矿山地质条件复杂多变，为确保设备运行与人员工作的安全可靠，矿山开采环境需要高度机械化、自动化和智能化。智慧矿山系统的构建正是基于这一需求，旨在通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，实现矿山生产全过程的实时监控、智能决策和自动化操作。这一系统的构建与关键技术的研究，对于提高生产效率、降低生产成本、保障员工安全和提升矿产资源利用率具有重要意义。

智慧矿山系统的构建主要包括以下几个方面的内容：

公共平台和指挥平台的建设是基础。公共平台包括单点登录、商业智能、办公自动化、工业数据库、报表引擎、统一报警、统一维护、云计算平台等系统运行所需要的基础支持技术。指挥平台则包括大屏幕互动系统、可视化交互系统、统一通讯系统、工业电视系统、视频会议系统等基础的调度辅助手段。这些平台的建设，为智慧矿山的实现提供了必要的基础支持和技术手段。

信息化管理系统的建设与集成是关键。智慧矿山系统需要建设完善的安全环境监控系统和生产过程控制系统，实现对煤矿井下安全环境信息的全面采集和掌握，以及对生产各环节的自动化监测与控制。在此基础上，进行纵向的系统整合和数据的采集、汇总和分析，满足生产调度指挥对于工作面监控、煤流运输监控、基础设施监控和通风安全监控的专题业务需求。同时，横向集成各业务科室的专业系统，实现在同一平台上各业务科室之间的数据共享、交互，满足煤矿各业务科室的实际工作需求。

在关键技术方面，智慧矿山系统主要依赖于物联网技术、GIS和BIM技术、数据融合与智能联动技术以及大数据与人工智能技术。

物联网技术用于全面感知井下人、机、环等的位置、状态，并可以对设备进行控制。通过物联网技术，智慧矿山系统能够实时获取井下的各种数据和信息，为后续的决策和分析提供基础。

GIS和BIM技术则用于构建基于统一数据标准的矿山综合数据库，为智慧矿山应用提供二三维一体化的位置服务、协同设计服务、组态化服务、三维可视化仿真模拟等。这些技术使得矿山的信息能够在空间上得到准确的表达和展示，为矿山的规划、设计、生产和管理提供了有力的支持。

数据融合与智能联动技术是实现智慧矿山系统各子系统之间协同工作的关键。通过软件定义，实现井上下各业务系统的数据融合与智能联动，达到人、机、环、管信息的强实时关联。这种技术的应用，使得智慧矿山系统能够实现对各种数据和信息的高效处理和利用，提高系统的整体性能和效率。

大数据与人工智能技术则用于迭代升级煤矿安全、生产、经营的智能分析与辅助决策。通过利用大数据技术和人工智能算法，智慧矿山系统能够实现对海量数据的深度挖掘和分析，为矿山的生产和管理提供科学的决策依据。

智慧矿山系统的构建与关键技术的研究是一个复杂而系统的工程。通过集成先进的技术手段和优化系统架构，智慧矿山系统能够实现矿山生产全过程的实时监控、智能决策和自动化操作，为矿山的高效、安全、可持续发展提供有力的支持。随着技术的不断进步和应用范围的不断扩展，智慧矿山系统将会成为未来矿山行业的主流模式，推动矿山行业的数字化转型和智能化发展。