论数字矿山.pdf

S e r i e s N o ． 3 6 8 F e b r u ary 2 0 0 7 金 属 矿 山 METAL MI NE 总 第 3 6 8 期 2 0 0 7 年第 2期 专题综述 论 数 字 矿 山 孙豁然 徐 帅 东北大学 摘要就数字矿山和数字化矿山， 数字矿山与自动化矿山、 无人开采矿山的概念进行了探讨 ， 在此基础上明 确了数字矿山是以矿山信息综合集成、 共享利用与可视化表述为主要特征 ， 其基本标准是在矿山现有生产工艺环 节、 装备水平的前提下 ， 以网络为手段， 实现信息存储 、 传输 、 表达和深加工， 为生产优化 、 决策提供依据。同时， 阐 述 了建设数字矿 山的必要性 、 重要意义和冶金数字矿山建设 的内容 ， 明确了冶金数字矿山建设 的方 向。 关键词 数 字矿 山 数 字化矿 山 自动化矿山 无人开采 On Di g i t a l M i n e S u n Huo Ra n Xu s h u a i N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y A b s t r a c t T h e p a p e r d i s c u s s e s t h e d i ff e r e n c e i n t h e c o n c e p t s b e t w e e n d i g i t a l m i n e a n d d i gi t al i z e d m i n e ，a u t o m a t e d mi n e a n d r e m o t e - c o n t roH e d mi n e ， b a s e d o n w h i c h i t m a k e e x p l i c i t t h a t d i gi t al m i n e i s c h a r a c t e r i z e d b y c o m p r e h e n s i v e i n t e - g r a t i o n ，s h are d u t i l i z a t i o n a n d v i s u ali z e d p r e s e n t a t i o n o f mi n e i n f o r ma t i o n ．I t s b a s i c s t a n d a r d i s t o reali z e t h e i nfo rm a t i o n s t o r a g e ，t r a n s mi s s i o n，p r e s e n t a t i o n an d d e e p p r o c e s s i n g b y me an s o f n e t wo r k u n d e r t h e p r e r e q u i s i t e o f t h e e x i s t i n g p r o d u c - t i o n p r o c e s s l i n k s and e q u i p me n t l e v e l S O as to p r o v i d e t h e b asi s f o r t h e p r o d u c t i o n o p t i mi z a t i o n a n d d e c i s i o n ， Me anwh i l e ， t h e n e c e s s i t y and g r e a t s i g n i fi c a n c e of b u i l d i n g a d i gi t al m i n e and t h e c o n t e n t s of a m e t all u r gi c al d i gi t al m i n e ar e p r e s e n t e d ， a n d t h e o ri e n ta t i o n of b u i l d i n g s u c h a d i gi t al mi n e i s al s o p o i n t e d o u t ， Ke y w o r d s D i gi t al m i n e ，D i gi t al i z e d min e ， A u t o ma t ed m i n e ， Manl e s s mi n i n g 1 数字矿 山与数字化矿 山 人们往往把数字矿 山与数字化矿山视为同一个 概念 ， 但严格来说两者并非是统一的。