煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀分析

1、煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀分析    摘要： 本文首先概述了煤礦企業(yè)對(duì)其技術(shù)數(shù)據(jù)的利用形式及其相互關(guān)系，并根據(jù)對(duì)我國(guó)幾個(gè)典型煤業(yè)集團(tuán)的信息化調(diào)查，按地測(cè)、采掘、通風(fēng)以及機(jī)電等專業(yè)說明了煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀。最后，論文從管理人員對(duì)煤礦信息化認(rèn)識(shí)上的偏差和各專業(yè)的特點(diǎn)對(duì)煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并得出如下結(jié)論：煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行綜合利用是煤礦信息化的關(guān)鍵。 Abstract： This paper provides an overview of use of forms for technical data and their relati

2、onships in the coal mine enterprise， and describes current situation of using technical data of coal enterprise， according information investigation into a few typical coal group of our country， in accordance with geology， survey， mining， ventilation， machinery， electronics， etc. Finally， the presen

3、t situation of using coal mine technical data is analyzed， from understanding deviation from coal mine information of the management， and from professional characteristics， and the conclusions are as follows： coal mine technical data stored in the database and comprehensive utilization of the data i

4、s the key of coal mine information. 關(guān)鍵詞： 煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)；煤礦信息化；技術(shù)數(shù)據(jù)庫 Key words： coal mine technical data；mine information；technology database 中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）10-0170-03 1 概述 地質(zhì)資料、測(cè)量數(shù)據(jù)、采掘技術(shù)數(shù)據(jù)、通風(fēng)安全數(shù)據(jù)和機(jī)電運(yùn)輸數(shù)據(jù)是煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)。在煤礦企業(yè)管理中，離不開地質(zhì)、測(cè)量、采掘、通風(fēng)以及機(jī)電等專業(yè)的技術(shù)數(shù)據(jù)。煤礦企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)是煤礦企業(yè)的重要資產(chǎn)，是實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)和科學(xué)管理的重要依據(jù)

5、。煤礦企業(yè)對(duì)其企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)的利用程度或利用形式是其企業(yè)管理水平的體現(xiàn)。煤礦企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的利用形式可從如下幾個(gè)方面來反映1： 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式：存放在紙質(zhì)圖紙、文件中（傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方法），存放在電子文件和電子圖紙中，存放在文件數(shù)據(jù)庫中，存放在普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，或存放在空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。 數(shù)據(jù)的傳輸方式：手工取送，在網(wǎng)上以文件的方式傳輸，以及直接從數(shù)據(jù)庫中存取。 數(shù)據(jù)的搜索方式：手工在紙質(zhì)圖紙或文件中查找，在電子文件中查找，利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能查找或通過專業(yè)軟件查找。 數(shù)據(jù)的使用方式：手工方式（用傳統(tǒng)的方法使用數(shù)據(jù)），利用專業(yè)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和利用。 數(shù)據(jù)的綜合利用和挖掘：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、統(tǒng)計(jì)

6、分析和綜合利用。 實(shí)際上，這幾個(gè)方面是相互關(guān)聯(lián)的。例如，利用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，就不可能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳輸、搜索和加工。使用電子文件和圖紙進(jìn)行存儲(chǔ)，就不能利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行查找和數(shù)據(jù)挖掘。 2 煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀 神華、寧煤、淮南、淮北、皖北、徐州等幾個(gè)煤業(yè)集團(tuán)是我國(guó)煤炭企業(yè)信息化建設(shè)較為先進(jìn)的企業(yè)，其煤礦數(shù)字化狀況基本能代表我國(guó)煤炭行業(yè)的信息化水平，代表了我國(guó)煤炭企業(yè)對(duì)生產(chǎn)與管理數(shù)據(jù)應(yīng)用的現(xiàn)狀。筆者因長(zhǎng)期從事煤炭企業(yè)信息化工作，對(duì)煤炭行業(yè)信息化建設(shè)情況有所了解，以下主要從地質(zhì)、采掘、通風(fēng)以及機(jī)電等四個(gè)專業(yè)對(duì)煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用進(jìn)行分析。 2.1 煤礦地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀 目前我

