煤礦技術數據利用現狀分析

1、煤礦技術數據利用現狀分析    摘要： 本文首先概述了煤礦企業(yè)對其技術數據的利用形式及其相互關系，并根據對我國幾個典型煤業(yè)集團的信息化調查，按地測、采掘、通風以及機電等專業(yè)說明了煤炭企業(yè)技術數據利用現狀。最后，論文從管理人員對煤礦信息化認識上的偏差和各專業(yè)的特點對煤炭企業(yè)技術數據利用現狀進行了分析，并得出如下結論：煤礦技術數據存入數據庫并進行綜合利用是煤礦信息化的關鍵。 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. 關鍵詞： 煤礦技術數據；煤礦信息化；技術數據庫 Key words： coal mine technical data；mine information；technology database 中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）10-0170-03 1 概述 地質資料、測量數據、采掘技術數據、通風安全數據和機電運輸數據是煤礦技術數據。在煤礦企業(yè)管理中，離不開地質、測量、采掘、通風以及機電等專業(yè)的技術數據。煤礦企業(yè)技術數據是煤礦企業(yè)的重要資產，是實現安全高效生產和科學管理的重要依據

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

6、分析和綜合利用。 實際上，這幾個方面是相互關聯的。例如，利用傳統(tǒng)的方法進行數據存儲，就不可能利用計算機進行傳輸、搜索和加工。使用電子文件和圖紙進行存儲，就不能利用數據庫管理系統(tǒng)進行查找和數據挖掘。 2 煤炭企業(yè)技術數據利用現狀 神華、寧煤、淮南、淮北、皖北、徐州等幾個煤業(yè)集團是我國煤炭企業(yè)信息化建設較為先進的企業(yè)，其煤礦數字化狀況基本能代表我國煤炭行業(yè)的信息化水平，代表了我國煤炭企業(yè)對生產與管理數據應用的現狀。筆者因長期從事煤炭企業(yè)信息化工作，對煤炭行業(yè)信息化建設情況有所了解，以下主要從地質、采掘、通風以及機電等四個專業(yè)對煤炭企業(yè)技術數據利用進行分析。 2.1 煤礦地質測量數據利用現狀 目前我

7、國煤炭企業(yè)地測信息管理系統(tǒng)主要來自于北京龍軟、山東藍光、陜西地質局等數家煤礦軟件開發(fā)商。使用情況如下： 地質數據使用情況：地質數據的存儲、傳輸、搜索和利用都能在地測管理系統(tǒng)中進行。管理系統(tǒng)利用了后臺數據庫存儲地質數據。 測量數據使用情況：有些煤炭企業(yè)雖有數據庫系統(tǒng)，但是由于缺乏專業(yè)人員，軟件使用者仍不習慣于將其導入數據庫；有些煤炭企業(yè)雖在數據庫建設方面做了一些工作，但是也僅有部分數據存入了數據庫，距數字化礦井建設必須的測量數據基本數據庫仍有較大差距。因此，目前煤炭企業(yè)相關專業(yè)技術人員使用測量數據時，仍需要到測量部門查抄。 應當指出的是盡管目前各礦勘測手段非?，F代化，如使用了全站儀。但全站儀的勘

8、測數據仍然是人工讀取、然后到地面用計算器進行內業(yè)計算。這可能是測量人員傳統(tǒng)的習慣和作業(yè)要求使然。 2.2 煤礦采掘數據的利用現狀 在傳統(tǒng)的煤礦技術管理中，煤礦的采掘設計和采掘技術管理工作是在地測部門繪制好的煤層底板等高線圖或采掘工程平面圖上進行的。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計的。設計所需測點坐標數據需要到地測科測量組去查抄；采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術措施都是手寫的。所以，傳統(tǒng)煤礦的采掘技術數據都存放在作業(yè)規(guī)程、技術措施和圖紙上。領導和職能部門（如計劃科、工資科）需要的采掘工程數據，技術人員要在紙質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繪圖軟件被引入國內。2000年，中國礦業(yè)大學把AutoCAD的使用作為采礦專業(yè)的教學內容。之后，國內煤炭院校的采礦專業(yè)均開設了AutoCAD課程。各煤炭設計院和煤礦采掘技術人員逐步開始用AutoCAD繪制礦圖。現在從煤炭院校畢業(yè)的學生都會使用AutoCAD。同時，由于金山WPS和微軟Office的使用，采掘工作面作業(yè)規(guī)程和施工技術措施開始用這些軟件編輯。采掘技術數據開始存放于電子文件和電子圖紙中。 目前，國內大型煤炭企業(yè)在采掘設計、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展： 繪圖軟件呈現多樣化趨勢：AutoCAD、中望CAD、北京龍軟

10、科技的生產輔助系統(tǒng)、藍光三維地下工程CAD平臺等。 施工設計繪圖呈現自動化趨勢：龍軟和藍光的采掘軟件屬于采礦專業(yè)化繪圖軟件，能夠自動繪制斷面圖、交叉點設計圖等。AutoCAD和中望CAD是通用繪圖軟件，但二者都有很強的二次開發(fā)能力。經過二次開發(fā)，這些軟件也能自動繪制施工圖。 開始使用采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術措施自動化編制軟件。 但是，目前在采掘技術數據的利用方式上仍沒有實質性變化： 采掘技術數據仍然存儲在電子文件和電子圖紙中。更準確的說，采掘技術數據還是存放在CAD電子圖和Word文檔中。 采掘技術數據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)程和技術措施文件中查找。當然，也可在電

