礦產資源面臨枯竭，礦業發展何去何從？

中國礦產種類繁多，儲量豐富。我們的祖先早在遠古時期就開始利用礦產。歷史學家將人類歷史劃分為舊石器時代、新石器時代、青銅器時代、鐵器時代，都是以當時人們開發利用的主要礦產種類為特徵。礦產是一種不可再生資源，由於人類在發現自然、利用自然、改造自然的探索過程中有意或無意的破壞，造成了礦產資源的損耗。如今，隨著工業化的程序，為了迎合生產建設的需求，對礦產的開發利用不斷加劇。

我國大大小小的礦山星羅棋佈。礦山指有一定開採境界的採掘礦石的獨立生產經營單位。包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦，等等。就礦山開採現狀而言，存在諸多問題：採用傳統方法（如開山炸石）、缺乏設計方案、礦產利用率低、管理混亂、存在安全隱患等。造成了人力、物力、資金和時間成本的大量浪費。這些問題對於日益減少的礦產資源來說，無異於雪上加霜。

為了減少資源浪費，提高勞動生產率，提升收益，礦山企業轉型迫在眉睫。此時“數字化礦山”（數字礦山）的理念應時而生。數字礦山是對真實礦山整體及其相關現象的統一認識與數字化再現。是建立在數字化、資訊化、虛擬化、智慧化、整合化基礎上的，由計算機網路管理的管控一體化系統，它綜合考慮生產、經營、管理、環境、資源、安全和效益等各種因素，使企業實現整體協調最佳化，在保障企業可持續發展的前提下，達到提高其整體效益、市場競爭力和適應能力的目的。數字礦山的最終目標是實現礦山的綜合自動化。

早在上世紀，就有人將新興的網際網路行業與礦山產業相結合。1997年7月，澳大利亞聯邦科工組織（CSIRO）制定了一項關於煤炭勘探與開採的三年研究計劃，投入3100萬澳元，圍繞資源評估、採礦工藝革新、礦井瓦斯控制與利用、自動化、安全和材料精細控制等六個方面、按18個專門專案進行研究。其中地質評估與急救響應是最具特色的兩項。

1）地質評估：開發了一個基於3D塊體模型的軟體來評估礦井或採區的地層環境（沉積環境）；並且透過一個互動式3D（和4D）軟體包來對多種異質資料（微震監測資料、中子伽瑪取樣資料等）進行3D視覺化；以及透過有限元/有限差分（FE/FD）模型來逼真地模擬開採後的巖體變形。

2）急救響應：開發了一個人身安全定位與監測系統，該系統由控制裝置、監測裝置、網路燈標和礦工異頻雷達收發機組成，具有無線通訊能力，即使在發生瓦斯爆炸等井下災害之後仍能報告井下礦工的位置和安全狀況；並開發了一個名為Numbat的遙控無人駕駛急救車，用於爆炸之後對傷員進行緊急搶救。

隨著實時礦山測量、GPS實時導航與遙控、GIS管理與輔助決策和3DGM的應用，國內一些礦山企業已經走在了礦山數字化的前沿，相關發明也層出不窮，技術革新日新月異。

比如在礦山行業，採空區一直是威脅礦山安全生產的隱患，但如何監測勘探採空區一直是困擾各大礦山的難題。擁有多項專利的威海晶合數字礦山公司的總經理王日東結合歷史資料，查閱大量資料，最終將應力學、岩土力學與感測器技術、網路技術相結合，成功開發出了“採空區鑽孔應力線上監測預警系統”，有效解決了礦山採空區安全預警問題。

數字礦山是國家戰略資源安全保障體系的重要組成部分，是評價礦山資源生態環境的重要資料基礎。數字礦山建設是資源可持續發展的重要基石，是化解高危行業風險的根本途徑。

數字礦山目前在國內還處於建設初期，機遇與挑戰並存，還有很多部分需要完善和創新，中國礦業轉型之路依舊漫長。