礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山

礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山北京科技大學(xué)胡乃聯(lián)綱要礦山企業(yè)信息化概述礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容數(shù)字礦山簡(jiǎn)介自動(dòng)化采礦技術(shù)進(jìn)展4321礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山1礦山企業(yè)信息化概述1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化交融的概念信息技術(shù)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的標(biāo)志技術(shù)，它同蒸汽機(jī)、電力、原子能分屬不同時(shí)代的標(biāo)志技術(shù)。(1)前期工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代：第一次產(chǎn)業(yè)革命，蒸汽機(jī)第二次產(chǎn)業(yè)革命，電力(2)興隆工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代：第三次產(chǎn)業(yè)革命，原子能(3)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代：高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命，信息技術(shù)。1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化交融的概念工業(yè)化是國(guó)家消費(fèi)力開展程度的標(biāo)志，工業(yè)經(jīng)濟(jì)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分；興隆國(guó)家和地域根本上是在完成工業(yè)化以后才開場(chǎng)進(jìn)入信息化快速開展階段；我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程尚未完成，現(xiàn)階段又面臨實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、信息化的雙重?fù)?dān)務(wù)，這是我國(guó)兩化交融開展進(jìn)程中的特殊國(guó)情；因此，我國(guó)必需以信息化帶開工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，推進(jìn)兩化交融開展。1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化交融的概念十六大：以信息化帶開工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化；十七大：開展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化交融；十七屆五中全會(huì)：推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度交融；十八大：兩化交融被放在了工業(yè)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、城鎮(zhèn)化同步開展這樣一個(gè)有機(jī)體系中。2021年組建工業(yè)和信息化部，進(jìn)一步表達(dá)了兩化交融這一國(guó)家經(jīng)濟(jì)開展的指點(diǎn)思想。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(1)電子數(shù)據(jù)處置〔ElectronicDataProcesing，EDP〕用計(jì)算機(jī)替代人工處置例行性的數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)表以支持組織的作業(yè)活動(dòng)。(2)管理信息系統(tǒng)〔ManagementInformationSystem，MIS〕由人和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成，能提供企業(yè)管理所需信息以支持企業(yè)的消費(fèi)運(yùn)營(yíng)和決策的人機(jī)系統(tǒng)。主要功能包括消費(fèi)管理、運(yùn)營(yíng)管理、資產(chǎn)管理、行政管理和系統(tǒng)維護(hù)等。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(3)企業(yè)資源規(guī)劃〔EnterpriseResourcePlanning，ERP〕企業(yè)-資源-方案〔ERP〕，又譯企業(yè)資源規(guī)劃，是一個(gè)由美國(guó)著名管理咨詢公司〔Gartner〕於1990年提出的企業(yè)管理概念。企業(yè)資源方案最初被定義為運(yùn)用軟件，但迅速為全世界商業(yè)企業(yè)所接受。如今曾經(jīng)開展成為一個(gè)重要的現(xiàn)代企業(yè)管理實(shí)際，也是一個(gè)實(shí)施企業(yè)流程再造的重要工具。ERP是從MRP〔MaterialRequirementPlanning，物料需求方案〕開展而來的新一代集成化管理信息系統(tǒng)，它擴(kuò)展了MRP的功能，其中心思想是供應(yīng)鏈管理。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(3)企業(yè)資源規(guī)劃〔EnterpriseResourcePlanning，ERP〕ERP跳出了傳統(tǒng)企業(yè)邊境，從供應(yīng)鏈范圍去優(yōu)化企業(yè)的資源。ERP系統(tǒng)集信息技術(shù)與先進(jìn)管理思想于一身，成為現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。