付恩三，劉光偉，白潤才，王 亮，張津鵬，魏世壯

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院，遼寧 阜新 123000；2.應(yīng)急管理部信息研究院，北京 100029；3.錫林郭勒盟蒙東礦業(yè)有限責任公司，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000；4.國能寶日希勒能源有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000；5.中煤平朔集團有限公司 安太堡露天礦，山西 朔州 036000)

1 概 述

截至2021年12月，全國在籍露天煤礦363處(其中，生產(chǎn)建設(shè)264處，長期停建97處，關(guān)閉2處)，分布在內(nèi)蒙古、新疆、山西、陜西、黑龍江、云南等15省，見表1。其中大型露天煤礦42處，中型露天煤礦104處，小型露天煤礦217處。從產(chǎn)能上看，大型露天煤礦貢獻產(chǎn)能7.02億t；中型露天煤礦貢獻1.724億t；小型露天煤礦貢獻1.096億t。近年來我國露天煤礦從單一的開采資源到注重企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，充分利用資源，不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式，建設(shè)新型現(xiàn)代化露天礦山成為現(xiàn)階段的主導(dǎo)思想。在智能化建設(shè)方面，正積極推進露天煤礦山的智能化建設(shè)工作。

表1 露天煤礦信息

智能礦山的發(fā)展理念自提出之日起受到了國內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注。國內(nèi)學(xué)者們從礦山生產(chǎn)視角不斷發(fā)展和延伸智能化礦山的理論研究[1-3]。智能露天礦涉及范圍廣、內(nèi)容體系龐雜，尚未形成統(tǒng)一的評價標準。王國法院士[4，5]等人提出煤礦智能化(初級階段)技術(shù)體系以及智能化煤礦分類、分級評價指標體系，同時對我國智慧礦山進行了規(guī)劃，但主要研究內(nèi)容側(cè)重于井工煤礦的研究，對露天煤礦智能化的建設(shè)研究較少。張瑞新[6]等人提出智慧露天礦山建設(shè)基本框架及體系設(shè)計，付恩三[7，8]等人對智慧露天礦山總體框架及關(guān)鍵技術(shù)進行研究，上述學(xué)者是從智慧礦山的關(guān)鍵性因素出發(fā)，并未提煉總結(jié)智能露天礦山的評價體系和方法[9-11]。總體來看，國內(nèi)學(xué)者關(guān)于智能化露天礦山的理論研究不多，目前還缺乏統(tǒng)一的、綜合的智能化露天礦評價體系與方法。鑒于此，在充分研究煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)等相關(guān)智能化發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上，總結(jié)凝練露天礦山智能化的評價指標體系，構(gòu)建具有露天礦山特色的多層次智能化評價體系和評價模型，對我國各類型露天礦進行客觀、定量的智能化程度評價，為露天礦山智能化生產(chǎn)建設(shè)和評價提供依據(jù)和參考標準[8，12-15]。

2 智能露天礦指標體系構(gòu)建

通過對45座露天礦進行實地調(diào)研、問卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，搜集相關(guān)露天礦智能化建設(shè)信息。通過上述調(diào)研后，對評價體系指標進行歸納和篩選，遵循評價指標設(shè)計的科學(xué)性、全面性和可操作性原則，從露天礦的智能技術(shù)應(yīng)用、智能安全治理、智能環(huán)境體系、智能基礎(chǔ)設(shè)施以及智能應(yīng)急5個維度，設(shè)立10個二級指標和30個三級指標的評價體系，見表2。

表2 露天礦山智能化評價指標體系

智能化露天礦山準則層指標主要涵蓋：基礎(chǔ)設(shè)施指標、地質(zhì)系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、穿爆系統(tǒng)、采運排系統(tǒng)、邊坡監(jiān)測系統(tǒng)、安全輔助系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、環(huán)境保護系統(tǒng)。智能露天礦山評價指標體系關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施體系

