作为国民经济重要基础产业,黄金矿山却因“地下作业、高风险、重资产” 的属性,被贴上“傻大憨粗”的标签,信息化建设滞后、数据价值沉睡、管理决策粗放成为行业共性痛点。
行业困局:黄金矿山的“三重枷锁” 与转型动因
黄金矿山的困境,集中体现在“三重枷锁”之上:
其一,信息孤岛如“烟囱林立”。矿山生产涉及地测、采矿、选矿、提升、排水等数十个环节,过去各系统数据分散存储于不同平台,设备数据、能耗数据、安全数据“各自为战”,形成碎片化格局。“井下一台提升机的运行数据,可能无法与地面选矿系统联动,管理者看不到全流程的生产脉络。”
其二,数据价值“沉睡未醒”。矿山每天产生海量数据 —— 提升机的电流电压、磨矿系统的给矿流量、井下的涌水速度…… 但多数企业仅停留在“数据记录”层面,浅层次的零散分析无法转化为生产改进的动力。“我们有几十年的生产数据,但不知道怎么用它降本增效,这是最大的浪费。”
其三,决策需求“供需错配”。从集团高管到矿山经营层,再到一线操作层,各层级对数据的需求截然不同:高管需要全局成本与产量视角,矿长关注工序瓶颈,操作工需要实时设备状态,但现有系统难以满足“千人千面”的决策支撑。“过去高管看报表要等第二天,操作工靠经验调整参数,效率低且易出错。”
更关键的是,黄金矿山的行业特性决定了其转型的迫切性。与其他行业不同,黄金矿山“无市场可寻、无价格可定”—— 黄金必须交至上交所,价格由市场波动决定,企业的核心竞争力只能聚焦于“资源储量”与“开采冶炼效率”。
破局之道:智慧矿山的方法论
面对困局,该企业没有盲目跟风“高大上”的技术概念,而是搭建内部技术平台,联合数字技术提供商及行业研究院,摸索出一套“问题导向、价值优先”的智慧矿山建设路径。
其核心逻辑,可概括为“三大原则、问题破解、四大价值维度”的闭环体系。
三大原则:拒绝空谈,以 “务实” 锚定方向
该CIO反复强调:“智慧矿山不是炫技,核心是‘务实、应用、价值’。
所有技术投入,必须能解决实际问题,能产生看得见的效益。”这一原则贯穿该企业数字化建设始终 —— 不追求“数字孪生全覆盖”的表面光鲜,而是先从“数据打通”“效率提升”等核心需求切入;不依赖外部厂商的“通用方案”,而是联合开发贴合矿山场景的定制化系统。
问题破解:从“数据底座”到“决策赋能”
针对行业“信息孤岛、数据沉睡、决策滞后”的痛点,该企业构建了层层递进的解决方案:
建统一数据底座,破“孤岛”:通过传感器、PLC、IoT 盒子等设备,实现井下提升、选矿磨矿、井下排水等全流程数据的实时采集,再通过数据清洗、融合,形成覆盖生产、设备、安全、能源的统一数据平台。“过去数据在各系统‘躺平’,现在我们把数据变成可流动、可分析的‘新资源’。” 该CIO形象地将数据平台比作“挖掘机”与“铲运机”,挖掘矿山的“数字金矿”。
深数据价值挖掘,醒“沉睡”:基于大数据平台,该企业针对不同工序建立分析模型,将历史数据与实时数据结合,沉淀出可复用的“生产知识”。例如,通过分析提升机 10 年的运行数据,找出“速度 - 能耗 - 效率”的最优匹配关系;通过磨矿系统的工艺数据,定位“给矿量 - 水量 - 分级效率”的联动规律。
靠数据洞察赋能,补“决策”:针对不同层级用户需求,设计差异化的数据展现与决策支持工具 —— 给高管的“管理驾驶舱”,实时呈现各矿山黄金产量、吨矿成本、能耗指标;给矿长的“生产调度屏”,聚焦工序瓶颈与设备状态;给操作工的 “现场终端”,提供实时操作建议与故障预警。
四大价值维度:增效、降本、掌控、保安
所有技术投入的最终落点,是实现“可量化”的价值提升。该企业将智慧矿山的价值明确为四大维度,并用三个典型案例,印证了数智化的实际成效。
案例 1:提升系统优化 ——“卡脖子”环节的效率革命
提升系统作为矿山的“生命线”,井下每日数千吨矿石依赖其运至地面选矿,其效率与安全至关重要。该企业借助数据建模与参数优化,实现了降本、增效与保安三重提升。
降本增效方面,以某金矿为例,调整提升机速度图、优化提矿量后,吨矿能耗从 3.01 千瓦时降至 2.07 千瓦时,年节省电量 45 万千瓦时;另一矿山吨矿能耗从 6.03 千瓦时降至 5.37 千瓦时,年省 65 万千瓦时。
调整前,某矿山提升 5000 吨矿石需 25.8 小时,调整后仅需 22 小时;另一矿山日提升量从 2400 吨增至 3000 吨,效率提升 20%,且无需新增硬件与基建投入。
在安全管理上,通过张力差数据分析与运行模型,可实时监测提升机首尾绳的异常状态,精准预警如“尾绳配重不合理”“卫生不达标”等隐患,并提供尾绳选购的量化依据,有效避免安全事故。
