數(shù)字礦山和礦山信息化建設(shè)

1、礦山信息化概論課程論文數(shù)字礦山和礦山信息化建設(shè)數(shù)字礦山和礦山信息化建設(shè)摘要：隨著我國社會主義市場經(jīng)濟體制的建立和完善以及科技的不斷發(fā)展與進步，我國的礦山也開始了信息化建設(shè)的進程， 二十一世紀我國礦業(yè)發(fā)展的重要組成部分和主要的發(fā)展趨勢 就是信息化建設(shè)。所謂的數(shù)字礦山是以數(shù)字化、智能化和信息化為基礎(chǔ)的，并且是由計算機網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理的一個一體化的體系。礦山的信息化和數(shù)字化建設(shè)具有四個主要的特 性，分別是智能化和電子化、 全球化以及非群體化。 對礦山進行數(shù)字化建設(shè)可以有效地全面 提升礦山的發(fā)展水平和建設(shè)能力，實現(xiàn)地質(zhì)、采礦、管網(wǎng)、管理、生產(chǎn)過程的全面數(shù)字化。關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山信息化建設(shè) 要點探討引言目

2、前，我國礦山已廣泛將信息技術(shù)用于生產(chǎn)、安全、管理、市場等各個領(lǐng)域。隨著計算 機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù) 的發(fā)展，煤礦信息化正向信息擴展、高度集成、綜合應用、自動控制、預測預報、智能決策 的方向發(fā)展。信息化是指對礦井地理、生產(chǎn)、安全、設(shè)備、管理和市場等方面和信息進行采 集、傳輸處理、應用和集成等等，從而完成自動化目標。隨著我國的礦山企業(yè)規(guī)模的逐年增大，對礦山企業(yè)的生產(chǎn)技藝以及生產(chǎn)的效率都提出了新的要求和挑戰(zhàn)，因此進行礦山企業(yè)的信息化建設(shè)則成為了企業(yè)發(fā)展的一個必然的選擇。礦山信息化建設(shè)是指礦山企業(yè)采用先進的管理模式和管理理念， 并且將先進的管理

3、技術(shù)應用到實際的管理過程中，將礦山現(xiàn)有的資源進行科學的、合理的、高效的整合，使礦山企業(yè)的發(fā)展能夠更加適應社會和市場發(fā)展的需要。二、數(shù)字礦山的含義數(shù)字礦山是將礦山的系統(tǒng)作為建設(shè)的原型， 將地理坐標當作參考系， 用先進的信息技術(shù) 和計算科學來作為數(shù)字化建設(shè)的理論基礎(chǔ)， 用先進的礦山觀測技術(shù)來做支撐， 全面建立起相 關(guān)的力學模型和信息模型，并且具備高分辨率和可視化的系統(tǒng)。也就是一個數(shù)字化的礦山，這個礦山是在信息化支撐之下的虛擬礦山。三、當前我國礦山信息化建設(shè)的現(xiàn)狀1、目前國內(nèi)礦山信息化的發(fā)展的現(xiàn)狀近幾年來， 隨著我國礦山經(jīng)濟的飛速發(fā)展和進步， 我國的礦山企業(yè)需要大量的信息化產(chǎn) 品和高科技的管理軟件。

4、在二十世紀九十年代的時候，我國的礦山企業(yè)發(fā)展還不是很景氣， 對于礦山產(chǎn)品的研制速度也相對比較緩慢， 礦山企業(yè)內(nèi)部也缺乏高素質(zhì)和高質(zhì)量的管理型人 才。而目前雖然我國的很多礦山企業(yè)已經(jīng)意識到了建設(shè)數(shù)字礦山的重要性， 但是當前我國的 礦山信息化建設(shè)仍然存在著不少的問題與不足。首先就是礦山企業(yè)對信息化產(chǎn)品的需求量日益增加但是我國在礦山軟件的研發(fā)發(fā)面卻 相對來說比較的滯后， 這就造成了二者之間的矛盾。 此外很多的礦山企業(yè)領(lǐng)導人員對我國的 礦山信息化建設(shè)抱有了很高的期望， 但是礦山業(yè)的人才流動率很高， 難以吸引住高水平的人 才，對人才的培養(yǎng)也沒有加以重視。 這樣就導致了我國礦山企業(yè)在信息化建設(shè)的進程中發(fā)展