数字化往往 强调的是过程 ， 是动态的 ， 而数字是结果 ， 是静态的。 正如我们说现代化中国与现代 中国一样 ， 现代中国 所要说 明和反映的是中国现时代 的各种表征 ， 强调 的是 当前 的现状 ， 而现代化 中国是说明和反 映中国 在实现现代化过程 中所取得 的成就 ， 强调的是与国 外现代社会的差距 ， 也就是现代中国是当前 的社会 、 科学技术的现状 ， 而现代化中 国则是 与其他先进国 家社会 、 科学技术同步 的过程。再 如“ 实现 四个 现 代化” 也是要求我们加快前进的步伐 ， 缩小差距 ， 迅 速赶上现代 先进 国家水平 的过程 。再如 “ 数 字人 体” 与“ 数字化虚拟人” 的区别 ， 数字人体是建立在 以多时空 、 动态的人体系统为研究对象 ， 以人体实时 观测 、 网络 和计算 机信息处理 为主体 的技 术系统。 数字化人体研究是将尸体用刀切削成为成千上万个 人体切片 ， 然后照相 ， 在电脑里对其进行整合 ， 重建 人体三维结构。数字人体是数字化人体的成果 ， 数 字化人体是数字人体的形成过程。数字矿山是建立 在以多时空、 动态的采动系统 包括矿体 、 地层环境 与井巷工程 ， 以矿 山实时观测 、 网络和计算机信息 处理为主体的技术 系统 ； 而数字化矿 山是 以数字矿 山为基础平台和数据仓库来实现 的一种现代化矿山 形式。可见各种信息的数字化是应用计算机管理的 必要过程 ， 而 数字 则是 数字 化 的结果。因此 称谓 “ 数字矿山” 要 比“ 数字化矿山” 更加贴切 。 2 数字矿山与自动化、 无人开采技术 对于数字矿山的定义众说纷纭 ， 仁者见仁 ， 智者 见智。但一些学者对数字矿 山随意进行扩充 ， 却是 不可取 的， 例如认为 “ 数字矿 山既不是数字地球概 念的简 单 延 伸 ， 也 不 是 普 遍 E R P E n t e r p ri s e R e ． s o u r c e P l a n n i n g 概念 的简单 区别 ， 而是一个包 含二 者部分特征的崭新概 念” ⋯ ， “目前 ， 与国 内数字矿 孙豁 然 1 9 4 4 一 ， 男 ， 东北 大学 资源与 土木工 程学 院采矿 工程研 究 所 ， 教授 ， 博 士生导 师， l 1 0 0 0 4辽 宁省沈 阳市 东北 大学 2 6 5信箱。 l 维普资讯 总第3 6 8期 金 属 矿 山 2 0 0 7年第 2期 山概念相一致的国外现代化矿山建设概念称做 A u t o m i n e ， 即自动矿 山， 它们利用电子技术与机械技术 的结合把工业机器人用于生产， 使机械化转 向 自动 化， 从而大大提高了生产率， 降低了成本， 增加了竞 争能力。 ” ⋯且不说其定义的依据是否充分 ， 就其表 面上来讲数字矿山即是可望不可及的。其原因 1 全程 自动化 、 机器人是各行业追求的理想 ， 其实现并非易事 。 自古 以来 ， 人类希望制造一种像 人一样的机器， 以便代替人类完成各种工作。故人 类一直致力于 自动化 、 机器人的研究 ， 并取得 了重大 成就。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， 以 及未来人们追求更舒适的工作条件 ， 恶劣 、 危险的劳 动环境都需要用机器人代替人工 J 。故 自动化， 机 器人成为人类社会未来发展的必然方 向， 全程 自动 化 、 机器人的广泛 应用是人类社会 发展 的趋势。