位同样需要矿山企业提供设计和建设的机会，以保证发展。矿山企业需要行业协会协助与同行团结和交流，了解行业最新动态，行业协会也需要矿山企业积极参与平台活动，支持协会工作，形成良性循环，共同促进矿山行业进步和发展。矿业生态圈是互利共赢、互相成就的，只有良性循环才能促使矿业行业持续向着好的方向发展。

3.3 促进资源节约和高效利用

1）促进资源节约和高效利用，必须坚持系统观念。要在所有矿山企业全范围倡导节约资源就是增加资源的理念，弘扬勤俭节约的精神，推行绿色低碳的生活方式，培养全体矿工的节约意识，形成全体矿工重视节约的良好氛围。

2）促进资源节约和高效利用，必须完善政策体系。围绕节能降耗、降本增效、清洁生产建立产品的能耗标准体系，完善碳排放“双控”制度，加强资源循环利用的创新技术研发，建立全矿资源综合利用运行体系，完善节能减排激励机制和资源循环利用机制。

3）促进资源节约和高效利用，必须加大研发力度。加强科研攻关，围绕战略性矿产资源加强基础研究，积极探索资源科学配置的新路径、新模式、新技术、新设备等的攻关工作，攻克一些“卡脖子”技术，强化资源节约的科技支撑。同时还要加强数字化应用，数字化赋能矿产资源，利用高新技术，提高资源综合利用率，促进资源高效利用。

4）促进资源节约和高效利用，必须要做优技术指标、经济指标。对矿石采矿回采率、贫化率、选矿回收率以及劳动生产率严格控制，力争回收更多资源，做到行业先进，国内领先。

5）促进资源节约和高效利用，必须全面利用资源。矿山生产的废水变回水、废气综合处理、废石尾砂全部价值化。地下矿山还要建立尾矿充填、再选回收、建筑砂石加工一体化生产系统，推进副产品创效。

3.4 实现智慧运营

实现智慧运营要基于智慧矿山建设和矿山全面智慧化运营体系，对生产、安全与环保、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理，实现生产无人化、管控经营少人化的未来矿山新局面。

3.4.1 智慧矿山建设

根据矿山企业的运行特点，智慧矿山可以分为三个层面、四个核心系统进行建设。智慧矿山架构如图2所示。三个层面包括：位于顶层的管理控制层，中间层的生产执行层，底层的自控数据采集层。四个核心系统包括：生产信息的数字化与可视化；生产运行智能化控制；安全、环保等环境智能化监测与预警；经营管理智慧决策。地测采选信息数字化与可视化主要以矿体地质数据、掘进、采矿、选矿等作业数据为基础，通过计算机三维建模和数据管理，实现矿体的可视化和采矿信息的数字化；生产运行智能化控制主要以智能设备为基础，如在采掘、提升运输、选矿、辅助系统等均采用自动化、智能化设备，关键岗位使用机械人，再通过数据分析、软件控制平台，形成了集中控制的一站式矿山，一键式生产管理系统。通过一个站点即可管控全生产流程所有生产设备、动态掌握各生产工艺和环节的信息、智能决策运行参数、在线监测与预警；安全环保等环境监测智能化主要以固定式和移动式监控、感应设备为基础，通过集中显示和控制平台，实现自动监测和智能预警功能；经营管理智慧决策主要以经营数据信息挖掘为基础，通过人工智能技术、AI信息化软件平台，实现经营过程的准确、有序化管理。

图2 智慧矿山建设Fig. 2 Construction of smart mine

3.4.2 矿山全面智慧化运营体系

矿山企业要设置科学管理机构，才能充分发挥智能、高效的优势，为矿山高效运行提供组织保障。借助矿山高效生产智能管控平台，在人员配置上实行“精简高效、一岗多职、一专多能”。中钢矿业开发有限公司（以下简称“中钢矿业”）本着精简、统一、效能的原则，紧紧围绕理顺职责关系，有效推行两级架构扁平化管理模式——大部制，以实现职能有机统一，将原有组织由传统三级管理体系，即：公司→部室→车间，改变为流程设置的二级管理层级，即：公司→部室。新的机构设置为七部一中心，即：综合部、党群工作部、财务部、供销部、安全环保部、采运部、提选部、生产技术中心，如图3所示。各部室相互辅助、相互支持，相互制约，实现职能有机统一，运营快速响应，流畅管理新格局，为现代化矿山智慧运营提供了新思路。

图3 新型矿山管理架构Fig. 3 Architecture of new mine management

3.5 创造可观效益

3.5.1 经济效益

矿山企业要以增产增效、降本增效、科技增效、管理增效为基本原则。首先，在稳定保有资源量的前提下，加大资源开发力度，提高生产能力，增产增效。其次，生产过程中不断对标挖潜，解决生产中的短板和问题，降低生产成本，增加效益。再次，利用国内外先进的新技术和新设备，提高矿山职工的创新能力，实现创新增效。最后，提高自身的管理水平，加快矿山改革，实现管理创新，管理增效。

