引言：在《国家中长期科技和技术发展规划纲要（2006－2020年）》中提出在煤炭能源方面重点研究开发煤炭高效开采技术及配套装备，实现煤炭自动化。2007年，“十七大”明确提出了“五化并举”、“两化融合”的新战略、新思想，揭示了在信息时代实现工业化的特征。2012年，“十八大”明确提出“推动信息化和工业化深度融合”、“促进工业化、信息化同步发展”、“建设下一代信息基础设施，发展现代信息技术产业体系，健全信息安全保障体系，推进信息网络技术广泛运用”等要求，面向新目标，依据新标准，充分利用工业化和信息化新技术建设新型现代化数字矿山是时代的要求。
一．智慧矿山建设架构
数字化矿山将矿井综合监控及自动化系统与矿井安全、生产信息管理系统进行集成，统一构建一个安全、生产系统的综合监控、信息管理、网络发布综合平台，能对所有安全、生产监控及自动化子系统进行数据采集、显示、报警、打印，根据需要对部分子系统或设备进行集中控制和联动控制，并对所有数据进行处理、存储、分析、发布，以便在矿井综合监控网络及计算机管理局域网中，可通过Web权限认证实现对煤矿安全、生产信息的实时显示与应用，从而实现全矿井的安全、生产系统实现“管控一体化”的数字化矿山的总体目标。
1）整个平台根据生产控制和企业管理，分为偏向于控制的运营管控平台和偏向于管理的经营管理平台，更符合煤矿的管理特点；
2）生产过程中根据应用对象的不同，将管控平台以实际生产过程环节为纽带，划分成三大中心，平台兼顾集中与分布控制特点，改变了原有煤矿自动化常规子系统的设计及划分方法；
3）采用工业网和企业网分开的两个云计算数据中心设计，包括存储移动灾备设计，所有的应用部署于私有云中，保障整个信息化应用平工业环网按业务应用采用多个环网数据链路设计，包括工业控制、工业视频和安全监测三个完全硬件独立的环网。
二．智慧矿山建设涉及的关键技术
数字化矿山设计紧急围绕“两个中心，三个平台，56个子系统”的总体设计思路进行建设。两个中心是指云计算数据中心和安全生产决策中心，三个平台是指网络传输平台、安全生产运营管控平台和煤矿企业经营管理平台，56个子系统包括自动化子系统集成建设（16个）、信息监测子系统集成建设（16个）、两井公共系统（13个）、安全生产运营管控软件平台建设（11个）。
云数据中心利用虚拟化技术打破了“一台服务器一个应用程序”的传统体制，为全矿井企业管理与生产管控提供统一的计算应用资源、数据存储空间及数据分析支持，既优化了传统的分散计算机资源，又大大提高了管理效率、降低了能耗。云平台可根据应用的需要动态分配服务资源，实现多台服务器协同工作和并行处理，极大地提高了服务器性能，充分利用了网络资源。
安全生产决策中心采用GIS技术、数据库技术、云计算技术、专家系统，实现了煤矿井下水、火、瓦斯、顶板等重大危险源检测、识别及预测预警，将煤矿井下各类危险源数据集成于同一平台，基于WebGIS统一展示，实现重大危险的早期预测预警，提高煤矿重大危险源预警能力，降低重大危险源事故发生率，进而提高煤矿整体安全管理水平。
三．智慧露天矿山建设具体构想
煤矿智能生产运行系统深度融合现代采矿技术、物联网技术、互联网技术和虚拟现实技术，建设生产运行集中控制系统、生产监测监控系统、企业经营管理系统，实现主要生产系统的集中控制和无人值守，形成企业安全、生产、经营、管理的综合性智慧化平台。矿井主要生产系统中各变电所实现无人值守，各子系统均选用数字化传感器，满足自动化要求。主运输系统、主排水系统、压风系统、通风机电控系统和日用消防水泵房系统实现无人值守功能。综采工作面实现集中控制和少人化。综采工作面、主运输系统通过煤流量监测和变频器的使用达到主要设备的高效节能运行。小保当煤矿建有完善的监测监控系统，采用感知技术、互联网技术和物联网技术，实现全方位的监测监控和感知。主要系统包括安全监测监控系统、工业电视监控系统、井下人员定位系统灯房信息化管理系统、矿井综合信息发布系统，紧急避险、粉尘防治、顶板与矿压监测等防灾控灾监测系统，以及矿井水处理、锅炉房等生活服务监测系统。以三维可视化平台、安全生产运营管控平台（两大平台）和云计算中心、安全生产决策中心（两大中心）为基础，以地测地理信息系统、机电设备管理系统、矿井供电网络分析、生产调度管理系统、生产衔接管理系统、生产成本管理系统、智能物流管运系统、动目标运维管理系统为抓手，采用数据采集、业务执行和业务监管共三层应用架构模式，最终建立统一的软件运行框架体系，对煤矿运营全过程实施统一有效监控和管理。
建立安全信息共享平台，矿方成功应用三维可视化平台实现火灾烟雾模拟和透水模拟、烟雾等煤矿自然灾害模拟，基于巷道拓扑关系及风流影响，实现不同浓度的烟雾在场景中标识的颜色不同，便于地面调度人员及时了解井下烟雾蔓延情况，为应急救灾提供辅助支持。水灾模拟，根据煤矿实际富水分布图和巷道拓扑关系，可查看水灾发生后，水流在巷道中的蔓延情况，及时了解水流穿过各巷道口交叉点位置的时间，为矿井水灾救灾提供辅助支持。三维可视化平台每年在矿井组织各类演练活动及矿井突发紧急情况时扮演着重要的作用。新一代信息技术等与煤矿生产技术进行深度融合，形成全面感知、实时互联、数据驱动、智能决策、自主学习、协同控制的完整煤矿智能系统，实现煤矿地测、设计、采掘、机电、运通、洗选、安全保障、生产经营管理等全过程安全高效智能运行，针对信息化系统存在问题不断增加完善信息化子系统数量，从子系统现场需求调研到子系统项目立项，截止目前已完成新增104子系统的技术规格书的初审工作。
结语：开拓创新，迈向未来，煤矿智能化、信息化系统建设正走在“十四五”建设发展的快车道，始终坚持“智能化煤矿”建设不动摇，牢记使命，确定的“12345”十四五高质量发展关键指标体系，不断提升矿井智慧化水平，努力将小保当煤矿打造成世界一流的绿色高效智慧能源企业。
参考文献：
［1］王显政．煤炭行业要主动适应新常态引领新常态［N］．中国能源报，2020－11－25(15)．
［2］李梅，杨帅伟，孙振明，等．智慧矿山框架与发展前景研究［J］．煤炭科学技术，2020，45(1):121－128，134
［3］霍中刚，武先利．互联网+智慧矿山发展方向［J］．煤炭科学技术，2020，44(7):28－33，63