但 其并不是数字中国的标 志， 数字 中国可能广泛地使 用机器人 ， 自动化 ， 也可能局部使用机器人 、 自动化 。 数字矿山也应如此 ， 广泛地应用矿用机器人是数字 矿山未来的发展趋势 ， 但是这种技术进步和机器人 的广泛使用并不能成为“ 数字矿山” 的标志。 2 全程 自动化 、 矿用 机器人实现 困难 。 自动 化 、 机器人在矿山上实现是困难的 ， 特别是地下矿山 更是难上加难 ， 这是由矿 山特点所决定的。矿山开 采对象是自然形成的， 赋存条件千变万化， 在开采过 程中具有探索性 、 应变性和风险性 ， 且工作面和相应 的机械设备 、 人员需要随开采工作面 的推进不断 移 动和迁移 ， 各工作面开采条件变化大 ， 需要采用不同 的工艺 、 技术和参数 ， 要求采掘机械既坚固耐用 ， 又 机动灵活 ， 因此实现 自动化 、 机器人开采困难很 多， 虽然 国内外一些矿山特别是煤矿部分装备实现了遥 控开采 ， 但仍是个体装备 ， 全矿井实现 自动化 、 机器 人开采还是遥遥无期的理想。 3 全程 自动化、 矿用机器人普及困难。由于 矿床赋存条件千差万别 ， 因此其采矿方法与工艺不 要说不同矿山有所不 同， 即使 同一矿山也有很大差 别 ， 如需要实现 自动化 、 机器人开采的话也需要种类 繁多的多种类型装备 ， 这无疑给研制工作增加了难 度 ， 同时也难以推广与普及 。 4 全程 自动化 、 矿用 机器 人 的需 求将 减少 。 需求量大、 用途广泛的家庭机器人尚处在 大规模研 制阶段 ， 而其它方面的机器人也许本世纪都普及不 了 也无普及的必要 。矿产资源是有限的 ， 尽管随 2 ． 着科技进步又有新的矿产资源被发现 ， 但其总归要 消耗殆尽的， 也许 自动化 、 机器人开采还没达到真正 意义的推广应用 ， 用户需求 已没有了。 5 全程 自动化、 矿用机器人资本投入大。自 动化 、 机器人和无人开采都是有一定条件的， 且经济 规律乃是一切事物得 以发展的原动力 ， 投入产 出比 乃是生存 的最重要条件 ， 可以设想得不偿失地追求 实现 自动化 、 无人开采的矿山是不存在的， 从某种意 义上讲 只有资源量大 、 赋存条件相对简单 的矿 山才 能有这些理想 ， 而这样 的地下矿 山可以说在 中国是 寥寥无几 。因此 ， 对于众多矿 山来讲无必要建设所 谓的“ 数字矿山” 了。 由于上述定义 和该定义的技术 和经 济的可行 性 ， 我国的许多矿 山不再参与数字矿 山建设 ， 极大地 挫伤了目前人们建设数字矿 山的热情与积极性 ， 因 此 ， 必须还其本来面 目。 众所周知 ， 数字地球是美 国副总统戈尔首先提 出的。戈尔在 1 9 9 8年 1月 3 1日的讲演 中指 出 我 们需要一个“ 数字地球”， 一个可以嵌入海量地理数 据的、 多分辨率的 、 真实地球的三维表示 。1 9 9 8年 6 月 1 1日江泽民主席在 中国科学院第九次院士大会 和中国工程院第 四次院士大会的讲话 中提出了构建 数字 中国 D i g i t a l C h i n a ， D C 的战略构想 。数字城 市也应运而生 ， 其概念是综合运用 G I S 地理信息系 统 、 遥感 、 遥测 、 宽带 网络 、 多媒体及虚拟仿真等技 术 ， 对城市的基础设施 、 功能机 制进行信息 自动采 集 、 动态监测管理 和辅助决策服务的技术系统。数 字矿 山是 由“ 数字地球” 、 “ 数字中国”、 “ 数字城市” 引伸来的 ， 因此其重要特 征应与数 字地球相一致 。 我认为“ 数字矿 山是 以计算机及 其 网络为手段 ， 把 矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储 、 传输 、 表述和深加工 ， 应用于各个生产环节与管理和 决策之中， 以达到生产方案优化 、 管理高效和决策科 学化 的目的。 ” 因此 ， 数字矿山的基本特 征是 网络 、 信息存储 、 传输 、 表述 和深加工 ， 换 言之数字矿山即 对矿山现有的地质资料 、 纸质文件 、 生产工艺环节 、 现有的装备、 设施进行信息化， 充分利用这些信息， 进行科学决策 ， 实现资源合理配置 ， 最大限度地提高 企业效益， 而不是要必须去实现 自动化 、 无人开采才 能完成数字矿山建设 。我们建设数字矿山的目的是 通过将矿山各种信息系统 、 计算技术和工业控制的 有机整合 ， 最大限度合理调配各种资源 ， 最优化地控 制与调度各种装备与设备 ， 实现矿山管理 的科学性 维普资讯 孙豁 然等 论数字矿 山 2 0 0 7年第 2期 和生产的安全、 高效、 经济和矿产资源利用的最优 化 。 因此， 数字矿 山不应与 自动化开采技术 、 无人开 采等混为一谈 ， 实现 了数字矿山的企业可 以是全面 应用 自动化 、 无人开采技术的企业 ， 也可以是局部应 用 自动化 、 无人开采技术 的企业 ， 同样也可以是应用 传统开采工艺的企业。 3 数字矿山建设的意义和作用 数字矿 山建设的意义和必要性主要表现在 1 数字矿山是国家战略资源安全保障体系的 重要组成部分 。数字矿 山建设可使我国全面翔实地 掌握矿产资源的分布利用情况和对我国工业的保障 程度， 结合国际市场行情， 即能实现合理利用国内外 两种资源 、 两个市场 ， 科学 、 定量地预测未来供需 形 势 ， 建立有效的战略资源供给配置战略及保障机制。 这是我 国市场经济发展的需要， 也是有效参与 、 利用 越来越全球化的资源市场的需要 。 2 数字矿山建设是当前 国际矿产资源开发研 究的热点。数字矿山是矿业开发的制高点 ， 谁 占领 了这一制高点， 将控制整个行业 的发展趋 势和主动 权 ， 因此发达国家的数字矿 山建设发展很快 ， 并在数 字矿山的基础上， 进行 实时过程控制 、 资源实 时管 理 、 矿山信息网建设 、 新机械应用和自动控制 自动化 智能化研究。 3 数字矿山建设是 当前资源开发 的需要 ， 是 落实资源开发方针的重要内容 。在十届全国人大三 次会议上温家宝总理指 出 “ 缓解我 国能源 资源与 经济社会发展的矛盾， 必须立足国内， 显著提高能源 资源利用效率。⋯⋯要坚决实行开发和节约并举 、 把节约放 在首位 的方针 。 ”因此， 我们必 须珍 惜 资 源 ， 进一步提高矿石 回收率， 以便更好地贯彻温家宝 总理的指示和落实 国家 “ 在保护 中开发 ， 在开发 中 保护” 的基本指导方针 ， 而数字 矿山的功能之一就 是使我们能全面 、 动态 、 准确地掌握我 国金属矿山储 量 、 基础储量和资源量 的变化， 从而进行科学化的管 理 ， 达到资源的合理开发利用和节约 目的。 4数字矿山建设是提升我 国矿山国际竞争能 力的重要措施。我国矿山采矿技术总体水平较低 ， 与国际先进水平相比存在较大差距。其突出表现是 部分矿山装备落后 、 开采规模小 、 劳动生产率低 、 矿 山效益差和矿产资源利用率低 。数字矿 山建设将迅 速提高采矿设计 、 决策和管理的科学水平 ， 通过采用 高新技术 、 新装备来 提高劳动生产率 ， 增加矿石 产 量， 提高产品质量， 降低生产成本， 实现提升我国冶 金矿 山国际竞争能力的目的。 5 数字矿山建设是资源可持续发展的重要基 石。数字矿山建设可 以将矿产资源的情况 包括开 采和储量 数字化表 现出来 ， 根据这些信息 可以判 断需要优先发展那些资源， 可以保证 国民经济可持 续发展， 能做到矿产资源的稳定供应、 合理利用和低 环境损害， 可以解决我国矿产资源形势入不敷出， 寅 吃卯粮的危急状况 ， 使资源的供应与不断增长的资 源消耗达到基本平衡。 6 数字矿山建设是化解高危行业风险的根本 途径 。数字矿 山建设将是化解高危行业采矿业 风险最根本的途径 ， 实施 数字矿 山建设能将地质信 息 、 与开采有关的各种信 息和力学信息等综合表现 出来 ， 为决策提供全方 位的信息 ， 化解投入 的盲 目 性 ， 提高决策 的科学性 。在某种意义上讲 ， 信 息不 灵 ， 情况不明是 当前矿山事故居高不下 的主要原因。 