在工业互联网的功能实现中，数字孪生已经成为关键支撑，通过数据采集、集成、分析和优化来满足业务需求，形成物理世界生产对象与数字空间业务应用的虚实映射，最终支撑各类智能化应用服务。结合物联网、人工智能、大数据技术的发展，智慧矿山将会是信息化、自动化和智能化的高度融合，其最终目标是实现矿山关键生产环节的无人化或少人化。

矿山物联网技术实现了矿山物的智能连接，使得“人——机——环”感知信息能够有效的汇集，各类矿山大数据平台的涌现解决了矿山“人——机——环”感知数据的高效管理和存取问题。将人工智能和自动化、机器人化技术结合，实现矿山生产复杂流程的自动化，进一步简化人工操作。

随着工业互联网、大数据、5G和AI等新型技术的兴起与广泛应用，数字孪生技术在未来能源工业和矿山开发与利用、矿山智能开采、无人化智能监控、设备远程故障诊断与健康预测等方面具有应用潜力。

数字孪生驱动的矿山模型设计采用数字孪生“信息物理融合”的思想，通过建立数字孪生矿山场景、设备和作业流程等虚拟仿真模型，实现信息空间的仿真模型与物理空间物理实体之间的映射反馈，以及全要素、全流程的虚实映射和交互融合，形成虚实共生的迭代协同优化机制，实现物理空间实际场景与所对应的虚拟空间仿真场景虚实交互、数据同步，真正实现面向矿山综采工作面的智能化设计与迭代优化。

矿山数字孪生模型以及围绕孪生模型的智能化数据分析算法将成为智慧矿山下一步需要突破的关键技术。数字孪生技术建立了虚实融合和知识生成机制，可以将现有的矿山机理模型、经验知识和矿山“人——机——环”大数据有机融合，为矿山“人——机——环”状态判识与智能协同管控提供知识服务。5G通信技术为云平台提供了通讯基础，大数据和云计算技术在云端的应用为矿山分析决策、动态预测、协同控制提供了新的渠道。

矿山结合数字孪生感知技术，以业务数字化解决方案为基础，通过“全量、无接触”的数据感知能力框架，实现以工业互联网为基础的大数据感知、接入和存储能力，最终建立具有矿山生产运营管理业务价值的一个或几个方面的数字模型，利用适当的技术满足特定的生产业务目标，优化控制，分阶段利用感知获取的数据发挥价值，同时降低成本，逐步完成全量的数据感知能力，打造矿山“孪生”的数字世界。构建面向矿山生产要素的数字孪生建模方法、数字孪生模型之间的交互机制，以及围绕数字孪生模型的深度数据挖掘分析技术可以为矿山安全生产过程的实时再现、预测分析、交互演绎提供支撑。