ERP是將企業(yè)一切資源進(jìn)展整合集成管理，即將企業(yè)的三大流：物流、資金流、信息流進(jìn)展全面一體化管理的管理信息系統(tǒng)。ERP對(duì)于改善企業(yè)業(yè)務(wù)流程、提高企業(yè)中心競(jìng)爭(zhēng)力具有顯著作用。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(4)客戶管理系統(tǒng)〔CustomerRelationshipManagement，CRM〕CRM概念最初由GartnerGroup提出來，而后開場(chǎng)在企業(yè)電子商務(wù)中流行。CRM的主要含義就是經(jīng)過對(duì)客戶詳細(xì)資料的深化分析，來提高客戶稱心程度，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。(5)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造〔ComputerAidedDesign，ComputerAidedManufacturing，CAD/CAM1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(6)制造執(zhí)行系統(tǒng)〔manufacturingExecutionSystem，MES〕MES是美國(guó)AMR公司(AdvancedManufacturingResearch，Inc．)在90年代初提出的，其定義為“位于上層的方案管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。〞MES旨在加強(qiáng)MRP方案的執(zhí)行功能，把MRP方案同車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，經(jīng)過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)起來。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(7)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)〔ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS〕CIMS的概念最早是由美國(guó)學(xué)者哈林頓博士提出的。是經(jīng)過計(jì)算機(jī)硬件、軟件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)消費(fèi)全部過程中有關(guān)的人、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)管理三要素及其信息與物流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜的大系統(tǒng)。CIM的概念已從美國(guó)等興隆國(guó)家傳播到開展中國(guó)家，從典型的離散型機(jī)械制造業(yè)擴(kuò)展到化工、冶金等延續(xù)或半延續(xù)制造業(yè)。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(8)人力資源管理〔humanResourceManagement，HRM〕組織或社會(huì)團(tuán)體運(yùn)用系統(tǒng)學(xué)實(shí)際與方法，對(duì)企業(yè)的人力資源管理方方面面進(jìn)展分析、規(guī)劃、實(shí)施、調(diào)整，提高企業(yè)人力資源管理程度，使人力資源更有效的效力于組織或團(tuán)體目的。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(9)知識(shí)管理系統(tǒng)〔KnowledgeManagement，KM〕利用軟件系統(tǒng)或其他工具，對(duì)組織中大量的有價(jià)值的方案、謀劃、成果、閱歷等知識(shí)進(jìn)展分類存儲(chǔ)和管理，積累知識(shí)資產(chǎn)防止流失，促進(jìn)知識(shí)的學(xué)習(xí)、共享、培訓(xùn)、再利用和創(chuàng)新，有效降低組織運(yùn)營(yíng)本錢，強(qiáng)化其中心競(jìng)爭(zhēng)力的管理方法。1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化的方式(10)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)〔OfficeAutomation，OA)辦公自動(dòng)化是指辦公人員利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，借助先進(jìn)的辦公設(shè)備，實(shí)現(xiàn)辦公活動(dòng)科學(xué)化、自動(dòng)化，其目的是經(jīng)過實(shí)現(xiàn)辦公處置業(yè)務(wù)的自動(dòng)化，最大限制地提高辦公效率，改良辦公質(zhì)量，改善辦公環(huán)境和條件，輔助決策，減少或防止各種過失和弊端，縮短辦公處置周期，并用科學(xué)的管理方法，借助各種先進(jìn)技術(shù)，提高管理和決策的科學(xué)化程度。1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化作業(yè)對(duì)象：礦物巖石，深埋地下，存在不確定性，形狀、數(shù)量、質(zhì)量信息的獲取比較困難；作業(yè)地點(diǎn)：隨消費(fèi)的進(jìn)展不斷挪動(dòng)，信息的采集、傳輸都不方便；作業(yè)條件：惡劣。露天礦風(fēng)吹、日曬、雨淋；地下礦陰暗、潮濕、空間狹??；產(chǎn)品構(gòu)造：?jiǎn)我弧５刭|(zhì)資源決議產(chǎn)品，不能隨市場(chǎng)變化。礦山企業(yè)的信息化程度落后于普通的制造企業(yè)。