礦山數字孿生(Mine Digital Twin，MiDT)是智慧礦山建設的重要組成部分，是一個集成模型構建、智能控制、故障預測、人機交互等先進技術于一體的安全、高效、便捷的智慧系統，是推動礦山數字化和智能化轉型發展的重要技術引擎。在礦山數字化與智能化建設的背景下，闡述了礦山 數字孿生的基本內涵，對我國礦山數字孿生技術研究現狀進行了總結與分析，并對其未來發展趨勢進行了展望。

首先，介紹了數字孿生的基本概念、級別劃分、典型應用及最新發展，分析了礦山數字孿生存在的應用難點，表明了礦山數字孿生開發的必要性;其次，調研了數字孿生在礦山建設、開采、監控以及運維等方面的應用及發展現狀，剖析了新一代信息技術與礦山數字孿生推進過程的深度融合;再次，闡述了礦山數字孿生模型的系統架構，分析了端層、邊層、網層與云層等子系統的組 成及功能，基于數字孿生五維模型的主要組成部分與運行機理構建了礦山數字孿生四邊形系統模 型;接著，闡述了礦山數字孿生模型系統架構與礦山數字孿生關鍵技術的內在關系，分析總結了礦山數字孿生在模型構建、智能控制、設備故障預測和人機交互等方面亟需突破的關鍵技術及研究內 容;最后，從實際應用、模型系統架構、關鍵技術等方面歸納提出了礦山數字孿生技術未來的研究重 點和發展方向。

隨著全球性能源的不斷消耗，可持續發展的需求愈加迫切。 在新一輪能源革命的到來之際，友好型生態環境對工業社會衍生出了新的約束性訴求，這將直接影響礦山行業的發展，綠色礦山勢在必行。 在人工智能的賦能下，新一代數字技術使得開采效率的可提升與開發過程的可環保并行發展，有效促進了數字礦山與綠色礦山的逐漸演化與成熟。

近年來，我國礦山領域興起了數字化和智能化發展高潮。2016 年 11 月，國土資源部發布《 全國礦產資源規劃(2016—2020 年)》，聚焦礦業科技創新，加 快礦山數字化建設; 2020年2月，國家8部委聯合印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，文件指出將以數字化為方向，探索建立煤礦信息數據分析與共享交換平臺，同步推進煤礦智能化發展;2023年9月，國家礦山安監局研究出臺《 加快推進礦山數 字化智能化高質量發展的指導意見》，著力解決發展不平衡、不充分等問題，積極引導加快礦山智能化建設。時至今日，傳統數字礦山的內涵已不足以接洽新一代數字信息技術的應用趨勢，礦山領域亟需引入數據可視化與人機交互化的融合數字模型。 面向礦山數字化和智能化轉型發展的迫切需求，礦 山數字孿生應運而生。

礦山數字孿生是礦山數字化和智能化建設中的重要一環，它將交互匹配現實礦山涵蓋的環境要素， 完善固有性礦山監測體系，助力礦山無人駕駛技術普 及化應用，從而促進智慧礦山、數字礦山以及綠色礦山的高質量發展。 目前，礦山數字孿生技術已取得了重要研究進展，但總體上仍有長足的提升空 間。 筆者調研了數字孿生在礦山領域的賦能及應用， 闡述了礦山數字孿生模型的系統架構，分析了礦山數字孿生關鍵技術及其研究現狀，在此基礎上提出了礦山數字孿生技術的發展趨勢。