行业观察｜年产10吨黄金的中国最大金矿，井下几乎不见人

文｜顾翎羽

编辑｜谢丽容

山东莱州位于胶东半岛、渤海莱州湾之滨。这里是千年古邑，历史可追溯到7000年前，几乎和人类黄金开采时间跨度相当。这里也是真正的“黄金之地”——胶东地区是中国最大、世界第三大金矿区，累计探明金资源量4300余吨。焦家式金矿（焦家式金矿是区域性宽大的构造破碎带，叠加了早白垩世壳幔混合岩浆期后热液蚀变矿化而形成的一种中国独特的矿床类型）是区内最重要的金矿类型，焦家金矿带已探明金资源量超过1500吨。

黄金是衡量国家经济实力的战略资源。当地金矿能不能可持续开采，不止与莱州息息相关。

山东黄金集团是业内龙头企业，旗下焦家金矿、三山岛金矿均为中国十大产金矿山。2022年，焦家金矿全年黄金产量超过了10吨，跃居为国内第一大产金矿山。

长期以来，矿业给人的印象离不开艰苦和危险的工作条件。但是，在多年的数字化发展之下，当前矿业已经有了完全不同的面貌。大数据、人工智能、物联网、云计算等新技术不断深化应用到矿业领域。矿山生产运营模式不断革新，采矿过程正向遥控化、智能化乃至无人化阶段迈进。

地面调度中心的办公室内，女矿工正在操控手柄远程作业。图源：受访者提供

在百米深的井下，自动驾驶电机车轰鸣工作；地面调度中心的办公室内，年轻的女矿工在显示器前操控手柄远程作业——2月15日，我们来到山东莱州，在山东黄金焦家金矿地下77米，经历了一场智能变革。

山东黄金的三山岛副井，规划深度1915米，该矿井建成后将是亚洲第一深矿井。随着建设深度不断下探，掘进难度随之变大。

用智能化装备工艺取代传统人工为主作业模式，为的是安全和效率。

此前，矿企在数字化道路上摸爬滚打多年，但是步履维艰。

这主要受制于一是缺少行业标准，企业各信息系统之间互联互通难度大，系统升级和迭代困难；二是各种生产设备接口不统一，难以释放数据价值；三是系统林立，各系统需独立部署，制约了数据的流通与协同应用，造成不仅数据孤岛问题突出，且维护成本高。同时装备操作系统的产业安全和数据信息安全也始终存在隐患。

因此，提升矿山智能化，核心是数字技术和采矿技术的融合。本质是通过改变底层通信和连接协议，试图在环境复杂、孤立隔绝的地下矿区构建一个互联互通的物联网世界。

焦家金矿矿长王成表示，困难在于一是采矿业需要的传输能力，与正常的日常生活是不一样的。二是随着开采深度的加深，高温、高湿、低氧等问题越来越多。

随着黄金开采向深部的延伸，也就是向深部要资源，已经成为必然。在这样的环境下，如何保障采矿工人的安全和健康是核心矛盾。王成表示，向深部进军要保证员工有一个良好的作业环境，因此必须要智能化、机械化。

过去，矿工们在环境复杂的地下作业，受到噪音和粉尘的污染伤害。但是如今，矿工们的工作环境已经截然不同。在地面宽阔明亮的调度中心室里，工人们通过网络，可以在显示器、操控台上直接远程进行挖矿操作。

“以前年轻人不愿从事井下工作，现在工作地点转移到了地表，工作环境改善了，年轻人就越来越多了。”在采访中，一位年轻的矿工表示。

“线上”掘金正逐渐普及。这是因为山东黄金集团携手华为等合作伙伴，利用5G、云、人工智能、物联网等技术进行智能改造。

科技正在矿业掀起数实融合的革命，这种外向的表现就是机器不断替代人力——首先，2019年以来，山东黄金集团和华为的合作基于信息基础设施先行。在三山岛金矿，通过部署F5G、5G、WiFi6和工业环网，目前已覆盖了36个应用场景和24个项目方案。应用范围从单点向多点落地开花，深度从生产范围向核心环节加速渗透。

其次，由于开展5G+云计算+人工智能整体性应用，建立三维可视化的综合管控平台，实现了矿山安全生产的矿石流全流程可视化智慧管控，电机车无人驾驶系统，遥控凿岩台车等应用。

也就是说，矿山智能化建设就是通过信息技术与生产技术的融合，实现“三大转变”，一是生产模式转变实现少人、无人、安全，随着人工现场作业向远程控制生产和智能化生产转变，企业正在逐步采用远程集中控制、智能化装备等，将大幅减少下井单班作业人数。

二是生产要素更加高效、安全，如今，数据已经成为除土地、劳动力、资本、技术之外的第五个生产要素，对矿山数据进行深度学习转变，提升对生产原料成本的管控，提升安全性和生产效率。

三是在生产者转变上，进一步提升工作体验。随着数字化持续推进，传统矿业的生产作业也主要在远程集控办公室，工人有望成为办公室白领。

如此也带来了直接的经济效益。目前，三山岛金矿已经实现了电机车装矿、行驶、卸矿、防碰撞、车辆调度全过程无人化，累计减少现场操作人员264人，生产效率同比提高20%以上，年产生直接经济效益8000多万元。焦家金矿目前初步减人87人，仅这一部分一年就节约人工成本1300多万元。

