智慧礦山基本架構應分為四層，分別為泛在感知與執行層、傳輸層、操作系統層和應用層。泛在感知與執行層負責實現子系統數據的感知與采集，同時對執行設備下發控制指令。傳輸層負責完成信息和數據的雙向傳送，應由工業以太網、工業無線網絡等系統組成。操作系統層向下實現各種多源異構感知數據的接入，向上為智慧礦山應用層的開發提供服務和工具。應用層為用戶提供實際使用到的涉及礦井生產、安全、經營管理、決策分析各環節的各類操作軟件。