智能露天礦基礎(chǔ)設(shè)施體系是實現(xiàn)智能露天礦山的基礎(chǔ)底座，主要包括：①基礎(chǔ)設(shè)施：綜合規(guī)劃建設(shè)監(jiān)控網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及其他高速工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，支持數(shù)據(jù)采集、信息管理、視頻監(jiān)控、安全監(jiān)測等信息化應(yīng)用，保障數(shù)據(jù)安全可靠傳輸。②調(diào)度控制中心：提供網(wǎng)絡(luò)傳輸、視頻、通信、數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、設(shè)備遠程控制、遠程操作、大屏幕展示等基礎(chǔ)設(shè)施，為設(shè)備集中操控、信息集中展現(xiàn)、生產(chǎn)統(tǒng)一指揮提供基礎(chǔ)環(huán)境及硬件支撐。③數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)服務(wù)：具備生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)的在線、自動采集，數(shù)據(jù)主要涵蓋：環(huán)境、資源、生產(chǎn)、設(shè)備、能源、質(zhì)量、安全、運營管理等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)應(yīng)具備編碼、時間、空間、關(guān)聯(lián)、隸屬等統(tǒng)一規(guī)范，便于數(shù)據(jù)共享與信息融合。應(yīng)統(tǒng)一建立數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，支持實時數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的集中存儲、管理和存取服務(wù)，并實現(xiàn)容災(zāi)備份功能。④監(jiān)控調(diào)度與協(xié)同管理：建設(shè)集成監(jiān)控平臺，實現(xiàn)采礦和選礦生產(chǎn)過程信息在調(diào)度控制中心的集中管理、集中監(jiān)控。實現(xiàn)采礦和選礦核心設(shè)備運行狀態(tài)、故障維修、供電及供水、環(huán)境和安全等生產(chǎn)輔助信息的全面、實時監(jiān)控。⑤信息發(fā)布：系統(tǒng)應(yīng)具備發(fā)布環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、調(diào)度指令、資源管理數(shù)據(jù)、生產(chǎn)及安全數(shù)據(jù)、經(jīng)營指標信息、通報通知、學(xué)習知識、預(yù)警和應(yīng)急導(dǎo)引信息等功能，應(yīng)具備信息發(fā)布流程審批功能。⑥系統(tǒng)安全：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)滿足相應(yīng)等級保護技術(shù)要求。

圖1 智能露天礦山評價指標體系關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)

2.2 地質(zhì)體系

露天礦地質(zhì)儲量環(huán)節(jié)的智能化需要與開采設(shè)計環(huán)節(jié)、剝采排環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)融合。露天礦地質(zhì)儲量環(huán)節(jié)的智能化體系需要實現(xiàn)地質(zhì)儲量的統(tǒng)一平臺的管理，地質(zhì)系統(tǒng)平臺實現(xiàn)礦床三維建模工作；地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè)涵蓋所有剖面數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)；平臺可以實現(xiàn)對鉆孔數(shù)據(jù)的自動生成、鉆孔基礎(chǔ)信息的查詢、礦體任意位置切割生成剖面，礦體模型、水體模型、基巖模型、面模型、塊模型的自動生成，地質(zhì)平臺可實現(xiàn)對地質(zhì)模型、水體模型數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)預(yù)測、地質(zhì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，形成地質(zhì)數(shù)據(jù)的模擬推演，給出地質(zhì)數(shù)據(jù)的預(yù)警信息，形成地質(zhì)平臺下的地質(zhì)智庫。露天礦地質(zhì)儲量環(huán)節(jié)體系架構(gòu)如圖2所示。

圖2 地質(zhì)云體系

2.3 測量體系

實現(xiàn)智能露天礦山測量，采用無人機測量的方式，對露天礦山不同時間維度的數(shù)據(jù)模型的生成與發(fā)布。智能露天礦山測量系統(tǒng)，采用“無人機+三維激光掃描儀”的方式，實現(xiàn)礦山不同時間切片條件下的測量數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)露天礦山的無人化測量。

“礦山無人機+三維激光掃描儀”測量數(shù)據(jù)流程主要包括：點云數(shù)據(jù)獲取—噪聲數(shù)據(jù)去除—點云數(shù)據(jù)過濾和平滑—數(shù)據(jù)壓縮—點云特征提取和分割—曲線擬合—表面重建。智能測量的最終目標是實現(xiàn)礦山外業(yè)測量的無人化。智能測量系統(tǒng)的架構(gòu)如圖3所示。