此外， 在数字矿山的基础上通过 自动化开采技术 ， 矿 山实现无人开采和遥控开采 ， 可 以减少灾害和人员 伤亡事故的发生 。 7 数字矿山是评价矿 山资源生态环境 的重要 数据基础。数字矿 山建设将能对矿山开采引起的侵 占土地 、 地表形态破坏 、 植被破坏 、 土地退化 、 水土流 失、 沙漠化 、 以及粉尘污染 、 水体污染 、 采场滑坡 、 排 土场泥石流 、 尾矿库馈坝 、 区域生态景观遭到破坏等 等进行数字化 ， 通过对该信息的科学分析 ， 制定矿山 生态重建规范， 建立排土场复垦均衡评价体系 、 灾害 评价与预测预报体系和现代管理体系， 使矿山废弃 物得以合理利用 ， 显著改善矿山生态环境， 最大可能 地防患于未然 ， 实现矿产资源开发与环境协调发展。 8 数字矿山是数字地球 、 数字 中国在矿 山的 具体应用 。数字矿 山是数字地球和数字中国理念及 技术在矿山勘探 、 开发及矿 山管理中的具体应用 ， 是 一 种未来矿 山的崭新体系 ， 是对真实矿山整体及其 相关现象的统一认识与数字化再现。因此数字矿 山 建设也是数字中国的一个重要组成部分， 它的建设 将对数字中国有极大的推动作用。 我国矿 山经过了计划经济到市场经济的转变， 并在大量进 口国外矿石的压力下 ， 努力奋起迎接挑 战 ， 经过几年的艰苦奋斗 ， 已迎来 了 目前的大好形 势， 同时人们也深深地体会到必须迅速提高我 国矿 山的科技水平， 积极推广高精尖的应用技术， 降低成 本 ， 提高资源利用率 ， 大幅度提升我国矿 山的国际竞 ． ． 维普资讯 总第 3 6 8期 金 属 矿 山 2 0 0 7年第2期 争能力， 达到在残酷竞争下永保胜利的目的。 4 数字矿山建设的内容 其主要研究 内容是以计算机及其 网络为手段 ， 把矿山的所有 空 间和有用属性 数据实现数字 化存 储 、 传输 、 表述和深加工 ， 应用于各个 生产环节与管 理和决策之中， 以达到生产方案优化、 管理高效和决 策科学化的 目的。研究与开发内容为 4 ． 1 矿山数字地质 、 矿床模型研究与开发 建立空间和矿物属性 的矿山实体数字地质 、 矿 床模型、 采场模型、 地理信息系统模型、 虚拟现实模 型等 ， 用以表征矿床中矿 、 岩的空间分布和相应部位 的属性数据 ， 主要利用各种实时在线 的采集 系统与 技术 手 段 如 R S 、 G P S 、 G I S 、 常规 测 量 、 取样 化 验 等 ， 获取各种形式的空间与属性信息 ， 对信息进行 必要的预处理 如 图形 和资料的数字化或矢量化 、 影像判读、 坐标转换、 数据集成等 ， 它由以下 2个 子系统组成 1 数字地质模型子系统 。其功能是根据钻探 或遥感、 遥测信息建立矿床地质构造模型， 如矿岩 体 、 断层 、 破碎带 、 岩性 、 构造等。 2 数字矿床模型子系统。这一子系统 的功能 是建立有关矿岩属性的空间数字模型。国际上使用 最多的是数字块状模型， 因为大部分优化算法以此 为基础 。这一模型现阶段的主要数据来源是钻孔 、 探槽和炮孔取样。对矿山生产最重要的是品位模 型、 杂质含量模型及价值模型， 它们是矿岩圈定、 矿 量品位计算和设计 、 计划 的基础。 4 ． 2 虚拟条件下矿 山模拟开采技术研究 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 ， 完成矿山长、 中、 短期开采计划编制 、 露天矿穿爆设计 、 地下矿巷道标 准断面设计 、 峒室设计 、 开拓设计 、 采矿方法设计 、 穿 爆设计 、 通风设计 、 管道设计 、 灾变应变预案等工作 。 是众多软件 的集成 ， 且以优化开采为 目标 ， 因此系统 对矿山开采能否取得效益具有重要意义。 4 ． 3 矿山生产过程管控一体化 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 ， 包括如下几个方面。 4 ． 3 ． 