矿山机械智能化改造升级路径探究

摘要： 矿山机械智能化改造升级成为关注焦点，其发展路径值得深入探讨，矿山机械智能化在提升生产效率与保障安全等领域展现出深远意义与独特内涵，对矿山行业转型起到不可替代的推动作用。然而当前面临技术瓶颈、成本居高不下以及人才短缺等诸多障碍，对此可从技术创新入手，结合成本合理规划，并强化人才培养等多方面提出应对方案，为矿山机械智能化进程注入理论依据与实践参考，同时这些策略也为行业提供了新的思考方向与操作可能。

关键词：矿山机械；智能化改造；升级路径；技术创新

引言：

全球工业技术迅猛演进之际，矿山领域正经历一场深层次的转型，传统机械作业模式在效率维度、安全保障以及资源优化等方面短板频现，与绿色高效可持续的时代诉求格格不入，智能化浪潮的涌动为矿山机械注入了革新动力，智能化升级顺势成为行业破解发展困局、增强竞争优势的必由之路，探索矿山机械智能化改造的演进轨迹，对驱动矿山领域迈向现代化、确保资源供给平稳、助力经济与生态协同共进无疑具备深远的现实价值。

一、矿山机械智能化改造升级的意义

智能化矿山机械展现出高度自动化的作业特性，人工干预的需求被大幅削减，智能采矿设备依据预设程序执行精准开采任务，高效运转的状态得以维持，开采周期随之缩短，单位时间内的矿石产量自然提升，而智能调度系统的引入则进一步优化了运输路径与设备运作模式，整个生产流程因此变得更加流畅且高效。

借助前沿技术手段，矿山机械的运行状况与作业环境得以实时监控，隐患苗头初现便能触发预警机制，像在高危区域推行无人化操作模式，人员安全风险大幅削减；而预测性维护策略的引入，则让设备故障隐患在萌芽阶段被化解，从而将安全事故的发生概率降至最低。

二、矿山机械智能化改造升级存在的问题

（一）技术难题

矿山环境复杂且严苛，高温、高湿以及强电磁干扰等多重因素叠加，为智能化设备的稳定运行带来严峻考验，传感器在高温环境中，元件因热胀冷缩效应可能发生形变，进而削弱测量精度；而高湿条件则易使内部电路出现短路或腐蚀现象，进一步加剧性能衰减；强电磁干扰的存在，则对信号传输形成显著扰动，导致数据失真或偏差。这种精度的波动不仅削弱了设备对工况的精准感知与控制能力，还成为矿山机械智能化转型进程中的重要瓶颈，阻碍其升级优化的步伐。

矿山内部地形错综复杂，涵盖山峦起伏、矿洞交错以及形态各异的岩石结构等要素，在这种特殊环境中信号传输极易遭遇阻碍，其强度伴随距离拉长与障碍物增多而迅速衰减，传统无线通信、蓝牙通信这类技术手段难以保障设备间实时且稳定的通信状态，数据交互过程中延迟、中断等问题频发，这对智能化协同作业的推进形成了严重桎梏，各设备间的高效配合难以达成，最终拖累矿山开采整体效率。

（二）成本问题

智能化改造工程呈现出复杂而全面的特征，横跨设备购置、系统开发以及网络建设等诸多关键板块，每个环节都离不开持续性的高额资金注入，设备购置阶段需要替换掉陈旧设备并引入新型装备，这类设备不仅单价昂贵，而且采购规模庞大，直接加剧了资金负担。系统开发则依赖于专业团队的组建或外包给专业公司，各环节的成本消耗同样不容小觑，至于网络建设，则需搭建通信网络，相关费用也处于高位运行状态，对于部分老旧矿山企业而言，其基础设施老化严重，改造难度陡增，导致整体成本飙升，远远超出其现有的资金储备与承受范围。

（三）人才短缺

矿山机械智能化已成为行业发展的核心趋向，对人才的要求愈发严苛，尤其需要既熟悉机械工程又深谙信息技术的跨界复合型人才，然而当前的人才培养体系仍处于摸索阶段，诸多短板逐渐显现，课程架构缺乏系统性与未来导向，实践教学环节显得单薄乏力，这种状况使得市场上的复合型人才供给捉襟见肘，远远无法匹配智能化转型浪潮下的人才缺口需求，人才培养模式的优化迫在眉睫，而如何填补这一鸿沟则成为亟待解决的难题。