圖3 測量體系

2.4 穿爆體系

智能露天礦山穿爆體系應(yīng)實現(xiàn)從炸藥入庫、出庫；穿孔爆破設(shè)計、裝藥結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、鉆機精準定位、爆堆形態(tài)預(yù)測、鉆機煤巖精準識別、設(shè)備工況數(shù)據(jù)的全流程實時管理。智能露天穿孔爆破設(shè)計優(yōu)化后，通過統(tǒng)一的露天礦山協(xié)同開采設(shè)計平臺進行統(tǒng)一的開采設(shè)計發(fā)布，供采礦、地質(zhì)、測量、穿爆、安環(huán)等多部門協(xié)同應(yīng)用。智能露天礦山穿爆其最終目標穿爆環(huán)節(jié)無人化，實現(xiàn)自動穿孔、煤巖智能識別、自動裝藥設(shè)計、自動裝藥、自動封孔、智能起爆。智能穿爆系統(tǒng)的架構(gòu)如圖4所示。

圖4 穿爆體系

2.5 采運排及維修體系

露天礦山采運排體系(間斷工藝、連續(xù)工藝、半連續(xù)工藝、倒堆工藝以及端幫采煤等)是一個復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)，涉及的生產(chǎn)部門多、業(yè)務(wù)交叉大。露天礦山采運排體系的主要數(shù)據(jù)涵蓋：礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)、露天礦山采剝計劃數(shù)據(jù)、剝離設(shè)備、采礦設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)、提供設(shè)備運轉(zhuǎn)的供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)。當?shù)刭|(zhì)數(shù)據(jù)發(fā)布后，采礦生產(chǎn)計劃部門根據(jù)測量部門提供的露天礦山采場、排土場點云數(shù)據(jù)，根據(jù)礦山生產(chǎn)進度計劃實現(xiàn)露天礦山剝離、采礦，智能采運排體系需要實現(xiàn)礦山各類設(shè)備的無人駕駛和協(xié)同運轉(zhuǎn)。智能露天礦山采運排體系架構(gòu)如圖5所示。

圖5 采運排體系

智能露天礦山設(shè)備維修體系主要實現(xiàn)對礦山所有工程設(shè)備工況信息聯(lián)網(wǎng)，通過感知設(shè)備工況數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備故障風險的預(yù)警預(yù)判。通過機器學(xué)習的方式，實現(xiàn)對維修手冊、維修技術(shù)關(guān)鍵點、操作流程的智能化。設(shè)備預(yù)警后，從生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)為維修狀態(tài)，進入維修車間。維修系統(tǒng)給出設(shè)備故障信息，實現(xiàn)對故障維修的建議和相應(yīng)的操作流程。最終實現(xiàn)，露天礦山設(shè)備維修的智能化預(yù)警、智能化維修指導(dǎo)。智能露天礦山設(shè)備架構(gòu)如圖6所示。

圖6 設(shè)備維修體系

2.6 邊坡監(jiān)測體系

智能露天礦山邊坡監(jiān)測體系主要實現(xiàn)，通過布設(shè)監(jiān)測點或者通過雷達掃描方式實現(xiàn)對邊坡監(jiān)測區(qū)域的實時動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測指標涵蓋：表面位移、深部位移、水位、壓力等參數(shù)指標。同時，智能露天礦山邊坡監(jiān)測系統(tǒng)需要能實現(xiàn)與采礦進度計劃的融合，根據(jù)采礦計劃出圖，邊坡監(jiān)測系統(tǒng)可自動根據(jù)巖性和開采進度計劃自動規(guī)劃監(jiān)測點位置及數(shù)量，同時智能邊坡監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)三維地質(zhì)系統(tǒng)提供的巖性等相關(guān)參數(shù)，自動模擬邊坡臨滑狀態(tài)，自動計算出穩(wěn)定幫坡角，反作用于露天礦山開采計劃。

2.7 安全輔助體系

智能露天礦山安全輔助體系主要通過智能化等手段實現(xiàn)對露天礦山的安全管控，安全輔助體系可通過機器學(xué)習和深度學(xué)習等方式，實現(xiàn)對露天礦山多種違章行為的智能識別，同時可實現(xiàn)對各類違章行為的閉環(huán)處置，充分結(jié)合智能露天礦山的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況，實現(xiàn)各類系統(tǒng)的遠程操控，減少一線生產(chǎn)人員和安全檢查人員數(shù)量，以機器輔助人、機器代替人的思想為指導(dǎo)思想，主動對礦山各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行智能安全隱患排查，降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生。