5、 速度十分的緩慢。 由于受到經(jīng)濟利益的推動和驅(qū)使， 我國的礦山軟件市場逐步地被很多外國 的軟件代理商所占領(lǐng)。 但是我國在 “十五 ”期間也加大了對礦山軟件研發(fā)的投入力度，并且極大地促進了礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)， 在總體上取得了比較明顯的效果和收益。 在當前我國的礦 山企業(yè)信息化建設(shè)的過程中普遍重視安全監(jiān)測系統(tǒng)的推廣以及牽引電機車和直流礦井提升 機等高科技產(chǎn)品的引進和推廣。 但是礦山企業(yè)目前的信息化整體水平還普遍偏低， 信息化發(fā) 展也不是十分的均衡， 不同礦山企業(yè)的信息化程度具有很大的差距， 一些礦山企業(yè)在管理方 面的信息化建設(shè)進程相對遲緩。此外 “信息孤島 ”的問題也在很大的程度上制約了整個礦山

6、企業(yè)的整體效益的取得和信息化建設(shè)質(zhì)量的提高。 并且從當前市場的情況來看， 專業(yè)軟件的 研發(fā)工作還難以滿足礦山企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的需求。2、信息化的技術(shù)發(fā)展礦山數(shù)字化信息系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)： 礦區(qū)地表及礦床模型三維可視化信息系統(tǒng)， 礦山 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及巖石力學數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、存儲、顯示與探采工程分布集成系 統(tǒng)， 礦山規(guī)劃與開采方案決策優(yōu)化系統(tǒng)，礦山主要設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)信息系統(tǒng)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)，礦山環(huán)境變化及災害預警信息系統(tǒng)， 礦山經(jīng)營管理及經(jīng)濟活動分析信息系統(tǒng)。 目 前我國一些重點礦山已經(jīng)建設(shè)了或正在建設(shè)包含內(nèi)容不同的礦山數(shù)字化信息系統(tǒng)。數(shù)字化虛擬礦山是在上述信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 增加

7、實時動態(tài)響應和更廣泛的集成， 運用 多媒體、模擬、仿真、虛擬技術(shù)使真實礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象實現(xiàn)數(shù)字化再現(xiàn)，為礦山實現(xiàn) 科學管理提供非常便捷的手段。這已是我國個別礦山正在進行的研究課題。遠程遙控操作和自動化采礦：在上述數(shù)字化的基礎(chǔ)上，增加設(shè)備自動化、智能化，地下 通信及實時自動定位和導航技術(shù)， 實現(xiàn)礦山生產(chǎn)過程的遠程遙控操作和自動化采礦， 從單個 工序到整體礦山，使礦山生產(chǎn)實現(xiàn)數(shù)字化、辦公室化。前面已經(jīng)提到，礦業(yè)發(fā)達國家目前建 設(shè)數(shù)字化礦山的重點，是實現(xiàn)遠程遙控和自動化采礦， Sandvik 和 Atlas Copco 等公司在這 方面發(fā)揮了重要的作用。3、國外發(fā)展現(xiàn)狀國外目前已經(jīng)達到的水平是：

8、（1）連續(xù)自動完成掘進工作面一個循環(huán)的炮孔或深孔采礦工作面一排扇形炮孔的鑿巖。 鑿巖精度得到提高，工時利用顯著增加，操作人員大幅減少。但設(shè)備移動就位和維修仍需工 人下井直接干預。（2）地下礦山無線電通信系統(tǒng)的開發(fā)已經(jīng)完成，已有幾種自動定位和導航系統(tǒng)在試驗礦山使用。（3）鏟運機除鏟斗裝載為從地面遙控操作外，行走、卸載、再返回指定裝礦點等其他 操作為自動化模式。與自動化的 LHD配套的地下卡車自動化系統(tǒng)已經(jīng)在幾個礦山實際應用。 不少國家都在進行試驗， 建立示范采區(qū)，而真正用于生產(chǎn)的當屬采用自然崩落法的礦山， 如 智利的 El Teniente 銅礦、南非的 Finsch 金剛石礦。這類礦山出礦工序

9、周期很長，而且作 業(yè)比較簡單， 易于實現(xiàn)自動化。如果以整體礦山實現(xiàn)遠程遙控和自動化采礦為目標，盡管近十多年來在單項作業(yè)上已經(jīng)取得了驕人的成果，但數(shù)字化礦山的建設(shè)總體上仍處于嬰幼期。 構(gòu)建數(shù)字化礦山的最大技術(shù)難點在于其對象的不確定性， 很難進行精確的量測與控制。 礦床 開采是一個復雜、多變、信息隱蔽、難以預測的巨型系統(tǒng)，因此從信息采集、傳輸、處理、 集成、顯示到應用于生產(chǎn)過程自動控制，涉及領(lǐng)域非常廣泛，需要多學科交叉、創(chuàng)新和經(jīng)驗 積累。應當認識到，數(shù)字化礦山是礦業(yè)發(fā)展的目標和方向，而不是一項具體的工程。但是數(shù)字化礦山能極大地提高勞動生產(chǎn)率， 降低生產(chǎn)成本， 使企業(yè)在金屬市場不景氣的 情況下仍處于