11、子文件和電子圖紙中查找。但仍然是人工查找。 由于采掘計劃軟件和經營管理軟件的使用，在采掘數據的使用上發(fā)生了一些變化。但這些軟件使用的采掘技術數據仍然是人工輸入。 2.3 煤礦通風技術數據的利用現狀 目前大部分煤炭企業(yè)通風部門都引進了通風管理軟件，如北京龍軟的通風安全管理信息系統(tǒng)，山東藍光的智能化礦井通防系統(tǒng)以及一些煤炭院校開發(fā)的通風管理軟件。在通風技術數據管理和利用上呈現如下特點： 通風技術數據，如通風設施屬性、系統(tǒng)的固有數據（如風阻）和狀態(tài)量（風量、風壓、風流密度、濕度和溫度等）、通風安全監(jiān)控數據等，基本存入關系數據庫。 能夠利用通風數據自動生成通風立體圖、通風網絡圖和壓能圖。 能夠利用通風

12、數據（主要是監(jiān)控數據）進行瓦斯故障診斷、風速故障診斷和火災故障診斷，阻力測定數據整理等。 能夠利用通風數據進行通風報表的自動生成。 2.4 煤礦機電技術數據的利用狀況 目前，已有少數煤炭企業(yè)引進了煤礦供電管理系統(tǒng)，大部分煤礦使用了設備管理系統(tǒng)。在機電技術數據的利用上，有如下特點： 建立了設備數據、供電設計數據、供電監(jiān)控和設備運行狀況動態(tài)數據采集大型數據庫。 能夠利用數據庫中的數據進行電力網絡數字計算。 能夠利用數據庫中的數據進行電網圖的自動生成。 3 煤礦技術數據利用現狀分析 從以上煤礦技術數據的利用現狀看，在數據存儲和利用上，煤礦地質數據、通風數據和機電數據基本都存入了大型數據庫。而煤礦測量

13、數據和采掘技術數據沒有被放入大型數據庫，仍不能被利用起來。導致這種狀況的原因是多方面的。 3.1 煤礦數字化認識上的偏差 目前，煤礦測量工作使用的儀器非常先進，和國外煤礦企業(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儀，即全站儀。其優(yōu)點是能夠自動存儲測量數據，并通過接口直接把數據導入計算機。然后通過地測管理系統(tǒng)存入大型數據庫。由此可見，目前我國煤炭企業(yè)在煤礦測量數字化建設方面，軟硬件條件都是具備的。我國煤炭企業(yè)數字化建設之所以未能取得實質性進展，主要原因在于煤礦工程技術人員在煤礦數字化建設認識方面存在偏差。由于數字化屬于新生事物，工程技術人員缺乏對其了解，對數字化裝備采集的數據的可靠性缺

14、乏信心，擔心使用過程中出現差錯。由于這種認識上的偏差，技術人員在使用全站儀時，使用與傳統(tǒng)測量儀器一樣的操作程序，即手工抄寫測量數據，然后進行外野計算，計算數據沒能存入數據庫2。這種認識上的偏差制約了我國煤礦數字化建設。 煤礦數字化建設的關鍵是煤礦數據的數據庫建設。而數據庫建設的前提是必須將煤礦相關數據，尤其是技術數據，電子化，并導入空間數據庫或關系數據庫管理；否則，將無法實現對數據的進一步利用。毋容否認煤礦數字軟件仍存在這樣或那樣的問題，但是有一點是不可否認的：在數據計算方面，用軟件計算要比使用普通計算器準確。 由于采掘技術管理的特殊性，引入計算機后，采礦工程技術人員（包括煤炭院校和科研部門的

15、科研人員）首先想到的是用計算機繪圖，把技術人員從手工繪圖中解放出來。而對于采掘數據的使用，工程人員有查圖和翻閱技術檔案的習慣，不考慮采掘數據的存儲和深加工問題。所以采掘軟件以繪圖和自動繪圖為主。這本身也是認識上的問題。 3.2 專業(yè)知識結構和專業(yè)特點所致 地質和測量專業(yè)，由于與地理地貌科學有天然的聯系，當與計算機科學技術結合時，很自然的想到了地理信息系統(tǒng)（GIS）。而地理信息作為一個學科，一開始就要考慮地理信息數據的存儲和有效利用問題。實際上，各校地質和測量專業(yè)都安排“地理信息系統(tǒng)”課程，一般是40個學時到64個學時。所以，對地質和測量專業(yè)來說，建立數字化礦山就是使用地理信息系統(tǒng)3（GIS）。

16、 對采礦專業(yè)工程技術人員來說，他們需要解決的采礦設計和礦圖繪制問題4。當把專業(yè)知識與計算機結合時，很自然的想到計算機輔助設計（CAD）。而CAD一開始就沒有考慮數據存儲和利用問題。 對通風和機電專業(yè)來說，設計繪圖（CAD）當然很重要。但由于煤礦通風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)的拓撲分析來解決，也想到了利用地理信息系統(tǒng)（GIS），并使用數據庫來存儲數據。 如果讓一個計算機專業(yè)的人員來考慮數字化煤礦，他會從供應鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計劃（ERP）和客戶關系管理（CRM）方面做起。事實上，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。當然，他肯定會考慮煤礦數據的存儲和利用，但不會想到位置智能問題（這是GIS的功能）。 4 結論 由于煤礦測量數據沒有進入數據庫，以測量數據為基礎的其它煤礦技術數據，如地質數據、采掘技術數據和通風機電數據，就不能得到進一步的利用。因為測量數據是位置智能的基礎，也是GIS的基礎。 由于煤礦技術數據沒有進入數據庫，生產管理軟件、安全管理軟件和經營管理軟件就成了空中樓閣。因為這些軟件所需的數據要手工輸入，嚴重降低了軟件的實用性。 煤礦的技術數據，不論是機電通