刍议煤矿“数字化”矿山建设.doc

刍议煤矿“数字化”矿山建设 摘要煤矿“数字化”矿山建设是采矿行业的一个崭新科技领域，也是矿山企业发展的重要科技途径，煤矿“数字化”矿山建设为矿山企业的生产、安全、管理提供了合理、高效、准确地解决方案。随着企业对数字化建设的重视，数字化在矿山的应用也成为矿山企业研究的热门话题，本论文就煤矿“数字化”矿山建设相关问题进行了探讨。 关键字矿山建设;数字化;煤矿建设 Abstract The coal mine construction “ digital “ mining industry is a new field of science and technology, also be mine enterprise development the important science and technology ways, ““ digital mine construction for coal mine mining enterprises production, security, management provides a reasonable, efficient, accurate solution. With the digitization construction seriously, digital application in mines has become a popular topic in the field of mining enterprises, this thesis “digital coal mine “ mine construction and discusses the related problems. Key words mine construction; digital; coal mine construction 中图分类号TD22文献标识码A 文章编号 数字花矿山是一个科学、系统的概念，也是一种动态持续的过程，是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案，数字化矿山实施的成功，将对我国煤炭资源行业实现结构优化重组和应对国际市场竞争的能力有着积极重要的作用。首先来看煤矿“数字化”矿山建设发展现状 一、煤矿“数字化”矿山建设发展现状 1.1煤矿“数字化”矿山简介 数字化矿山的定义是由数字地球的定义延伸而来,即在矿山范围内以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架,并在该框架内嵌入所获得的信息的总和。煤矿所能获取的信息可划分为固有信息和动态信息2个层面,固有信息包括矿井原始数据地质、测量、钻孔和煤层、围岩、井巷等地质体空间信息;动态信息包括采掘、通风、运输、供电、给排水等生产系统网络及其装备信息,生产过程中产生的信息设备状态、环境、人员,专业分析辅助决策信息,生产经营管理信息。 数字化矿山的主要研究内容包括矿山科学技术发展战略、共享矿山数据资源、矿山可持续发展战略、矿山经济发展、矿山安全和矿山科学技术创新的需要等，它把关于矿山系统的原始数据流转换成可以理解的信息，转换成具有矿山经济价值的知识。 1.2研究煤矿“数字化”矿山建设的重要意义 数字化矿山是在测量、地质、采矿、选矿、安全等各个专业知识和技术资料比较完备的基础上,结合相应软件建立起来的三维模拟图形,可以相当真实地立体展示地质形态和生产现场实际情况。矿业数字矿山模型是把地质勘探、资源估计储量、测量数据收集等导入成三维视图,同时融合了露天采矿和地下采矿设计等,它涵盖了地面状况、矿体赋存、断层、水文地质等从地表到地下的、完整的、具体的地质数据;还能设计多种现场生产方案及采区闭坑复垦方案、模拟方案实施效果,模拟再现生产现场的调度指挥。 数字化矿山还可以作为检验监测手段,将矿山边坡、排土场、尾矿库、地下采场和采空区等已发生危险的部位所设置的监控设施统一进行在线监控，进行安全的监控预防；将其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术资料进行复核,找出其需要进一步完善的部分,提高项目成果的精确度,使设计能和矿山实际生产活动相结合,科学推动矿山长远发展。 二、煤矿“数字化”矿山建设发展存在问题 国内矿山行业数字化建设发展现状进入21世纪以来,信息技术的快速发展和浪潮般的推广应用,为矿山企业带来了机遇,也带来了压力。一方面,随着矿产资源消费的急剧增长和开采加工难度的日益增大,促使采矿逐渐走向数字化和智能化;另一方面,随着计算机技术、网络技术、数据库技术、自动化技术、传感器技术、数字视频技术和现代管理技术的发展,煤矿信息化正向信息扩展、高度集成、综合应用、自动控制、预测预报、智能决策的方向发展。