1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化總體來講，我國(guó)處于工業(yè)化中期開展階段；詳細(xì)到礦山企業(yè)，工業(yè)化開展程度那么非常不平衡，時(shí)間跨度在50年以上；一些礦山的配備程度、自動(dòng)化程度曾經(jīng)接近或到達(dá)礦業(yè)興隆國(guó)家的程度；有些礦山那么還處在上世紀(jì)中期程度；與之相順應(yīng)的管理方式、管理流程差別也非常大；因此，礦山企業(yè)的兩化交融任重而道遠(yuǎn)。1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化國(guó)內(nèi)礦山在自動(dòng)化、信息化方面的一些概念：礦山自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化；數(shù)字礦山、數(shù)字化礦山、e礦山、感知礦山、智慧礦山；自動(dòng)化采礦、智能采礦、遙控采礦、無人采礦。目的：建立“平安、綠色、智能、高效〞的現(xiàn)代化礦山。徹底改善礦工的勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)無人或少人采礦，實(shí)現(xiàn)采礦辦公室化。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.1地測(cè)信息化2.2設(shè)計(jì)方案信息化2.3消費(fèi)過程信息化2.4運(yùn)營(yíng)管理信息化2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.1地測(cè)信息化地質(zhì)丈量任務(wù)是礦山企業(yè)所特有的，它為企業(yè)的正常消費(fèi)提供盡能夠準(zhǔn)確的“主要原資料〞的信息。由于地質(zhì)丈量任務(wù)的對(duì)象—礦物巖石深埋地下，描畫它們形狀、數(shù)量、質(zhì)量的信息只能靠有限的鉆孔或巷道取樣獲得，在許多情況下要靠推斷來處置問題，存在著明顯的不確定性。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.1地測(cè)信息化許多年來，國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者圍繞這一問題做了大量的研討任務(wù)，獲得了許多高程度的研討成果，如礦床模型的研討，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的研討等。在模型和方法研討的根底上，國(guó)外一些知名的礦業(yè)軟件公司開發(fā)出了一些具有較高商業(yè)價(jià)值的運(yùn)用軟件。這些軟件在世界各地的礦山推行運(yùn)用后，獲得了良好的運(yùn)用效果，同時(shí)也為上述公司帶來了豐厚的經(jīng)濟(jì)報(bào)答。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.1地測(cè)信息化在國(guó)內(nèi)比較活潑的外國(guó)公司有：Surpac〔澳大利亞〕；Micromine〔澳大利亞〕；Mintec〔美國(guó)〕；Datamine〔英國(guó)〕；其他。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.1地測(cè)信息化最近幾年，國(guó)內(nèi)的礦業(yè)軟件研討與開發(fā)任務(wù)也非?；顫?，無論在實(shí)際研討還是在適用軟件開發(fā)等方面都得到了快速開展。比較有代表性的軟件有：MapGis〔武漢中地?cái)?shù)碼科技〕3DMine〔北京三地曼公司〕D-Mine〔長(zhǎng)沙迪邁信息科技〕2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.2設(shè)計(jì)方案信息化礦山設(shè)計(jì)主要是指露天礦開采境界的優(yōu)化圈定、開辟運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、回采爆破設(shè)計(jì)和地下礦的開辟設(shè)計(jì)、采準(zhǔn)設(shè)計(jì)、回采設(shè)計(jì)等。礦山設(shè)計(jì)和普通制造企業(yè)有著很大的區(qū)別，它的設(shè)計(jì)對(duì)象是經(jīng)過地質(zhì)勘探獲得的形狀復(fù)雜的礦物巖石，其難度要比制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)大的多。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.2設(shè)計(jì)方案信息化隨著一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〔CAD〕軟件的開展，礦山設(shè)計(jì)的信息化程度有了很大的提高，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于制造企業(yè)。礦山設(shè)計(jì)需求在地測(cè)信息化的根底上進(jìn)展，地測(cè)信息化的程度也制約著設(shè)計(jì)的信息化。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.2設(shè)計(jì)方案信息化礦山采掘〔剝〕方案的優(yōu)化編制利用運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)模擬、計(jì)算機(jī)技術(shù)，合理安排礦山開辟、探礦、采準(zhǔn)、回采、充填等作業(yè)，不斷地為本人預(yù)備原資料，防止采掘失調(diào)，保證礦山平衡消費(fèi)。中長(zhǎng)期規(guī)劃，年度方案，季度方案，月方案。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.2設(shè)計(jì)方案信息化前面提到的礦業(yè)軟件普通都具有設(shè)計(jì)方案功能，在露天礦山的運(yùn)用比較勝利，在地下礦勝利運(yùn)用的相對(duì)較少。國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了一些在運(yùn)用比較勝利的采礦設(shè)計(jì)軟件，但目前大部分礦山只是利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)展一些單體工程設(shè)計(jì)，系統(tǒng)性較差。