3.5.2 社会效益

矿产资源持续不断为社会发展提供动力支持，矿山企业要在拉动地方经济发展、带动当地就业等方面发挥作用，以促进社会发展整体水平的提高。矿山企业更要充分吸收和运用“共享”理念，在“共享”理念的加持下，实现矿产资源价值最大化，回馈社会全面化，显著提升企业社会效益。

3.5.3 生态效益

矿山建设期间，要大力推进土地复垦，还原优质土壤，种植草木，增加矿区绿化面积，净化矿区环境，减少自然灾害。协调好矿产资源开发、土地保护和生态环境之间的关系，为矿区带来生态环境效益。

3.5.4 安全效益

安全本身就是一种效益，矿山企业要加大安全投入，降低事故发生率，减少伤亡人数，营造良好的安全氛围，为矿工创造安全、健康的生产生活环境，提高矿工生产效率，保障矿山信誉，提升矿山企业的社会形象，为矿山企业创造更多效益。

3.5.5 资源效益

资源效益就是利用矿山有限的矿产资源，创造更多的经济效益，力争做到资源最大程度回收。在矿产资源开发利用过程中，矿山企业提高开采贫化损失率和选矿回收率，减少资源浪费，尤其是针对伴生复杂的矿石，尽可能回收全部资源，最大限度地提高矿产资源利用率。

3.5.6 社区效益

矿山企业可以带动周边社区相关企业发展，增加居民收入，要加强和周边村镇组织的沟通协调，把地方村镇作为平等的合作伙伴，不定期邀请村民代表参观矿山，与村委会共同开展社区建设，为社区进行道路维护、林木管护等，创造企业和社区共赢局面。

3.6 注重社会认同

3.6.1 国家政府层面的认同

政府部门是矿山建设政策的决策者、引导者和监督者，矿山企业积极响应政府的政策要求，走绿色、安全、节约、高效、可持续的矿山发展之路，政府部门为矿山企业提供政策性支持，形成良性循坏。矿山企业提供一定数量就业岗位，解决部分就业问题，按时纳税，增加政府税收收入，促进当地社会经济发展。积极处理好与政府部门的关系，政府部门的支持与认同对矿山企业的发展起着至关重要的作用。

3.6.2 上下游企业的认同

矿山企业主动把握市场机遇，密切关注市场变化，加强市场研判，打造坚实的上下游企业战略伙伴关系，把上下游战略客户作为合作基石，提升服务质量，促进矿山品牌提升。矿山企业与上下游企业协作共赢，共同发展，共同盈利，在积极扩大业务体量的同时，以讲诚信、守信誉为宗旨，为上下游企业提供高效优质服务，以获得上下游企业的高度认同。

3.6.3 社会公众的认同

加大福利基础设施建设，在矿山建设室内、室外体育活动场地，配置健身机械、乒乓球案、象棋、台球、唱歌、阅览室等室内文体设施，修建小型足球场、篮球场和羽毛球场地，丰富员工的业余文化生活。矿山通过人性化的管理、安全环保的工作环境、可观的企业效益、有竞争力的工资收入，来确立矿山是高收入群体的行业地位，以此获得社会大众的认同和支持，有利于矿业行业的发展。

3.6.4 矿山职工的自我认同

矿工综合素质提高，收入、福利待遇水平提高，使得矿工自信心、自豪感和幸福感增长。随着矿工社会地位的提高，会更加珍惜工作、努力工作，工作能力水平也随之提升，收入会进一步提高，形成良性循环，矿工会越来越认可自己的工作，自我认同感也会越来越强烈。

4 六维矿山建设成果和突破

中钢矿业在推进六维矿山建设的进程中，取得了一些成果和突破。

4.1 在本质安全方面

针对当前非煤矿山行业检查人员专业能力、工作背景、业务水平千差万别，检查靠经验，导致安全检查质量参差不齐，以及安全生产标准化和双重预防机制两套体系并行带来了重复、繁琐、降低工作成效的不良现状，中钢矿业依照国家现行法律法规并结合企业实际，充分发挥专业技术人员与安全管理人员的作用，创建了“双标准安全检查”与“双重预防机制下安全生产标准化管控体系”相结合的新的安全管控模式，极大提高了企业的安全检查成效，提升了企业的安全管理水平和企业形象，在行业内树立了中钢矿业的安全品牌。

4.2 在环境和谐方面

中钢矿业所属矿山积极推进绿色矿山建设，其中，中钢集团山东富全矿业有限公司获评国家级绿色矿山企业；中钢集团湖南凤凰矿业有限公司获评湖南省绿色矿山企业；中钢集团山东矿业有限公司、中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司通过省级绿色矿山现场验收工作。中钢矿业牢固树立“绿水青山就是金山银山”的发展理念，持续美化厂区环境，为进一步为职工营造一个绿色、环保、和谐、幸福的工作环境。中钢集团山东矿业有限公司和中钢集团山东富全矿业有限公司建立了由绿色植被区和湿地景观湖区两部分组成的绿色生态园区。在生态文明建设的时代背景下，中钢矿业大力开展生态修复工作，让昔日的“光板地”蝶变成今天赏心悦目的“打卡景点”。中钢矿业各所属矿山同矿区村镇居民、当地政府友好和谐相处，为中钢矿业的长远发展奠定了坚实基础。