1 G P S露天矿采场生产调度监控系统 其功能是基于计算机、 G P S 、 无线通讯及设备监 测监控技术实现开采设备生产作业参数及状态的监 测监控和故障的诊断， 并进行采场运输的 自动、 优化 调度 。通过降低总运输功和采掘、 运输设备 的等待 时间等， 提高采装、 运输系统的效率， 降低采运成本。 计算机调度 的神经 中枢是优化调度软件系统 ， 包括 配车线路优化 、 调度规则趋优等。 4 ． 3 ． 2 地下矿生产调度监测系统 这一系统用于地下矿水 、 风 、 运等系统监控和通 讯调度 ， 它有 以下 3个子系统组成 1 提升运输监控子系统。采用计算机 网络及 通讯技术 ， 集中监视 和控制井下提升运输水平的信 号系统 、 铁路道岔等 ， 解决 目前井下运输 自动化程度 低的问题， 提高矿山数字化管理水平。 2 供排水监控子 系统。利用仪器检测各供水 管路水压、 流量等信息， 通过网络和通讯技术， 实时 监控井下供水情况 ， 及时解决出现的问题 ； 完成水泵 房的数字化， 建立自动控制系统， 实现无人职守。 3 压气通风监控子系统 。数字化空压机 的性 能， 提高补偿系数， 实时控制空压机运行情况， 实现 高效节能的目的； 利用仪器检测各通风管路风压、 流 量等信息， 通过网络和通讯技术 ， 实时监控井下压风 情况。 4 ． 3 ． 3 井下无线通讯与人员定位技术 采用无线通讯 系统 ， 实现井下矿无障碍通讯和 人员定位 ， 全面、 实时、 动态地反 映井下人员分布状 况 。 井下无线通讯技术是基于由传输系统、 接收机 及软件包所组成的井下无线通讯系统来实现井下的 人员调度 、 生产管理 、 安全管理等工作 。其传输 系统 包括主机、 调制器、 发射机、 环形天线及天线保护装 置等。可以实时而无障碍地与井下工作人员和技术 人员进行通讯。 井下人员定位系统在事故中可迅速指出全体人 员所在的位置。井下人员定位系统的硬件主要包括 标签和信标， 其软件主要用于存储所有标签的记录 情况和实时位置， 为应急预案的制定与实施提供可 靠的依据。 在 日常作业 中， 借助井下无线通讯与人员定位 系统可调度人员 、 指挥生产 、 通报生产情况等 ， 从而 起到促进生产 、 保证安全、 提高井下作业效率的作 用， 代表了世界尖端通讯技术水平。 4 ． 3 ． 4 矿山安全监测与预警系统 该 系统主要包括边坡 、 排土场 、 尾矿坝的稳定性 监测 、 评价和预报 ， 地下矿地压 、 矿震监测与预报 ， 通 风 、 粉尘 、 地下水监测等。 矿山安全监测与预警系统， 是一种集科学计算 维普资讯 孙豁然等 论数字矿 山 2 0 0 7年第2期 可视化、 资源信息与开采信息互相融合、 实时自动检 测 、 网络远程监控为一体 的综合管理信息系统 。它 以矿床资源信息、 开采工程信息 、 微震检测信息等数 据共享为核心 ， 以实体数字地质模型为基础 ， 通过可 视化 、 网络化 以及实时动态监测等技术手段来实 现 对矿床开采的安全监测与安全预警。 建立矿山工程 自动监测与预警系统是避免矿床 开采造成环境破坏 、 预测与预防地质灾害的发生 以 及维持矿山的正常生产秩序并确保人员设备安全的 重要措施之一。 矿山自动监测系统具有监测对象信息变化差异 大和监测环境恶劣等显著特点。因此 ， 要求其硬件 系统应具备抗干扰能力强 、 监测范围广 、 防潮 、 防湿 、 防尘和抗雷电等功能， 要求软件 系统具备与矿 山工 程与地质体稳定性评价 、 分析和预测及实时安全 预 警等相适应的功能。因而 ， 必须采用一 系列不同于 一 般监测系统的软件与硬件技术 。 4 ． 3 ． 5 矿山生产经营决策支持系统 “ 数字矿山” 的 目的之一就是要利用现有 的各 种数据 、 信息 ， 在综合 、 全面地分析后 ， 为矿山的规划 管理和可持续发展提供决策支持 。决策支持系统是 在管理信息系统和运筹学 的基础上发展起来的 ， 概 念是早在2 O世纪 7 O 年代提出的。决策支持系统利 用数据库、 人机交互进行多模型的有机组合， 辅助决 策者实现科学决策的综合集成系统。 