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.3消費(fèi)過程信息化消費(fèi)過程信息化包括：露天GPS調(diào)度系統(tǒng)；地下礦消費(fèi)過程監(jiān)控系統(tǒng)；井下人員監(jiān)控井下挪動(dòng)設(shè)備監(jiān)控井下固定設(shè)備監(jiān)控地面設(shè)備監(jiān)控2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.3消費(fèi)過程信息化露天礦GPS調(diào)度系統(tǒng)GPS技術(shù)簡(jiǎn)介；GPS提供的效力：準(zhǔn)確定位，準(zhǔn)確導(dǎo)航，監(jiān)視物體挪動(dòng)，報(bào)告正確時(shí)間；主要運(yùn)用：(1)消費(fèi)調(diào)度，自行式設(shè)備的跟蹤，電鏟定位，鉆機(jī)定位。(2)位移監(jiān)測(cè)。GPS的優(yōu)點(diǎn)：(1)覆蓋范圍廣；(2)定位速度快；(3)嚴(yán)密性強(qiáng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.3消費(fèi)過程信息化最近幾年，地下礦山的消費(fèi)過程自動(dòng)化有了長(zhǎng)足的開展，提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、充填系統(tǒng)的自動(dòng)化，遙控鏟運(yùn)機(jī)、遙控鉆機(jī)在礦山的運(yùn)用闡明自動(dòng)化與遙控技術(shù)曾經(jīng)進(jìn)入了礦山企業(yè)。對(duì)于類似于加工企業(yè)的選礦消費(fèi)，那么大部分到達(dá)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度。礦山消費(fèi)過程自動(dòng)化程度的提高為消費(fèi)過程信息化發(fā)明了條件。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.3消費(fèi)過程信息化礦山企業(yè)消費(fèi)過程的自動(dòng)化、數(shù)字化不同于普通的制造企業(yè)，特別是分布于不同中段、不同臺(tái)階的采掘〔剝〕消費(fèi)，由于作業(yè)地點(diǎn)分散、作業(yè)過程不延續(xù)、作業(yè)條件惡劣等緣由，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化難度較大。根據(jù)我國(guó)礦山目前的配備程度和管理現(xiàn)狀，地下礦消費(fèi)過程信息化、自動(dòng)化的內(nèi)容主要有：2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.3消費(fèi)過程信息化無人采礦人工智能與機(jī)器人的運(yùn)用；無人駕駛機(jī)車；遙控鉆機(jī)；遙控鏟運(yùn)機(jī)；司機(jī)操控→井下硐室控制→地面控制→遠(yuǎn)程控制。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容2.4運(yùn)營(yíng)管理信息化在地測(cè)信息化、設(shè)計(jì)信息化、消費(fèi)過程自動(dòng)化的同時(shí)，建立各種計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，才干充分開發(fā)和運(yùn)用信息資源，實(shí)現(xiàn)企業(yè)中資金流、物流合理有序的流動(dòng)。主要內(nèi)容有：全面預(yù)算、方案統(tǒng)計(jì)、物資供應(yīng)、設(shè)備資產(chǎn)、產(chǎn)品銷售、人力資源、財(cái)務(wù)本錢、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析、辦公自動(dòng)化〔OA〕等。2礦山企業(yè)信息化的內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.1數(shù)字礦山的概念3.2數(shù)字礦山的意義3.3數(shù)字礦山的實(shí)際根底3.4數(shù)字礦山建立概略3.5關(guān)于數(shù)字礦山建立的思索3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.1數(shù)字礦山的概念數(shù)字礦山〔DigitalMine，DM〕是數(shù)字地球〔DigitalEarth，DE〕的理念、原理及技術(shù)在礦山領(lǐng)域中的詳細(xì)運(yùn)用和延伸。數(shù)字礦山的開發(fā)和運(yùn)用既有與數(shù)字地球類似的地方，又有其本身的特點(diǎn)，所以研討數(shù)字礦山首先要了解數(shù)字地球。美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栍?998年最先提出“數(shù)字地球〞的概念?！皵?shù)字地球〞包括3個(gè)重要的組成部分：信息的獲取、信息的處置、信息的運(yùn)用。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.1數(shù)字礦山的概念數(shù)字礦山概念自從1999年11月首屆“國(guó)際數(shù)字地球〞大會(huì)提出以來，曾經(jīng)經(jīng)過了十幾個(gè)年頭；數(shù)字礦山概念產(chǎn)生后，迅速開展，定義、概念、內(nèi)涵、功能體系、關(guān)鍵技術(shù)的研討層出不窮；目前，數(shù)字礦山建立已不再是單純的實(shí)際研討和概念炒作，而是有了明確的建立目的：即建立“平安、綠色、智能、高效〞的現(xiàn)代化礦山；數(shù)字礦山建立不能一蹴而就，而是伴隨企業(yè)開展不斷開展完善，這一理念已被礦山企業(yè)所接受；管理理念僵化、管理程度落后是影響數(shù)字礦山建立效果的最大妨礙。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.2數(shù)字礦山的意義隨著人類文明的開展，對(duì)礦產(chǎn)品需求的添加，不可再生的礦產(chǎn)資源只能越來越少，高檔次、易開采的礦床逐漸枯竭。