当前矿山企业的实际运作中，大部分员工对传统矿山设备的操作流程已驾轻就熟，积累了丰富的经验，但智能化技术涵盖的知识与技能较为复杂，这对员工来说是一个较大的认知跨越，其接受能力相对有限，无论是理论学习还是实操掌握都需要投入大量的时间与精力。

三、矿山机械智能化改造升级的解决策略

（一）技术创新与突破

智能化设备研发投入的加大，构成了矿山机械智能化改造升级的核心环节，矿山环境复杂恶劣，对设备可靠性与稳定性提出了严峻考验，这要求集中力量进行提升以确保高效运转，比如资源倾斜至新型传感器材料的开发上，采用特殊材质并探索创新制造工艺，从而优化传感器性能，为智能化控制奠定数据根基。

深入挖掘契合矿山环境的通信技术时，5G技术可作为一个选项，其特性能够契合数据传输的需求，专网通信技术同样具备可行性，能搭建独立且安全的网络以规避干扰，将两者融合构建稳固的通信网络，各类矿山设备便能达成高效通信，为改造升级提供通信层面的支撑。

（二）成本控制与优化

紧密结合矿山企业的生产规模、资金储备和技术基础等现实条件，智能化改造需按计划分阶段、分步骤有序推进，切忌盲目追求一步到位的大规模投入，以免为企业带来难以承受的资金负担与运营隐患。改造过程中应优先锁定破碎机、提升机、通风设备等核心装备，以及矿石开采、运输和分选等关键流程，集中资源实施智能化升级，通过精准配置投入，最大化资金的使用效能，确保每一分投入都能切实推动矿山智能化水平的实质性提升。

积极同设备供应商以及技术服务提供商打造稳固且持久的合作纽带，借助定期业务互动、联合推进项目等形式，不断深化双方的信任与认知，依托长期合作带来的优势，在采购矿山机械设备及相关技术服务时谋求更具吸引力的价格，从而以较低投入获取高品质资源。在售后服务领域争取更优厚的条件，例如拉长质保期限、增多免费上门维修的次数、优先处理故障报修等，借此切实削减设备后期维护开支，为矿山机械的平稳运转提供保障。

（三）人才培养与引进

矿山企业与高校、职业院校携手推进深度合作，共同推出诸如“矿山机械智能化技术”“智能矿山系统集成”等紧扣行业脉搏的专业课程，课程架构不仅囊括扎实的理论模块，还嵌入大量前沿实践案例分析，旨在定向孵化兼具矿山机械原理与智能化技术的复合型人才，矿山企业借助自身丰富的生产运营场景搭建专门实习基地，为学生提供从基础操作到复杂系统调试的全链条实践平台，使其在真实工作情境中锤炼技能，有效提升人才培养的实用性维度，确保输出的人才可直接适配矿山机械智能化改造升级的具体需求。

针对现有员工需精心设计系统且全面的培训方案，在线上构建专属智能学习平台，涵盖智能化矿山机械原理、编程入门、故障诊断等模块，上传海量教学视频与电子文档资料，便于员工运用零散时间展开自学，线下定期邀请业内资深专家举办专题讲座，传递前沿技术动态及实践经验，并安排集中培训课程。在理论联系实际的原则贯穿始终之下，配置专门的实操演练场所，其中装配各类先进矿山机械设备，促使员工通过动手操作深化对理论内容的认知，实现智能化技术水平与操作能力的有效提升。

四、结论

矿山机械的智能化改造升级构成了矿山行业通向高质量发展的核心路径，其间虽遭遇多重挑战，但依托技术创新、成本结构优化以及专业人才培育等手段的推进，可逐步化解难题并加速智能化转型，伴随技术的持续迭代与深度应用，矿山机械智能化将在提升产能效率、强化安全保障、推动资源可持续开发等领域展现更显著的价值，为矿山行业的智能化、绿色化及现代化演进注入强劲动力。

参考文献：

[1]樊立智.论智能化技术在矿山机械自动化控制中的应用[J].机械工业标准化与质量，2024，（11）：50-52.

[2]姜楠.矿山智能化技术在机械工程自动化中的应用研究[J].中国金属通报，2024，（08）：98-100.

[3]杨淼，何闻龙，韩套轮.智能化矿山机械在开采中的应用与发展[J].世界有色金属，2024，（10）：37-39.