數字礦山定義
“數字礦山”是在統一的時間和空間框架下,通過數位化和三維建模,實現礦山地上地下所有對象的可視化透明管理；可通過採掘過程的仿真模擬，實現各種災害的超前預警，避免災害的發生，達到本質安全；可通過精細化管理，實現企業資源的最佳利用，降低生產經營成本，達到高產高效；最終目標是實現採礦過程的可視化、自動化、智慧型化以至無人化。
數字礦山特徵
1、從散亂數據到規範的信息集成。2、從內容的不可見到透明管理。
3、從危險源的不可知到超前預警。
4、從結果的不可控到智慧型控制。
數字礦山主要內容
1、安全生產監測監控
要實現“數字礦山”，建立一套完善的數據採集系統是必要的，該主要用於實時採集生產礦井的進尺、產量、微震、水文、瓦斯、粉塵、礦壓、火區、視頻、人員位置和設備狀態等信息，並可通過可視化圖表和聲光報警的方式在計算機螢幕上顯示正常生產和災變時期的各種信息，數據採集系統是決策人員和決策系統的眼睛和耳朵。例如：通過瓦斯監測系統，人們可以在地面監測室、甚至與網際網路連線的任何一台計算機上看到各礦任一個瓦斯探頭所在位置的瓦斯濃度及其變化情況，也通過歷史數據和分析圖表了解瓦斯湧出量的變化規律，出現異常時系統還可以進行聲光報警，也可以通過手機簡訊及時告訴每一位相關人員。
2、工業自動化系統
最能體現“數字礦山”生產效益的就是工業自動化系統，該系統主要用於採煤掘進、運輸提升、通風防塵、壓風和注漿、輸配電和防排水以及瓦斯抽放等環節的自動化和無人化，主要包括電力自動化系統、採掘自動化系統、運輸自動化系統、提升自動化系統、供排水自動化系統、壓風自動化系統、注漿自動化系統、瓦斯抽放自動化系統、通風防塵自動化系統、均壓滅火自動化系統、空調降溫自動化系統等，不論哪個系統，只要實現了自動，不僅可以大幅度降低人的勞動強度，提高生產效率，更重要的通過無人化達到真正的本質安全。例如：通過運輸提升自動化系統，不僅可實現運輸提升各環節的自動配合，避免各轉載點和煤倉的銜接失調和堵塞，同時在發生災變是可自動採取災變控制措施，例如當皮帶撕裂時可及時剎車，當皮帶著火時可擇時擇地啟動滅火裝置進行滅火。
3、礦山數據倉庫和礦山地理信息系統
礦山數據倉庫是利用數位化的手段，通過大型網路技術和資料庫技術，把礦山的所有資源數據（地質數據、測量數據、生產數據、經營數據、實時監測和人工採集數據、圖形數據和多媒體數據等）進行規範化後存入到相應的資料庫中，並提供快速查詢和調用功能，為各種套用提供信息服務。眾所周知，礦山的所有信息不僅嚴格依附於三維空間的地理位置，而且隨著採掘工作面的推進，包括地質體、井巷工程、生產設備、作業人員和各種危險源等所有對象的位置和狀態都在隨著時間的變化而變化，也就是四維地理信息系統。礦山四維地理信息系統就是挖掘“數據倉庫”信息，通過可視化的方法，隨時把礦山地上地下的對象真實直觀地在計算機或調度大螢幕上顯示出來，為採礦設計、地質建模和分析、一通三防、礦井供電、給排水、運輸提升等提供一整套支持工具，便於分析和管理。
礦山數據倉庫和礦山地理信息系統是建立“數字礦山”的重要基礎。
4、災害預警和安全管理
大家都知道，無論是有人採礦還是無人採礦，避免災害的發生是採礦工程的首要任務，一旦建成了“數字礦山”，不僅可實現礦山地上地下的透明管理，更重要得是可以利用“數字礦山”管理的可視性、信息的及時性、計算的快速性和決策的智慧型性，可提前發現各種安全隱患，並對其發展趨勢、災變過程和影響程度進行仿真和模擬，提供出科學合理的避災和救災方案。礦山安全管理的內容很多，由於時間關係，這裡只概括講一下三項有代表性的內容：（1）五大災害的仿真和預警
衝擊地壓分析計算、災變過程仿真和預警。
瓦斯災害分析計算、災害過程仿真和預警。
突透水災分析計算、水災過程仿真和預警。
煤塵爆炸分析計算、爆炸過程仿真和預警。
礦井火災分析計算、災變過程仿真和預警。
例如：通過突水透水分析計算和突水過程仿真，就可知道井下有哪些突水點、是由哪些突水水源通過哪些導水通道形成突水的，突水量和突水速度應該是多少，如果排水不及時淹井過程應該是什麼樣的；知道了這些就可提前採取措施避免突水災害的發生，如果真的發生了底板突水，也可利用四維地理信息系統和現代通訊技術保證人員的安全撤離和防排水工作的順利進行。
（2）數字安全評價體系
除了上述五大災害的分析仿真和預警外，必須要建立一個完整的《數字安全評價體系》，該評價體系應包括完整的事故樹分析模型庫、安全評價模型庫和危險源辯識模型庫，主要解決煤礦安全檢查指標的完備性問題，安全檢查的易操作性問題，安全評價的定量化和危險源辯識、隱患排查的科學化問題。
（3）應急預案和應急指揮
眾所周知，目前所有礦山企業和有關管理部門的應急預案都是靠人工經驗預先編制好印成書或存放在計算機中的，沒有健全的啟動機制，一旦真正的發生了災變，不僅不能實現快速反應，既是啟動了應急預案，也不能保證現場情況和應急預案的一致性。事實上除了管理機構、組織方式和啟動程式可以分時段地在應急預案中指定外，其它內容基本上都是不確定的，因此，新一代應急指揮系統必須能夠根據四維地理信息系統和災變過程仿真結果自動建立應急預案，有了該功能才能結合監測監控和現代通訊技術在救災時達到實時指揮調度，避免人為失誤和反映過慢的問題。
5、礦山資源最佳化（ERP）系統
“數字礦山”不僅是生產和安全，雖然礦山生產，安全為天，但實現“數字礦山”的真正目的還是效益的最大化。因此，要實現真正的“數字礦山”，建立一套完整的、符合採礦行業的礦山資源最佳化（ERP）系統也是必要的，礦山資源最佳化（ERP）系統主要包括《人力資源管理》、《設備管理》、《物資管理》、《運銷管理》、《財務管理》、《成本管理》和《辦公自動化》等。6、指揮調度系統
數字礦山建設的最終目標不僅是數位化有關採礦活動的一切內容，提供完善的信息支持，更重要的是實現生產、安全、調度、經營和工業自動化的無縫集成和動態聯動，達到企業資源的最優利用和安全生產決策指揮的快速回響，建造高產高效的本質安全型礦井，創造和諧的生產環境。建設數字礦山的意義
通過“數字礦山”建設可以實現：1、各種災害的超前預警和遠程調度，有效避免災害的發生。
2、礦山生產的高度自動化和智慧型化，達到減人提效、降低勞動強度、避免人身傷亡。
3、礦山管理的精細化和柔性化，達到各種資源最優利用和效益最大化。
4、礦山環境的有效保護和再造，建立綠色礦山。