礦山開采將針對(duì)以下幾個(gè)類型：(1)深部礦床(2)低檔次礦床(3)松、軟、破礦床(4)水體下礦床(5)高海拔礦床3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.2數(shù)字礦山的意義由于開采條件的改動(dòng)，礦山企業(yè)獲得利潤(rùn)的難度加大；礦山特別是井下作業(yè)環(huán)境惡劣是社會(huì)所公認(rèn)的。人類文明的提高，小康社會(huì)的建立，都要求徹底改善任務(wù)人員的勞動(dòng)條件；研討建立數(shù)字礦山，實(shí)現(xiàn)智能采礦、自動(dòng)化采礦是從根本上處理上述問題的獨(dú)一途徑。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.2數(shù)字礦山的意義在礦業(yè)興隆國(guó)家礦山，信息技術(shù)的運(yùn)用已相當(dāng)普及。二十世紀(jì)后20年，這些國(guó)家礦山信息化的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)到地下礦山消費(fèi)過程自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化操作方面。(1)提高勞動(dòng)消費(fèi)率，降低本錢，使本人在市場(chǎng)不景氣的情況下仍處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)位置。(3)尋求更經(jīng)濟(jì)的開采貧礦和深部礦床的有效途徑。(2)使礦工遠(yuǎn)離高地溫、巖爆要挾等惡劣操作環(huán)境，徹底改善礦工的平安和安康情況，實(shí)現(xiàn)采礦辦公室化。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.3數(shù)字礦山的實(shí)際根底(1)系統(tǒng)工程學(xué)和信息工程學(xué)。數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，來自不同數(shù)據(jù)源和信息平臺(tái)的信息系統(tǒng)的集成，系統(tǒng)規(guī)范制定等。(2)數(shù)字地質(zhì)學(xué)及巖石力學(xué)實(shí)際。建立三維可視化動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型、礦床模型、巖石力學(xué)模型。巖體不延續(xù)面自動(dòng)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪實(shí)際與遙感數(shù)字成像，建立數(shù)字高程模型等。(3)現(xiàn)代采礦學(xué)。順應(yīng)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化作業(yè)的新的采礦工藝和方法。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.3數(shù)字礦山的實(shí)際根底(4)無線電和光纖通訊實(shí)際、空間信息實(shí)際、自動(dòng)定位與導(dǎo)航實(shí)際。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化采礦的根底。(5)機(jī)械工程學(xué)、機(jī)器人與自動(dòng)化實(shí)際。開發(fā)研制先進(jìn)的自動(dòng)化采礦設(shè)備。(6)檢測(cè)監(jiān)控實(shí)際。建立作業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、平安消費(fèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、固定設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、挪動(dòng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等。(7)工程管文科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)與控制論。建立高速企業(yè)網(wǎng)，人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷綜合分析決策，中長(zhǎng)期消費(fèi)規(guī)劃，消費(fèi)方案優(yōu)化決策等。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(1)硬件平臺(tái)建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)、有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等消費(fèi)調(diào)度指揮中心〔或平安消費(fèi)監(jiān)控中心〕建立DLP拼接屏或邊緣交融大屏中心監(jiān)控設(shè)備等3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(1)地質(zhì)資源的數(shù)字化和三維可視化購置商品化的礦業(yè)軟件，如Surpac，Micromine，Mintec，Datamine等國(guó)外軟件；3Dimine，Dimine，MapGis等國(guó)產(chǎn)軟件。許多礦山經(jīng)過三維建模，開發(fā)了一些地表、井下的三維模型或稱為虛擬現(xiàn)實(shí)，較為直觀的反響礦山的實(shí)踐情況；比較符合一些人的要求；3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(2)設(shè)計(jì)方案數(shù)字化、最優(yōu)化功能的實(shí)現(xiàn)上述軟件普通都具有進(jìn)展采礦設(shè)計(jì)、方案編制的功能，可部分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案數(shù)字化；這些軟件在地質(zhì)丈量方面的運(yùn)用相對(duì)較為勝利，但在采礦設(shè)計(jì)、方案編制方面存在一些這樣那樣的問題，大部分礦山普通采用CAD、或人工輔助完成設(shè)計(jì)、方案方面的任務(wù)。