2.8 綠色環(huán)境體系

智能露天礦山綠色環(huán)境體系的構(gòu)建需要從露天礦山全生命周期的角度出發(fā)，可實現(xiàn)從露天礦山從開發(fā)規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、閉坑全生命周期的環(huán)境污染控制。綠色環(huán)境體系需要構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，具備排棄計劃、復(fù)墾計劃以及相應(yīng)污染物的處置及建議。融合不同時期的生產(chǎn)計劃，輔助決策礦山綠色生產(chǎn)。綠色礦山是智能礦山的基礎(chǔ)底色。

2.9 應(yīng)急管理體系

智能露天礦山應(yīng)急管理體系的構(gòu)建，需實現(xiàn)對露天礦山災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、區(qū)域應(yīng)急隊伍、應(yīng)急物資、應(yīng)急專家、應(yīng)急處置流程等智能管控。當發(fā)生異常事件后，系統(tǒng)可第一時間通過廣播、電話、短信等方式自動通知相應(yīng)責任人，進行相應(yīng)的應(yīng)急處置。

3 智能露天礦評價模型

在智能露天礦發(fā)展狀態(tài)評價指標體系的基礎(chǔ)上，采用客觀權(quán)重的熵值法，從5個維度，來對智能露天礦發(fā)展水平進行綜合評估。得出智能礦山結(jié)果后，深入關(guān)聯(lián)分析礦山企業(yè)類型、生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)空間地理位置與智能露天礦的關(guān)聯(lián)關(guān)系，更加全面地評估了我國智能露天礦的發(fā)展狀態(tài)。

3.1 熵值法模型構(gòu)建

智能露天礦山的評價是多指標的集成表達形式，需要通過綜合分析來評價系統(tǒng)的發(fā)展水平。為避免人為確定各指標權(quán)重的主觀性所帶來的偏差以及多個指標變量之間的信息交叉所帶來的問題，本文智能露天礦山評價指標權(quán)重采用基于指標變異性大小來確定客觀權(quán)重的熵值法[16]。主要過程如下：

1)采用極值法對數(shù)據(jù)進行無量綱化和標準化處理。

正向指標：

負向指標：

2)標準化后的數(shù)據(jù)存在0值，由于熵值法過程中存在對數(shù)運算，因此對標準化后數(shù)據(jù)正向平移1個單位，在計算露天礦的各項指標權(quán)重。

式中，hij為露天礦i的第j項指標的占比。

3)計算各項指標的信息熵，信息熵越大，則指標的差異越大，對結(jié)果的影響也越大，因此進一步計算出信息的效用值。

Dj=1-Mj

(5)

式中，Mj和Dj分別表示第j項的信息熵和信息效用值。

4)基于各項指標的信息效用值，確定指標的權(quán)重。

式中，Xj表示第j項指標的權(quán)重。

為便于比較露天礦各子系統(tǒng)之間的發(fā)展差異，對各子系統(tǒng)的指標權(quán)重分別獨立計算，即各子系統(tǒng)的指標權(quán)重和均為1。

5)最后，采用綜合加權(quán)法計算露天礦各子系統(tǒng)的得分，綜合各子系統(tǒng)得分即得到智能露天礦綜合系統(tǒng)的發(fā)展等級。

式中，Wia表示露天礦i的子系統(tǒng)a的得分；Wi表示露天礦i的綜合系統(tǒng)得分；A表示智慧露天礦的子系統(tǒng)合集。

依據(jù)得分方法可將智能露天礦綜合系統(tǒng)的發(fā)展水平劃分為5個等級，即成熟階段(80～100)、走向成熟階段(61～80)、追趕階段(41～60)、發(fā)展階段(21～40)和起步階段(0～20)。各子系統(tǒng)的發(fā)展也用同樣方法劃分為5個等級，以便于全面評估智能露天礦發(fā)展情況。

3.2 5因子指標協(xié)調(diào)關(guān)系評價

對于每一個露天礦來說，各子系統(tǒng)發(fā)展水平的協(xié)調(diào)程度是智能露天礦長期發(fā)展的關(guān)鍵因素[17，18]。因此進一步研究各露天礦子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，運用耦合協(xié)調(diào)度模型，探討智能露天礦的建設(shè)情況。智能化露天礦5個子系統(tǒng)是智能化露天礦發(fā)展的基礎(chǔ)，其相互之間的協(xié)調(diào)關(guān)系對于露天礦的長期發(fā)展具有十分重要的影響。因此，借助物理學(xué)容量耦合概念和模型，構(gòu)建反映系統(tǒng)之間演進同步性的耦合度模型，但由于耦合度模型不能表現(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)展水平，進一步構(gòu)建了協(xié)調(diào)度模型，以更好地評價智能化露天礦各子系統(tǒng)之間的關(guān)系[19，20]。主要步驟為：