目前 ， 决策支 持系统正在向智能决策支持系统 、 分布决策支持系 统、 群决策支持系统 、 高层决策支持系统以及综合决 策支持系统方 向发展。与一般决策支持系统不 同， 数字矿山所需 的决策 支持系统 是空间决策 支持系 统 。空间决策支持系统是面向空间问题领域 的决策 支持系统 ， 它支持复杂的 、 结构性较差 如半结构化 或非结构化 的空间问题并对此进行求解 。空间决 策支持系统是 以地理信息系统和决策支持系统为基 础的。作为决策支持系统与地理信息系统相结合的 产物 ， 目前 ， 空间决策支持系统也越来越受到国内外 学者的重视。 该系统对各种 内部信息 包括 以上各层提供的 数据及其加工成果 和外部信息 主要是市场和政 策信息 进行相关分析 、 推理和预测 ， 为各种智能生 产经营策略提供决策支持 ， 提高决 策的时效性 和科 学性 。 5结语 1 数字矿 山是以矿 山信 息综合集成 、 共享 利 用与可视化表述为主要特征。其基本标准是在矿山 现有生产工艺环节 、 装备水平的前提下 ， 以网络为手 段 ， 实现信息存储 、 传输 、 表达和深加工 ， 为生产优 化、 决策提供依据。至于 自动化 、 无人开采矿 山等是 矿山未来的发展方向， 可以称之为“ 未来现代化矿 山” ， 但不能称之为“ 未来的数字矿 山” 或“ 数字矿 山 的高级阶段” 。 2 数字矿 山是未来遥控 开采 、 无人 开采 的基 础， 并不见得所有实现数字矿山的矿 山均需要实现 自动化 ， 无人开采。 3 我 国矿 山信息化程度低 ， 目前应该投入大 量的人力 、 物力 、 财力在 全 国大力进 行数字矿 山建 设 ， 尽快地把我国的矿 山建设成数字矿山， 化解矿山 开采过程中的高风险、 高危害因素 ， 落实我国资源开 发政策 ， 力保使我国资源开发进入可持续发展 的 良 性轨道 ， 从而提高我国矿山在 国际上的竞争力。 4 指出了现阶段冶金矿 山建设的基本 内容和 方 向。这些研究 内容既是数字 矿 山建设 的关 键技 术 ， 也是 目前我 国矿 山实 际迫切需要的能够解决实 际问题的技术 。希望国家或者企业能够在这些方面 大力扶持 ， 从而推进和加速实 现我 国冶金矿山数字 化的进程。 注 本论文是在冶金矿山“ 十一 五” 规划建议书 的基础上撰写的 ， 其部分内容是冶金同仁提供的 ， 如 有失误 ， 敬请指正 。 参考文献 [ 1 ] 古德生 ， 李夕兵 ， 等． 现 代金属 矿床开 采科学技 术 [ M] ． 北 京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 金 茂箐， 曲忠萍 ， 张桂华．国外工业 机器人发展态势 分析 [ J ] ． 机器人应 用与技术 ， 2 0 0 1 2 6 - 8 ． [ 3 ] 高志武 ， 秦德 先． 数 字矿 床概 述 [ J ] ． 金 属矿 山 ， 2 0 0 5 2 5 4 - 5 6． [ 4 ] 张新 ， 赵红 蕊 ， 陈宜金 ．人类 可持 续发 展 与数 字矿 山研 究 [ J ] ． 东北测绘 ，1 9 9 9 4 5 - 6 ． [ 5 ] 吴立新 ， 殷作 如， 邓智毅 ， 等．论 2 l世 纪的矿 山 数字矿 山 [ J ] ．煤炭学报 ， 2 0 0 0 8 3 3 7 - 3 4 2 ． [ 6 ] 僧德文 ， 李仲学 ， 张顺堂 ， 等． 数字矿山 系统框 架与关键技 术研 究 [ J ] ． 金属矿山 ， 2 0 0 5 1 2 4 7 -5 0 ． [ 7 ] 李淑芝 ， 陈 道贵． 地下 矿 山信 息化 应用 综述 [ J ] ． 金 属 矿 山， 2 0 0 5 1 2 4 1 -5 3 ． [ 8 ] 吴立新．数字地球 、 数字 中国与数字矿 区 [ J ] ． 矿 山测量 ， 2 0 0 0 3 6 - 9 ． [ 9] 吴立新 ， 殷作如 ， 钟亚平 ．再论数字矿山 特征 、 框 架与关键技 术[ J ] ．煤炭学报 ， 2 0 0 3 2 1 - 7 ． 收稿 日期2 0 o 6 1 2 - 2 5 5 维普资讯