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(3)消費(fèi)過程自動(dòng)化系統(tǒng)建立提升運(yùn)輸自動(dòng)化；通風(fēng)自動(dòng)化；排水自動(dòng)化；壓風(fēng)自動(dòng)化；變配電自動(dòng)化；充填自動(dòng)化；選礦自動(dòng)化等。部分實(shí)現(xiàn)無人或少人操作，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(4)平安管理系統(tǒng)建立人員定位系統(tǒng)；通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)；監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，井下環(huán)境監(jiān)測(cè)、地壓監(jiān)測(cè)、數(shù)字視頻監(jiān)控等；重點(diǎn)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)；尾礦庫在線監(jiān)測(cè)。部分實(shí)現(xiàn)無人或少人操作，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.4數(shù)字礦山建立概略(5)消費(fèi)管理系統(tǒng)的開發(fā)建立地質(zhì)儲(chǔ)量、丈量驗(yàn)收、消費(fèi)礦量、損失貧化報(bào)表；消費(fèi)方案、消費(fèi)調(diào)度、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)表；其他運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的開發(fā)建立物資管理系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)人力資源管理系統(tǒng)財(cái)務(wù)本錢系統(tǒng)辦公自動(dòng)化等。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.5關(guān)于數(shù)字礦山建立的思索一些礦山建立數(shù)字礦山的積極性較高，但在認(rèn)識(shí)上存在差距，重硬件、輕軟件、輕管理的景象普遍存在；在信息技術(shù)領(lǐng)域，礦山技術(shù)力量相對(duì)薄弱，既懂管理又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才缺乏，單靠礦山本人的力量來建立數(shù)字礦山比較困難；僵化的管理理念、對(duì)數(shù)字礦山的片面認(rèn)識(shí)，是數(shù)字礦山建立成敗的關(guān)鍵。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.5關(guān)于數(shù)字礦山建立的思索數(shù)字礦山的建立可以依層次循序漸進(jìn)，也可以采用選擇重點(diǎn)、逐漸擴(kuò)展或跨越式開展方式，其終極目的是實(shí)現(xiàn)礦山真正平安、高效、經(jīng)濟(jì)開采。用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)還處于起步階段，礦山更為落后。分析研討少數(shù)先行者的閱歷，對(duì)于我國(guó)礦山，從構(gòu)建平安消費(fèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、開采方案優(yōu)化決策系統(tǒng)與消費(fèi)調(diào)度指揮系統(tǒng)著手，向數(shù)字化礦山方向開展，能夠是更為有效的途徑。3數(shù)字礦山簡(jiǎn)介3.5關(guān)于數(shù)字礦山建立的思索國(guó)家科技部、基金委等機(jī)構(gòu)和相關(guān)行業(yè)相繼立項(xiàng)支持了一批數(shù)字礦山研討課題，例如：國(guó)家“十一五〞863工程：“數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)與軟件開發(fā)〞；國(guó)家“十二五〞863工程：“地下金屬礦智能開采技術(shù)〞；國(guó)家“十二五〞863工程：“數(shù)字礦山建立關(guān)鍵技術(shù)研討與示范〞。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山4自動(dòng)化采礦技術(shù)進(jìn)展4自動(dòng)化采礦技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.2典型礦山引見4.3我國(guó)應(yīng)采取的對(duì)策4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展國(guó)外礦業(yè)興隆國(guó)家在完成工業(yè)化、信息化的根底上，大力進(jìn)展采礦自動(dòng)化、智能化方面的研討與探求，獲得了一些進(jìn)展；我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程尚未完成，現(xiàn)階段又面臨實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、信息化的雙重?fù)?dān)務(wù)，礦山企業(yè)更是如此；因此，重點(diǎn)進(jìn)展礦山自動(dòng)化、信息化建立，特別強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字礦山建立；礦山信息化、數(shù)字化建立的最終目的是—實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化采礦〔智能采礦〕。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展礦業(yè)興隆的國(guó)家如加拿大、瑞典、芬蘭、南非、澳大利亞等為此已不懈努力，斗爭(zhēng)了二三十年，獲得了豐盛的成果。