智慧矿山基本架构应分为四层，分别为泛在感知与执行层、传输层、操作系统层和应用层。泛在感知与执行层负责实现子系统数据的感知与采集，同时对执行设备下发控制指令。传输层负责完成信息和数据的双向传送，应由工业以太网、工业无线网络等系统组成。操作系统层向下实现各种多源异构感知数据的接入，向上为智慧矿山应用层的开发提供服务和工具。应用层为用户提供实际使用到的涉及矿井生产、安全、经营管理、决策分析各环节的各类操作软件。