案例 2:选矿磨矿优化 ——“核心工序”的稳定之道
选矿是黄金生产的“价值转化器”,而磨矿系统的稳定性直接决定黄金回收率。过去,磨矿系统的给矿量、给水量多依赖人工调整或简单 PID 控制,导致工艺水波动大、旋流器底流不稳定,分级效率低下。
该企业通过大数据平台,采集磨矿系统的给矿频率、流量、浓度等 10 余项实时数据,建立“渣浆泵运行模型”,给出最优开车频率。优化后,磨矿系统的分级效率大幅提升,电耗、钢球衬板等物料消耗显著下降,更为后续浮选工艺提供了稳定的原料基础,优化后系统稳定性提升 60% 以上。
案例 3:井下排水智能化 ——“高风险区” 的无人值守
某地区金矿群的井下排水压力,曾是该企业的“心腹之患”。以某金矿为例,井下 900 米至 - 496 米的三个水平中段,分布着13 台水泵、5 个水仓,传统人工值守不仅效率低,还面临井下涌水、设备故障的安全风险。
该企业通过“数据采集 + 模型计算 + 远程控制”,建成智能化水泵房:实时采集水泵流量、电流、水仓液位等数据,通过涌水速度模型预测水仓满溢时间,自动调度水泵开停与负荷分配。如今,13 台水泵实现“自主联动”,设备状态智能预警,运行时间与成本优化,彻底实现“排水远程无人值守”,既降低了人工风险,又避免了“空转耗能”与“溢水事故”。
进阶之路:从“可视化”到“无人化”的三级跃迁
该企业的智慧矿山建设,并非一蹴而就,而是规划了“掌控与可视化 — 预测与优化 — 少人 / 无人化” 的三级进阶路径,形成覆盖全场景的数智化能力。
第一级:掌控与可视化 —— 让地下生产“透明化”
井下作业的“不透明”是矿山管理的最大难题。该企业通过全流程数据采集与工艺数据聚合,构建“数据链 + 关键指标”体系,让井上管理者实时掌握井下实况。例如,通过三维可视化平台,可直观看到提升机运行状态、水仓液位变化、选矿车间设备参数,实现 “地下生产,井上可知”。
第二级:预测与优化 —— 让生产决策 “智能化”
在数据可视化基础上,该企业聚焦“模型与算法研发”,实现从“被动响应”到“主动预测” 的转变。针对不同场景,总结出三类核心应用模式:
逻辑类:如井下排水系统,通过数据分析预测各工况下的水仓液位,建立调度模型,给出水泵开停时间与负荷建议,还可依据最优调度结果考核操作人员。
软测量类:针对提升机首尾绳张力、磨矿细度等“难直接测量但影响重大”的指标,通过设备、环境、生产数据的相关性拟合,精准计算目标值,超限时自动报警,并提供预防性维护建议。
建模寻优类:如磨矿系统,通过海量数据定位工序改进关键点,结合生产机理建立模型,在给定工况下给出最优控制参数(如给矿量、水量配比),稳定生产过程。
第三级:少人 / 无人化 —— 让系统运行“自适应”
这是该企业智慧矿山的终极目标。在预测与优化基础上,结合自动化系统,实现“自我调节、自主优化”的无人化运行。
与传统自动化不同,该企业的无人化系统“更懂生产”—— 例如,提升机可根据矿石量、能耗目标自动调整速度,水泵房根据涌水情况自主联动,无需人工干预。
架构支撑:“两横 N 纵” 打通数据价值链
为保障三级进阶路径落地,该企业构建了 “两横 N 纵” 的总体架构,实现总部与矿山的数据联动、业务协同。
上一横:总部智慧经营大数据平台:汇聚各矿山的生产数据(产量、能耗、效率)与经营数据(成本、人工、材料),通过数据清洗、比对、业财融合,为总部提供“成本、效率、能耗、产量”的多维度管理支撑。例如,总部可实时跟踪各矿山的“吨矿成本”,并按组织、工序、设备维度拆解,找出成本管控的薄弱环节。
下一横:矿山智慧生产平台:针对各矿山的生产特性,提供定制化的生产调度、设备管理、安全监控功能。例如,某金矿聚焦“提升系统优化”,另一金矿侧重“选矿回收率提升”,实现“一矿一策”的精细化管理。
N 纵:专业数据联动:打通地测、采矿、选矿、安全、能源等专业口的数据,实现 “上下联动”。例如,地测部门的地质三维建模数据,可直接指导采矿设计;选矿车间的回收率数据,可反向优化采矿的出矿品位要求。
愿景:不止于矿山,为传统行业立标杆
从“学习者”到“探索者”,该企业的数字化突围之路,印证了一个真理:传统行业的数智化转型,从来不是“用新技术替换旧设备”的简单升级,而是以数据为核心,对生产流程、管理模式、决策逻辑的系统性重构。当黄金矿山的井下水泵能自主联动,当提升机的速度能动态优化,当矿长的决策有实时数据支撑,“傻大憨粗”的标签正在被撕下,一个“更安全、更高效、更绿色”的智慧矿业新时代逐步开启。
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