1991年，芬蘭提出了智能礦山技術(shù)研討方案〔IM〕；1997年，提出了智能礦山實(shí)施研發(fā)技術(shù)方案〔IMI〕；1993年，加拿大開場(chǎng)實(shí)施采礦自動(dòng)化工程〔MAP〕五年方案；加拿大還制定出一項(xiàng)擬在2050年實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，即在加拿大北部遙遠(yuǎn)地域建立一個(gè)無人礦山，經(jīng)過衛(wèi)星操控礦山的一切設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)械破碎和自動(dòng)采礦。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展自動(dòng)化采礦的開展與設(shè)備制造廠家有親密關(guān)系，國(guó)際著名的幾家采礦設(shè)備公司均在大力開展各自的自動(dòng)化采礦配備及相關(guān)技術(shù)。目前有三大設(shè)備公司在研制智能設(shè)備，在處理自動(dòng)定位與導(dǎo)航方面發(fā)揚(yáng)了重要作用，他們已從制造設(shè)備開展到研討系統(tǒng)處理方案。山德維克〔Sandvik〕公司的AutoMine工程卡特彼勒〔Caterpillar〕公司Minegem工程阿特拉斯〔AtlasCopco〕ScooptramAutomationSystem4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展研討探求的自動(dòng)化工程很多，如鑿巖、裝藥、爆破、支護(hù)、出礦、井下運(yùn)輸?shù)龋^為勝利的是鑿巖作業(yè)和出礦作業(yè)；井下機(jī)車運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)曾經(jīng)非常成熟并被廣泛運(yùn)用；至于提升、通風(fēng)、排水、充填等系統(tǒng)的自動(dòng)化，國(guó)內(nèi)一些礦山的運(yùn)用也比較勝利。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展鑿巖作業(yè)自動(dòng)化鑿巖從視距內(nèi)遙控，到井下硐室遙控，如今曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從地面遙控的自動(dòng)化鑿巖；可以延續(xù)自動(dòng)完成掘進(jìn)任務(wù)面一個(gè)循環(huán)的炮孔或深孔采礦任務(wù)面一排扇形炮孔的鑿巖，但設(shè)備移位和保養(yǎng)維修仍需人工干涉。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展出礦作業(yè)鏟運(yùn)機(jī)出礦作業(yè)自動(dòng)化大致閱歷了一下幾個(gè)階段：〔1〕部分遙控作業(yè)；〔2〕人工控制鏟礦、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、人工控制卸礦；〔3〕人工控制鏟礦、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、卸礦；〔4〕全自動(dòng)出礦。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展部分遙控作業(yè)?操作員用一臺(tái)配帶于胸部的控制安裝控制鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入采場(chǎng)裝載。?裝載完成后，遙控將鏟運(yùn)機(jī)從礦堆移出。?操作員再回到駕駛室，手動(dòng)將鏟運(yùn)機(jī)開往卸載點(diǎn)。卸載完成，操作員再把它開回到剛剛的裝載點(diǎn)。?這樣做雖然到達(dá)了操作員不進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的目的，但在不遵守平安程序時(shí)，還是會(huì)發(fā)惹事故。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展人工控制鏟礦、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)?為了實(shí)現(xiàn)鏟運(yùn)機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，國(guó)外一些礦山進(jìn)展了多種實(shí)驗(yàn)。?最初的方案是在巷道中安裝電子導(dǎo)航線，鏟運(yùn)機(jī)裝載完成后，控制器自動(dòng)導(dǎo)航控制鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至卸載點(diǎn)卸載。?實(shí)驗(yàn)闡明導(dǎo)航效過比較理想，但是受導(dǎo)引系統(tǒng)限制，鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度提升困難。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展人工控制鏟礦、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)?后來又運(yùn)用激光雷達(dá)探測(cè)墻壁的間隔和鏟運(yùn)機(jī)在巷道中的準(zhǔn)確位置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)庫給鏟運(yùn)機(jī)提供空間信息，發(fā)出挪動(dòng)指令：向左、向右、前進(jìn)、后退、穩(wěn)定速度、加速或剎車。?這些技術(shù)的采用保證了在一個(gè)分段順利實(shí)現(xiàn)三臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)的同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展出礦作業(yè)?