1)在系統(tǒng)發(fā)展水平評價的基礎(chǔ)上，采用式(1)將5個子系統(tǒng)的發(fā)展評分進行標準化處理，然后計算智能露天礦5個一級指標因子各子系統(tǒng)之間的耦合度。

式中，A為露天礦子系統(tǒng)的耦合度：W1、W2、W3、W4、W5分別為智能技術(shù)應(yīng)用、智能安全治理、智能環(huán)境體系、智能人才隊伍以及智能應(yīng)急5個子系統(tǒng)的標準化分值。

2)計算露天礦各子系統(tǒng)之間的綜合發(fā)展水平，并據(jù)此計算系統(tǒng)發(fā)展的綜合度。

T=α1W1+α2W2+α3W3+α4W4+α5W5

(10)

式中，B為露天礦子系統(tǒng)綜合度；T為各子系統(tǒng)之間的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，反映其空間分布的整體協(xié)同的效應(yīng)或貢獻；αi分別是5個子系統(tǒng)對應(yīng)的系數(shù)，反映其重要性差異，對于露天礦智能化的長期發(fā)展，各子系統(tǒng)都具有重要的地位，因此均設(shè)定為1/5。

為便于智能露天礦發(fā)展狀態(tài)的識別和分析，將綜合發(fā)展協(xié)調(diào)度劃分以下4個類型：

當B≤0.5時，表明子系統(tǒng)之間屬于低度協(xié)調(diào)類型；當0.5

4 評價結(jié)果分析

4.1 智能化綜合發(fā)展評價

截至2021年7月底，從調(diào)研的45處露天礦來看，我國智能露天礦總體發(fā)展水平較低。智能技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展水平差異較大。而智能應(yīng)急體系和智能安全治理、智能基礎(chǔ)設(shè)施差異較小，但上述三項指標處于低水平階段。對45處露天礦進行綜合打分見表3，同時進行變異系數(shù)分析見表4。變異系數(shù)按照式(11)計算。

變異系數(shù)CV=(標準偏差/平均值)×100%

(11)

由表3可以看出：

1)目前還沒有露天礦達到智能化成熟階段，表明全國露天礦山在今后建設(shè)過程中，仍需要進一步提升。調(diào)研的45處露天煤礦處在走向成熟階段的露天礦有5處，分別是哈爾烏素、寶日希勒、黑岱溝、伊敏河、扎哈淖爾。處在追趕階段的露天礦有25處，處在發(fā)展階段的露天礦有15處。

2)從煤礦生產(chǎn)能力維度可以看出，走向成熟階段的5處露天礦均為千萬噸級的國有大型露天礦，在智能化建設(shè)發(fā)展具有明顯優(yōu)勢，但仍有一定的提升空間。處在發(fā)展階段的露天礦產(chǎn)能均小于4Mt，從另一個層面可以反映出，智能露天礦山的建設(shè)發(fā)展與露天礦山生產(chǎn)能力呈現(xiàn)正相關(guān)。

從表4可以看出，露天礦的智能技術(shù)應(yīng)用、智能安全治理、智能應(yīng)急三項指標的變異系數(shù)超過了0.3，表明露天礦在上述三個方面發(fā)展差異性較大，智能環(huán)境體系和智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，變異系數(shù)小于0.2，說明上述兩指標差異不大，說明不論大礦和小礦，均重視礦山環(huán)境保護，而智能基礎(chǔ)設(shè)施方面，從評價分數(shù)可以體現(xiàn)出，調(diào)研露天礦普遍存在基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)薄弱，仍需要繼續(xù)投入在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、數(shù)據(jù)安全方面加強建設(shè)。

表3 45處露天礦智能化評價結(jié)果

表4 45處露天礦智能化綜合評價結(jié)果

4.2 系統(tǒng)智能化分析

通過3.1節(jié)露天礦智能化綜合發(fā)展評價分析，對調(diào)研的45處露天礦的智能化系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進行分析，利用式(8)—(10)計算分析后，得出各露天礦的協(xié)調(diào)度，見表5。