煤矿企业对信息化建设越来越重视,且大部分建设了以光缆为基础的高速企业网,开发了管理信息系统、采矿生产运输自动化系统、生产调度监控系统与internet网对接并建立了网站系统。 三、煤矿“数字化”矿山建设目标 随着计算机技术在采矿业的不断应用，采矿业正由经验型、传统型向科学型、定量分析与处理、自动化方向发展。我们矿山生产的实际情况，将下一步数字化矿山建设目标定位于以计算机及其网络技术为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表达和深加工，并应用于各个生产环节的管理和决策之中，以实现矿山生产的系统优化，达到提高资源的综合利用率、降低生产成本、实现利润最大化的目的。高效快速的推进矿山网络化、数字化、信息化、综合自动化在我矿的整体应用。 目前，我国数字矿山建设的具体目标是 3.1应用计算机技术、网络技术、信息技术、控制技术、智能技术和煤矿生产工艺技术，实现企业的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息的有机集成； 3.2通过应用软件，实现经营管理科学化，生产计划、生产安全调度、生产过程控制最优化； 3.3保证煤矿生产安全，提高产量和质量，提高企业经济效益和竞争能力； 3.4提高对客户多种要求的响应能力。 可见，“数字化矿井”最终表现为矿井的高度信息化、自动化、高效率、高安全和高效益。 四、煤矿“数字化”矿山建设的发展趋势 4.1发展趋势之一构建生态矿业工程 在建设数字矿山的同时，我们要试图朝着构建生态矿业工程方向发展。所谓生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡破坏时，建立人为的生态平衡，构建生态矿业工程对实现可持续发展具有非常重要的现实意义。 4.2发展趋势之二实现生产过程管理和控制一体化 矿山生产过程管理和控制一体化具体是指应用可视化技术，实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。 4.3发展趋势之三开发各种功能的矿山应用软件 矿山信息的分析与应用、矿山生产的评估与监控、矿山工程的模拟与决策等，均以各类应用软件和相关模型为工具。必须针对不同的应用和矿山工程需求，研究开发适合不同用户、具有不同功能的矿山应用软件，如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、工程计算、人工智能和科学可视化等软件工具。 4.4发展趋势之四实现无人采矿和遥控采矿 随着当前制造业成本上升而机器人产品价格不断下降，世界上倾向于少用人工而多用机器人，未来人们追求更舒适的工作条件，恶劣、危险的劳动环境需要用机器人代替人工。利用电子与机械技术的结合把工业机器人用于生产，实现遥控机器人采矿，使机械化转向自动化，可以大大提高生产率，降低成本，增加矿产资源效益。 4.5发展趋势之五虚拟条件下矿山模拟开采研究 以地质及矿床模型为基础，结合其它关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，完成矿山开采计划编制、巷道标准断面、硐室、开拓、采矿方法、穿爆、通风、管道、灾变应变预案等设计工作。 4.6发展趋势之六人工智能技术研究 自20世纪80年代中后期以来，人们已开始应用人工智能理论与技术来解决采矿工业中的各种实际问题，并逐步显示出无法取代的优越性。运用数据挖掘与知识发现、专家系统等人工智能技术实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能，实现矿山的智能化。 六、结束语 综上所述，数字化矿山理念对于中国煤矿行业贯彻科学发展观，走可持续发展之路是有着划时代的意义，但我们必须清醒地认识到煤矿“数字化”矿山建设是一项复杂而艰巨的工程。做到有计划地、有步骤地稳步实施煤矿“数字化”矿山建设的长远战略，为中国的采矿事业发展添砖加瓦，实现中国的采矿事业更好、更快发展。 参考文献 [1] 邓志雄，长期规划、重点突破---矿山企业管理信息化的关键，MM论坛，2003年7月. [2] 毕思文，殷作如. 数字矿山的概念、框架、内涵及应用示范[J].科技导报，2004639-41，63. [3] 吴立新,殷作如.再论数字矿山特征、框架与关键技术，煤炭学报,2003,281. [4] 张馨方;黄敏儿;;数字矿山建设及其现状简介[J];科技致富向导;2011年21期 [5] 刘廷安．自动化矿山一21世纪矿业技术的主旋律[J]．国外金属矿山，2000，11～6．