4.3 在资源节约方面

中钢集团山东矿业有限公司和中钢集团山东富全矿业有限公司均属于沉积变质岩型低品位磁铁矿，矿石中含有较高的硅酸铁和部分氧化铁，选矿比高达4.0～4.5，尾矿排放量较大，嵌布粒度极细，中钢集团山东富全矿业有限公司的磨矿细度更是达到-0.045 mm占85%，属于超细粒级尾矿，在充填工艺中存在沉淀困难、造浆速度慢、尾矿充填利用率低、充填成本高等不利因素，属于行业性难题。中钢矿业与山东科技大学联合开发出了一套微细粒尾矿膏体浓缩及充填技术与装备，全国首创无耙柱式膏体浓密机，设备直径12 m、容积3300 m3、单台处理能力达到40万t/a以上，充填能力达到200 m3/h，同时配套清水回收利用、分级粗砂，超细粒级膏体压滤等子系统，整体运行系统尾砂处理能力达到100万t/a，全面解决了细粒级尾矿综合利用难题，实现了尾砂零排放。

4.4 在智慧运营方面

2012年，中钢矿业打造一站式矿山、一键式智能矿山应用平台，提高企业整体效率，降低了矿山安全事故率，极大地改善了矿工的劳动环境，提高了劳动生产率。2015年8月，中钢集团山东富全矿业有限公司获得了全国仅有2家的机械化换人、机器人作业，自动化减人试点，走在了自动化智能化矿山建设的前列，达到了行业领先水平。2019年，中钢集团山东富全矿业有限公司以井下有轨运输系统为背景，采用井下5G无线通信、多传感器数据融合、无人驾驶自动控制等关键技术，完成了井下PLC控制、无线通讯、监控调度、电机车控制、巷道检测、信号控制等多个系统的智能化改造，实现了振动放矿与机车精准停靠协同控制、溜井料位监测与电机车车厢满载检测、轨道智能运输与安全行车预警、无人电机车自主运载与集群调度等井下“装-运-卸”全流程无人化作业。

4.5 效益可观方面

在矿山开采建设过程中，坚持以资源合理利用、节能减排、保护生态环境和社区和谐为主要目标，以开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化为要求，追求循环经济模式，注重经济效益、社会效益、生态效益、安全效益、资源效益、社区效益相互统一，从根本上转变发展方式和经济增长方式，真正实现六个效益协调发展。

4.6 在社会认同方面

中钢矿业在近几年的发展过程中，打造成为一个多矿种、区域分布广、关键生产环节高技术、重点矿种有一定控制力，国内一流的资源与科技双驱动型矿业公司，打响了“中钢矿业品牌”，社会各界对中钢矿业所属矿山企业高度认同，所属矿山和矿工社会地位显著提高。

5 结 语

1）我国大力倡导绿色矿山建设，绿色矿山建设按照绿色矿山建设标准开展相关工作，针对不同类型矿山，绿色矿山建设差异明显。绿色矿山建设还存在管理机制不健全、生态文明建设理念淡薄、与矿山周边村镇居民相处存在矛盾等问题。

2）我国鼓励企业推动智能矿山、智慧矿山建设，加速了我国智慧矿山建设发展，但目前仍然未能实现协同统一管控、系统自主分析判断，未能完全形成智能化矿山生产和管理统一体，但是在矿山安全建设和智能化建设两个方面对绿色矿山建设进行了完善。

3）时代在发展，社会在进步，矿山建设理应与时俱进，在新发展理念的指导下，我国绿色矿山建设逐步规模化，数字矿山建设、智能矿山建设、智慧矿山建设也引领着当前矿山建设的方向，这些都为六维矿山建设理念提出奠定了基础。在推进中国式现代化建设的过程中，未来矿山建设要顺应时代潮流，符合我国国情，从矿业系统全局考虑，以人民安全为宗旨，以绿色生态为前提，以守正创新为动力，以和谐幸福为目标，兼顾本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益可观、社会认同六个维度，建设六维矿山。

4）六维矿山建设是现代化矿山建设的全新的发展模式，可以从根本上解决我国矿山建设过程中存在的安全环保、资源浪费、矿地关系紧张、数字协同管控能力弱、矿山社会地位低等诸多弊端，推进我国矿山企业高质量发展进程。中钢矿业作为六维矿山建设的先行者，已经取得了一定成绩，但六维矿山建设作为新提出的矿山发展模式，在社会上的影响力还未形成，六维矿山建设的发展任重道远。

5）六维矿山建设的实现与未来社会发展息息相关，只有把六维矿山建设的规划设计摆在首位，精准把握六维矿山建设的六个维度，将创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念融入六维矿山建设之中，才能使得六维矿山建设不断健全。中国式现代化矿山发展必须将本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益客观、社会认同这六个维度上升到战略高度，对矿山发展进行统筹规划，以实现本质安全化、环境生态化、资源节约化、运行智能化、运营管理协同化、矿区社区和谐化、社会认同化的未来矿山。