處理了鏟運(yùn)機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)問題后，自動(dòng)卸礦、自動(dòng)鏟礦問題的處理保證了鏟運(yùn)機(jī)的全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。?自動(dòng)化鏟運(yùn)機(jī)有很大的優(yōu)勢(shì)，如不怕炮煙、不用休憩、延續(xù)任務(wù)等。同時(shí)也徹底改動(dòng)了工人的任務(wù)環(huán)境。?不利要素：自動(dòng)化區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)的鏟運(yùn)機(jī)需求更光滑的巷道底板和大量的輔助配備，所以本錢要高于人工操作采場(chǎng)。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展AutoMine系統(tǒng)山德維克的AutoMine@也稱為地下礦山自動(dòng)化礦石運(yùn)輸系統(tǒng)，被廣泛運(yùn)用于加拿大、芬蘭、智利、南非及澳大利亞等國(guó)的卡車、鏟運(yùn)機(jī)上。特點(diǎn)：(1)自動(dòng)行駛及卸礦、遠(yuǎn)程遙控鏟斗裝礦；(2)操作人員在控制室控制、一個(gè)操作員可控制數(shù)臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)及卡車；(3)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀及消費(fèi)監(jiān)控、交通控制、導(dǎo)航系統(tǒng)無需根底設(shè)備；(4)與外部系統(tǒng)兼容接口；(5)適用于不同運(yùn)用場(chǎng)所、靈敏的作業(yè)區(qū)域隔離系統(tǒng)。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展AutoMine系統(tǒng)AutoMine系統(tǒng)效益：(1)提高平安性、改善任務(wù)環(huán)境；(2)提高的設(shè)備利用率、提高消費(fèi)效率；(3)改善放礦管理；(4)降低的維護(hù)本錢、降低的作業(yè)本錢。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展AutoMine-Lite系統(tǒng)山德維克的AutoMine@-Lite系統(tǒng)，用于小區(qū)域的視頻和無線電遙控系統(tǒng)；它以AutoMine的技術(shù)為根底，控制系統(tǒng)安裝在一輛面包車上，可以在礦井下靈敏地挪動(dòng)到不同的采區(qū)或采場(chǎng)封鎖區(qū)域附近，接通控制線路后，便可支配智能鏟運(yùn)機(jī)乃至卡車運(yùn)作，比較方便。作為自動(dòng)化采礦的一種方案，易于推行運(yùn)用。4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展LHD自動(dòng)化出礦4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4.1當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展4自動(dòng)化采礦技術(shù)進(jìn)展芬蘭礦山采礦自動(dòng)化.wmv4.2典型礦山引見瑞典基律納鐵礦基律納鐵礦最大特點(diǎn)是：消費(fèi)規(guī)模大，08年產(chǎn)鐵礦石2750萬噸；勞動(dòng)消費(fèi)率高，400人從事井下作業(yè)；階段高，正在消費(fèi)的1045程度為275米，正在開辟的5程度為320米；分段高，目前的分段高度為28.5—30米；自動(dòng)化程度高，提升運(yùn)輸早在上世紀(jì)末就完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，目前，大部分區(qū)域的鑿巖、出礦作業(yè)也以實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。4.2典型礦山引見在自動(dòng)化出礦方面，Kiruna鐵礦閱歷了多年曲折的實(shí)驗(yàn)。一開場(chǎng)鏟運(yùn)機(jī)采用視距外遠(yuǎn)程作業(yè)，即操作員用一臺(tái)配帶于胸部的控制安裝控制鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)展裝載。裝載完成后，遙控將鏟運(yùn)機(jī)從礦堆移出。操作員再回到駕駛室，手動(dòng)將鏟運(yùn)機(jī)開往卸載點(diǎn)。卸載完成，操作員再把它開回到剛剛的裝載點(diǎn)。這樣做雖然到達(dá)了操作員不進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的目的，但在不遵守平安程序時(shí)，還是會(huì)發(fā)惹事故。4.2典型礦山引見1986年開場(chǎng)進(jìn)展自動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)；1995年安裝了改良的裝載電控系統(tǒng)，開發(fā)了防止鏟運(yùn)機(jī)相互碰撞的交通控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)；后來又運(yùn)用激光雷達(dá)探測(cè)鏟運(yùn)機(jī)在巷道中的準(zhǔn)確位置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)庫給鏟運(yùn)機(jī)提供空間信息，發(fā)出挪動(dòng)指令，順利實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分段三臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)的同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)；由于井下作業(yè)，如鑿巖、部分自動(dòng)化鏟運(yùn)機(jī)、運(yùn)輸、提升系統(tǒng)等根本實(shí)現(xiàn)了遙控和無人