其终极目标是实现自动化乃至无人化、低伤亡乃至无伤亡、支持智能生产决策和自动生产调度、高效和可持续发展的现代化矿山运行模型。数字矿山充分应用地理信息、智能仿真、机电一体化和无人工程等先进技术，建立一个数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化的，由计算机网络管理的管控一体化系统。它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。

数字矿山框架包括多个层面，常见的有数据层、存储层、控制层、决策层、可视表现层及物理执行层。数字矿山通常包括多个子系统，从功能角度，主要包括如下几类：①矿山地理信息系统。在统一时空框架下实现矿山地上地下所有对象的一体化管理，支持编辑、查询、检索、分析和可视化功能，支持分析决策所需的时空动态仿真功能，该系统是数字矿山的数据基础。②安全生产监测监控系统。建设基于互联网/物联网技术的信息采集系统，实时采集生产矿井的进尺、产量、微震、水文、瓦斯、粉尘、矿压、火区、视频、人员位置和设备状态等信息，并进行可视化表达，这些信息是决策分析的依据。③机电一体自动化系统。建立计算机控制的工业自动化系统，将传统费时、费力和危险的操作改为自动化控制和执行，该系统是所有决策的自动化执行手段，可以大大提高生产效率。④灾害预警和安全管理系统。结合上述系统提供的基础数据和实时监测数据，依据灾害仿真模型开展灾害预警预测，并通过机电一体自动化系统实现灾害的自动处置，避免灾害发生或降低灾害损失。⑤生产管理自动化系统。建立矿山资源优化系统，实现生产资源的自动化最优调度，提升矿山效益。其终极目标是依据“无人工厂”理念建立“无人矿山”系统。