7、國(guó)煤炭企業(yè)地測(cè)信息管理系統(tǒng)主要來自于北京龍軟、山東藍(lán)光、陜西地質(zhì)局等數(shù)家煤礦軟件開發(fā)商。使用情況如下： 地質(zhì)數(shù)據(jù)使用情況：地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸、搜索和利用都能在地測(cè)管理系統(tǒng)中進(jìn)行。管理系統(tǒng)利用了后臺(tái)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)。 測(cè)量數(shù)據(jù)使用情況：有些煤炭企業(yè)雖有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但是由于缺乏專業(yè)人員，軟件使用者仍不習(xí)慣于將其導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；有些煤炭企業(yè)雖在數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面做了一些工作，但是也僅有部分?jǐn)?shù)據(jù)存入了數(shù)據(jù)庫，距數(shù)字化礦井建設(shè)必須的測(cè)量數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)庫仍有較大差距。因此，目前煤炭企業(yè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員使用測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，仍需要到測(cè)量部門查抄。 應(yīng)當(dāng)指出的是盡管目前各礦勘測(cè)手段非?，F(xiàn)代化，如使用了全站儀。但全站儀的勘

8、測(cè)數(shù)據(jù)仍然是人工讀取、然后到地面用計(jì)算器進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算。這可能是測(cè)量人員傳統(tǒng)的習(xí)慣和作業(yè)要求使然。 2.2 煤礦采掘數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀 在傳統(tǒng)的煤礦技術(shù)管理中，煤礦的采掘設(shè)計(jì)和采掘技術(shù)管理工作是在地測(cè)部門繪制好的煤層底板等高線圖或采掘工程平面圖上進(jìn)行的。大比例尺施工圖（1：50，1：100，1：200，1：500）也是參照采掘工程平面圖設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)所需測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)需要到地測(cè)科測(cè)量組去查抄；采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施都是手寫的。所以，傳統(tǒng)煤礦的采掘技術(shù)數(shù)據(jù)都存放在作業(yè)規(guī)程、技術(shù)措施和圖紙上。領(lǐng)導(dǎo)和職能部門（如計(jì)劃科、工資科）需要的采掘工程數(shù)據(jù)，技術(shù)人員要在紙質(zhì)圖紙或電子圖紙上用比例尺量取或翻閱作業(yè)規(guī)

9、程和施工措施得到。 1995年AutoCAD繪圖軟件被引入國(guó)內(nèi)。2000年，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)把AutoCAD的使用作為采礦專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容。之后，國(guó)內(nèi)煤炭院校的采礦專業(yè)均開設(shè)了AutoCAD課程。各煤炭設(shè)計(jì)院和煤礦采掘技術(shù)人員逐步開始用AutoCAD繪制礦圖?，F(xiàn)在從煤炭院校畢業(yè)的學(xué)生都會(huì)使用AutoCAD。同時(shí)，由于金山WPS和微軟Office的使用，采掘工作面作業(yè)規(guī)程和施工技術(shù)措施開始用這些軟件編輯。采掘技術(shù)數(shù)據(jù)開始存放于電子文件和電子圖紙中。 目前，國(guó)內(nèi)大型煤炭企業(yè)在采掘設(shè)計(jì)、制圖和采掘工作面作業(yè)規(guī)程以及措施編制等方面有了一定的進(jìn)展： 繪圖軟件呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)：AutoCAD、中望CAD、北京龍軟

10、科技的生產(chǎn)輔助系統(tǒng)、藍(lán)光三維地下工程CAD平臺(tái)等。 施工設(shè)計(jì)繪圖呈現(xiàn)自動(dòng)化趨勢(shì)：龍軟和藍(lán)光的采掘軟件屬于采礦專業(yè)化繪圖軟件，能夠自動(dòng)繪制斷面圖、交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)圖等。AutoCAD和中望CAD是通用繪圖軟件，但二者都有很強(qiáng)的二次開發(fā)能力。經(jīng)過二次開發(fā)，這些軟件也能自動(dòng)繪制施工圖。 開始使用采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施自動(dòng)化編制軟件。 但是，目前在采掘技術(shù)數(shù)據(jù)的利用方式上仍沒有實(shí)質(zhì)性變化： 采掘技術(shù)數(shù)據(jù)仍然存儲(chǔ)在電子文件和電子圖紙中。更準(zhǔn)確的說，采掘技術(shù)數(shù)據(jù)還是存放在CAD電子圖和Word文檔中。 采掘技術(shù)數(shù)據(jù)的獲取是在打印后的礦圖中用比例尺量取，在打印后的作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施文件中查找。當(dāng)然，也可在電