矿山业务是华为的ICT技术在2B工业领域的一个重要切口。

智慧矿山是5G、F5G等通信技术的重要应用场景。该领域被认为市场潜力巨大。

2020年12月，任正非亲自下煤矿、调研智能矿山。三个月之后，华为正式成立“华为煤矿军团”，从业务架构上与运营商BG、企业BG、消费者BG平行。在短短数月内，华为完成了200余人的团队搭建，目标是尝试给全国上千座煤矿做数字转型方案。

这看起来是一个宏大并且不易的目标。

此前，华为煤矿军团MKT与解决方案总裁郭振兴曾经撰文解释华为在这一领域的思路：智能矿山的本质是工业互联网，核心在于建立统一架构、统一标准的数字平台。数字平台可以带来三大价值，首先通过平台实现矿山的数据资产沉淀，同时消灭信息孤岛；其次，通过统一接口和规范，简化平台建设，使智能矿山由建设驱动走向运营驱动；另外，依托模型算法、云和大数据等能力，打通智能化与自动化应用，实现煤炭生产的高效敏捷。

他表示，这些都离不开坚实的信息基础设施作为支撑。尤其在一系列智能化矿山建设指南及智能化评分验收标准文件的指引下，中国的煤矿智能化建设已经形成自上而下主导、自下而上主建的建设模式。

在这种模式下，从顶层设计到落地建设，都需要以信息基础设施为出发点，确定数据架构、业务架构和应用架构。具体来说，信息基础设施的建设应围绕“三大统一”来推进，即统一的平台、统一的标准、统一的安全。

其中，华为着重聚焦ICT基础设施，这只是智能矿山解决方案中薄薄的一层；在此基础上，华为将用信息化智能化技术助力煤矿企业及生态伙伴提升智能化能力。

华为目前看起来有不错的适应能力。2022年9月，山东黄金与华为共同在焦家金矿建成了国内首个矿山Wi-Fi6易联网（Wi-Fi6 Mesh），在这个组网环境下完成井下大型铲运设备远程控制应用，打造井下WiFi无线作业网络。

山东黄金技术人员告诉记者，金属矿山的场景复杂，巷道的断面、金属漫反射因素等，对基站信号传输的影响非常大。矿区最早在2019年的时候，在铲运机上采用了5G技术。而在金属矿的场景中wifi 6 Mesh 相比5G更合适，隧道狭小曲折对5G信号有较大遮挡，由于黄金开采隔几个月就需要更换场地，Wi-Fi6更容易以低成本进行迁移铺设。因此，去年8月，在华为WiFi6 Mesh组网产品没有正式上市之前，山东黄金集团和华为已经进行了试验，又经过团队持续几个月的努力，才有了如今的性能表现。

王成表示，在与华为的合作之下，我们探索未来矿业发展的新模式，为矿业企业数字化转型提供整体的解决方案。通过建设私有云大数据中心，实时采集储存矿山生产过程中的大数据，以探索出基于数据驱动的矿山智慧化发展的新模式。形成了依托数据流，打通了矿石流和业务流的数字化转型整体方案的解决。

同时，创新了以矿石流为核心要素的全生命周期治理理念，全面提升智能化矿山的管理效能。建立一体化、透明化、共享化的矿山业务价值网络。

智能矿山是一片巨大的蓝海市场。

数据显示，目前中国约有非煤矿山企业4万个，非煤矿山3.7万余座，其中金属非金属矿山约2.9万座，小型金属非金属矿山数量占总量的86.4%。

在华为煤矿军团MKT与解决方案销售副总裁陈文丰看来，煤矿或者矿山的智能化只有起点，没有终点，“国内4000多个煤矿，还有1万多个金属矿山，地下所有的地质情况都各不相同，所以解决方案如何去适配是一个非常大的挑战。”

“华为提出来的矿山工业互联网架构本身是解耦，统一标准、统一架构、统一处理规范。但是它的基础是末端设备的信息，必须要通过网络能够触达任何的井下角落，能够把数据能够收到数字平台上去，这样的话才能支撑未来多种多样上面人工智能的应用和智能应用。”

也就是说，在技术替代人力从事危险繁重的工作过程中，技术、场景、生态均面临巨大的挑战。

传统矿业转型升级步伐在近年来加快。第四次全国经济普查结果显示，截至2018年底，中国采矿业从业人员为596万人，比2014年第三次全国经济普查时减少42.4%。

更大的想象空间还在被持续挖掘中。

陈文丰表示，未来矿上招聘的人才，不只采矿专业的毕业生，更多可能来自于计算机、软件工程、人工智能等专业。“以后的矿工，其实是一个IT工作者。他们在数字平台上做软件和应用的开发，而不是到矿井下面去。所以工作性质可能会发生翻天覆地的改变。”

王成认为，现在的矿山专业，矿企主导的是“地、测、采、选”，现在要想独立搞信息化和智能化，“地、测、采、选”是做不到的，而必须是计算机、整个数据应用，加上工程师联合起来以后才能做到。所以对于矿业来讲，这是一种巨大的变革和挑战。

“矿业未来已来，应该如何做选择、迎接挑战，把过去由单一的专业向综合性的专业来拓展和延伸。这就是未来矿业。”