10、競爭優(yōu)勢地位； 能適應日益增多的深井開采的條件，使礦工遠離高地溫、巖爆 威脅等惡劣操作環(huán)境，徹底改善礦工的安全和健康狀況，實現(xiàn)采礦辦公室化。因此，數(shù)字化 礦山具有極其重要的意義和強烈的吸引力， 同時也具有廣闊的創(chuàng)新空間。 我國在這方面還僅 僅處于醞釀階段。三、提升數(shù)字礦山建設(shè)水平的措施1、合理地分析不同的礦山情況。 雖然自動化采礦工作在我國的采礦歷史上還屬于空白，但是一些有遠見的礦山企業(yè)已經(jīng)開始探索礦山企業(yè)自動化采礦的方法與途徑。例如：我國的梅山鐵礦就已經(jīng)在鑿巖臺車的視距內(nèi)進行遙控操作。 應該注意的是， 我國的礦山企業(yè)在選擇 采礦的方式時應該將礦山的具體情況進行準確的分析和考察， 例如：運用自

11、然崩落法的礦山 就相對比較容易實現(xiàn)采礦工作的自動化。 因此，為了有效地提高礦山企業(yè)采礦的效率， 降低 采礦的成本，很多的礦山企業(yè)都趨向于采用自然崩落法。2、選擇合適的采礦系統(tǒng)。不同的礦山企業(yè)適用于不同的采礦方法，例如：分段崩落法 就適用于小區(qū)域的遠程遙控。 因此需要礦山企業(yè)的相關(guān)管理人員能夠在充分地分析自身條件 和情況之后選擇合適的采礦系統(tǒng)， 并且積極地采取一定的措施來安排合理地安排采礦的程序 和工序流程。 這樣可以使鑿巖和出礦等采礦的程序相對比較的集中， 將小區(qū)封閉的時間進行 延長。3、擅于借鑒國外的先進技術(shù)。國外在自動化采礦方面已經(jīng)發(fā)展了超過二十年，因此我國的礦山企業(yè)在進行數(shù)字化建設(shè)的時候

12、如果有條件可以引進國外的先進技術(shù)。采用從消化到吸收再到創(chuàng)新的模式和路線， 這樣可以在借鑒先進的技術(shù)和經(jīng)驗的同時促進我國采礦方式的 不斷創(chuàng)新，提高創(chuàng)新的水平和效率。4、設(shè)置示范數(shù)字礦山。由于進行數(shù)字礦山建設(shè)需要投入大量的資金和人力資源，所以 在通常的情況之下首先是從建立示范礦山入手。 這種方式并不是著眼于短期的利益， 而是與 礦山企業(yè)的發(fā)展趨勢相符合的一個改革措施， 著眼于礦業(yè)強國的構(gòu)建以及采礦辦公室化的建設(shè)。中國黃金集團內(nèi)蒙古礦業(yè)公司作為中國黃金集團實施“以金為主，多金屬開發(fā)并舉 ”戰(zhàn)略、建設(shè)大型有色示范基地，始終圍繞實現(xiàn)地質(zhì)、采礦、管網(wǎng)、管理、生產(chǎn)過程數(shù)字化五個 目標開展采礦管控系統(tǒng)、 ME

13、S 系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、無紙化辦公系統(tǒng)等建設(shè)，做好與中國 黃金集團公司 ERP系統(tǒng)的兼容，實現(xiàn) ERP、MES、生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)、地質(zhì)采礦系統(tǒng)的 全程貫通，通過信息化技術(shù)，實現(xiàn)安全管理、工業(yè)生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、物資管理、設(shè)備管 理、財務(wù)與成本管理全面集成。實現(xiàn)工業(yè)化和信息化深度融合。吸取先進行業(yè)的管理理念， 力爭創(chuàng)建國內(nèi)一流、國際領(lǐng)先的數(shù)字化礦山，打造中國黃金集團示范數(shù)字礦山。綜上所述， 隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科技水平的進步， 技術(shù)的研發(fā)與更新和數(shù)字化 技術(shù)的發(fā)展， 我國在礦山信息化建設(shè)中必然會取得新的進展。 只有真正地將數(shù)字礦山建設(shè)工 作落到實處， 注重對人才的引進和培養(yǎng)才能實現(xiàn)我國礦山資源的優(yōu)化配置， 調(diào)整礦山企業(yè)的 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)， 促進采礦技術(shù)的不斷更新和采礦體系的建立以及完善， 從而全面地提高礦山企業(yè) 的采礦效率和采礦質(zhì)量， 促進清潔無污染的現(xiàn)代礦山企業(yè)的建立和優(yōu)化。 把我國的數(shù)字礦山 建設(shè)工作推