11、子文件和電子圖紙中查找。但仍然是人工查找。 由于采掘計(jì)劃軟件和經(jīng)營(yíng)管理軟件的使用，在采掘數(shù)據(jù)的使用上發(fā)生了一些變化。但這些軟件使用的采掘技術(shù)數(shù)據(jù)仍然是人工輸入。 2.3 煤礦通風(fēng)技術(shù)數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀 目前大部分煤炭企業(yè)通風(fēng)部門都引進(jìn)了通風(fēng)管理軟件，如北京龍軟的通風(fēng)安全管理信息系統(tǒng)，山東藍(lán)光的智能化礦井通防系統(tǒng)以及一些煤炭院校開發(fā)的通風(fēng)管理軟件。在通風(fēng)技術(shù)數(shù)據(jù)管理和利用上呈現(xiàn)如下特點(diǎn)： 通風(fēng)技術(shù)數(shù)據(jù)，如通風(fēng)設(shè)施屬性、系統(tǒng)的固有數(shù)據(jù)（如風(fēng)阻）和狀態(tài)量（風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)流密度、濕度和溫度等）、通風(fēng)安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等，基本存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 能夠利用通風(fēng)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成通風(fēng)立體圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和壓能圖。 能夠利用通風(fēng)

12、數(shù)據(jù)（主要是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)）進(jìn)行瓦斯故障診斷、風(fēng)速故障診斷和火災(zāi)故障診斷，阻力測(cè)定數(shù)據(jù)整理等。 能夠利用通風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行通風(fēng)報(bào)表的自動(dòng)生成。 2.4 煤礦機(jī)電技術(shù)數(shù)據(jù)的利用狀況 目前，已有少數(shù)煤炭企業(yè)引進(jìn)了煤礦供電管理系統(tǒng)，大部分煤礦使用了設(shè)備管理系統(tǒng)。在機(jī)電技術(shù)數(shù)據(jù)的利用上，有如下特點(diǎn)： 建立了設(shè)備數(shù)據(jù)、供電設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、供電監(jiān)控和設(shè)備運(yùn)行狀況動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集大型數(shù)據(jù)庫。 能夠利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)字計(jì)算。 能夠利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)圖的自動(dòng)生成。 3 煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀分析 從以上煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀看，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和利用上，煤礦地質(zhì)數(shù)據(jù)、通風(fēng)數(shù)據(jù)和機(jī)電數(shù)據(jù)基本都存入了大型數(shù)據(jù)庫。而煤礦測(cè)量

13、數(shù)據(jù)和采掘技術(shù)數(shù)據(jù)沒有被放入大型數(shù)據(jù)庫，仍不能被利用起來。導(dǎo)致這種狀況的原因是多方面的。 3.1 煤礦數(shù)字化認(rèn)識(shí)上的偏差 目前，煤礦測(cè)量工作使用的儀器非常先進(jìn)，和國(guó)外煤礦企業(yè)差距不大。大部分煤炭企業(yè)都已裝備了全站型電子速測(cè)儀，即全站儀。其優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過接口直接把數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。然后通過地測(cè)管理系統(tǒng)存入大型數(shù)據(jù)庫。由此可見，目前我國(guó)煤炭企業(yè)在煤礦測(cè)量數(shù)字化建設(shè)方面，軟硬件條件都是具備的。我國(guó)煤炭企業(yè)數(shù)字化建設(shè)之所以未能取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，主要原因在于煤礦工程技術(shù)人員在煤礦數(shù)字化建設(shè)認(rèn)識(shí)方面存在偏差。由于數(shù)字化屬于新生事物，工程技術(shù)人員缺乏對(duì)其了解，對(duì)數(shù)字化裝備采集的數(shù)據(jù)的可靠性缺