表5 45處露天礦各子系統(tǒng)智能化分析

調(diào)研的露天礦1/3處低度協(xié)調(diào)，2/3處于中度協(xié)調(diào)范圍，調(diào)研露天礦并未達到高度協(xié)調(diào)和極度協(xié)調(diào)。露天礦山智能化整體水平較低。且15處低度協(xié)調(diào)露天礦均為小型露天礦，直接反映出，在智能化建設(shè)過程中，小型露天礦智能化建設(shè)難度較大。

4.3 智能露天礦特征分析

4.3.1 智能技術(shù)應(yīng)用

在智能技術(shù)應(yīng)用方面，千萬噸級的露天礦得分在30～35分左右，但從評價打分來看，智能技術(shù)應(yīng)用得分并未達到及格線，調(diào)研的45處露天礦，總體得分均低于30分。反映出露天礦在智能技術(shù)應(yīng)用方面需要逐步提升。在新疆、青海、內(nèi)蒙古地區(qū)的小型露天礦智能技術(shù)得分普遍偏低，在12～17分左右。

4.3.2 智能安全治理

在智能安全治理方面，調(diào)研的45處露天礦，均安裝邊坡監(jiān)測系統(tǒng)；大部分露天礦建設(shè)智能視頻系統(tǒng)，安全生產(chǎn)事故控制較好，智能安全治理水平較高，新疆、青海、內(nèi)蒙古地區(qū)的小型露天礦智能技術(shù)得分普遍偏低，整體智能安全治理水平差異較大。

4.3.3 智能應(yīng)急體系

在智能應(yīng)急方面建設(shè)方面，調(diào)研的45處露天礦得分介于1.5～6.6分之間。露天礦山應(yīng)急管理方面建設(shè)差異較大。絕大部分露天礦山，應(yīng)急信息化系統(tǒng)屬于空白地帶，是下一步智能露天礦山建設(shè)的重點工作。

4.3.4 智能環(huán)境體系

調(diào)研的45處露天礦變異系數(shù)小于0.2，說明不論大礦和小礦，均重視礦山環(huán)境保護，近幾年綠色安全環(huán)保礦山建設(shè)工作取得一定成效。

4.3.5 智能基礎(chǔ)設(shè)施

大型露天礦部署了4G、5G網(wǎng)絡(luò)，但現(xiàn)階段某些礦山數(shù)據(jù)仍在公網(wǎng)運行，并未完全實現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)部智能化專網(wǎng)建設(shè)，與此同時，礦山在數(shù)據(jù)治理、采集、數(shù)據(jù)共享交換方面仍存在較大短板。下一步需要重點規(guī)劃建設(shè)。

綜上所述，智能露天礦山建設(shè)過程中，大中型露天礦建設(shè)處在前列，小型露天礦智能化建設(shè)相對滯后。我國露天礦山智能化建設(shè)大部分礦山處于發(fā)展和追趕階段，其中：小型露天礦智能化處于追趕階段，建設(shè)難度較大。因此，我國智能露天礦山的建設(shè)優(yōu)先建設(shè)內(nèi)蒙古、新疆、山西、陜西、云南、黑龍江等6省份的千萬噸級礦山，逐步覆蓋中型露天礦?，F(xiàn)階段，小型露天煤礦智能化暫不作要求，但應(yīng)按照評價指標分階段逐步完善。

5 結(jié) 論

1)通過調(diào)研計算可知，智能露天礦的整體發(fā)展水平并不高，僅5處千萬噸露天礦智能化建設(shè)處于走向成熟階段，調(diào)研的大部分露天礦處在追趕階段和發(fā)展階段。千萬噸級的大型露天礦智能化水平明顯要高于中小型露天礦，我國智能露天礦山的建設(shè)優(yōu)先建設(shè)內(nèi)蒙古、新疆、山西、陜西、云南、黑龍江等6省份的千萬噸級礦山，逐步覆蓋中型露天礦.現(xiàn)階段，小型露天煤礦智能化暫不作要求，但應(yīng)按照評價指標分階段逐步完善。

2)智能露天礦的5個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性方面，調(diào)研的露天礦1/3處低度協(xié)調(diào)，2/3處于中度協(xié)調(diào)范圍，調(diào)研露天礦并未達到高度協(xié)調(diào)和極度協(xié)調(diào)。從評分結(jié)果可以看出各系統(tǒng)并未達到智能化的較高級階段，下一步露天礦山需進行各系統(tǒng)的智能化深度融合發(fā)展。