14、乏信心，擔(dān)心使用過程中出現(xiàn)差錯(cuò)。由于這種認(rèn)識(shí)上的偏差，技術(shù)人員在使用全站儀時(shí)，使用與傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器一樣的操作程序，即手工抄寫測(cè)量數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行外野計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)沒能存入數(shù)據(jù)庫2。這種認(rèn)識(shí)上的偏差制約了我國(guó)煤礦數(shù)字化建設(shè)。 煤礦數(shù)字化建設(shè)的關(guān)鍵是煤礦數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)。而數(shù)據(jù)庫建設(shè)的前提是必須將煤礦相關(guān)數(shù)據(jù)，尤其是技術(shù)數(shù)據(jù)，電子化，并導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)庫或關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理；否則，將無法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步利用。毋容否認(rèn)煤礦數(shù)字軟件仍存在這樣或那樣的問題，但是有一點(diǎn)是不可否認(rèn)的：在數(shù)據(jù)計(jì)算方面，用軟件計(jì)算要比使用普通計(jì)算器準(zhǔn)確。 由于采掘技術(shù)管理的特殊性，引入計(jì)算機(jī)后，采礦工程技術(shù)人員（包括煤炭院校和科研部門的

15、科研人員）首先想到的是用計(jì)算機(jī)繪圖，把技術(shù)人員從手工繪圖中解放出來。而對(duì)于采掘數(shù)據(jù)的使用，工程人員有查圖和翻閱技術(shù)檔案的習(xí)慣，不考慮采掘數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和深加工問題。所以采掘軟件以繪圖和自動(dòng)繪圖為主。這本身也是認(rèn)識(shí)上的問題。 3.2 專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)特點(diǎn)所致 地質(zhì)和測(cè)量專業(yè)，由于與地理地貌科學(xué)有天然的聯(lián)系，當(dāng)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)結(jié)合時(shí)，很自然的想到了地理信息系統(tǒng)（GIS）。而地理信息作為一個(gè)學(xué)科，一開始就要考慮地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和有效利用問題。實(shí)際上，各校地質(zhì)和測(cè)量專業(yè)都安排“地理信息系統(tǒng)”課程，一般是40個(gè)學(xué)時(shí)到64個(gè)學(xué)時(shí)。所以，對(duì)地質(zhì)和測(cè)量專業(yè)來說，建立數(shù)字化礦山就是使用地理信息系統(tǒng)3（GIS）。

16、 對(duì)采礦專業(yè)工程技術(shù)人員來說，他們需要解決的采礦設(shè)計(jì)和礦圖繪制問題4。當(dāng)把專業(yè)知識(shí)與計(jì)算機(jī)結(jié)合時(shí)，很自然的想到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）。而CAD一開始就沒有考慮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和利用問題。 對(duì)通風(fēng)和機(jī)電專業(yè)來說，設(shè)計(jì)繪圖（CAD）當(dāng)然很重要。但由于煤礦通風(fēng)線路和煤礦供電線路的一些問題可以通過地理信息系統(tǒng)的拓?fù)浞治鰜斫鉀Q，也想到了利用地理信息系統(tǒng)（GIS），并使用數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 如果讓一個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員來考慮數(shù)字化煤礦，他會(huì)從供應(yīng)鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）和客戶關(guān)系管理（CRM）方面做起。事實(shí)上，正是如此。沒有專業(yè)背景的軟件公司做煤礦軟件都是從這方面開始的。當(dāng)然，他肯定會(huì)考慮煤礦數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和利用，但不會(huì)想到位置智能問題（這是GIS的功能）。 4 結(jié)論 由于煤礦測(cè)量數(shù)據(jù)沒有進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，以測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的其它煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)，如地質(zhì)數(shù)據(jù)、采掘技術(shù)數(shù)據(jù)和通風(fēng)機(jī)電數(shù)據(jù)，就不能得到進(jìn)一步的利用。因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)是位置智能的基礎(chǔ)，也是GIS的基礎(chǔ)。 由于煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)沒有進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，生產(chǎn)管理軟件、安全管理軟件和經(jīng)營(yíng)管理軟件就成了空中樓閣。因?yàn)檫@些軟件所需的數(shù)據(jù)要手工輸入，嚴(yán)重降低了軟件的實(shí)用性。 煤礦的技術(shù)數(shù)據(jù)，不論是機(jī)電通