数字化矿山简介

数字化矿山简介　　数字化矿山建设是一个典型的多学科技术交叉的新领域，它涵盖了矿山企业生产经营的全过程。由于矿山企业普遍具有生产对象（资源）的不确定性、生产过程的动态性、生产环境的恶劣性，因此，数字化矿山既不是GIS概念的简单延伸，也不是一般加工企业ERP概念的简单复制，而是一个包含两者特征的崭新的概念。所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术，在矿山企业生产活动的三维尺度范围内，对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理，使矿山企业生产呈现安全、高效、低耗的局面。　　数字化矿山的基本特征是以高速企业网为“路网”、以采矿CAD（MCAD）、虚拟现实（VR）、仿真（CR）、科学计算（SC）与可视化（VS）为“车辆”、以矿业数据和矿业应用模型为“货物”、以真三维地学模型拟（3DGM）和数据挖掘为“包装”、以多源异质矿业数据采集与更新系统为“保障”和以矿山GIS（MGIS）为“调度”。数字化矿山的最终表现为矿山的高度信息化、自动化、智能化与高效安全开采，直至遥控采矿和无人采矿模式。　　数字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。其作用和意义主要体现在以下两个方面：　　（1）改变矿山的生产和生活方式，在矿山、施工、开采、安全、管理、教育、可持续发展、土地利用规划以及科学决策等方面产生广阔的社会和经济效益，促进大型产业的增长，提供更多的产业机会、安全预测及决策管理服务等；　　（2）为矿山科学技术的发展提供了强大的动力。使矿山规划管理具有更高的效率、更丰富的表现手法、更多的信息量、更高的能力和准确性，从而提高矿山生产和管理的时效性、有效性、资源优化配置水平、综合实力，促进矿山的可持续发展，在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中进行规划、决策和管理，在处理矿山复杂系统问时帮助人们更好地建立直观感和全局观念。　　1国内外数字化矿山发展水平随着信息技术的飞速发展，很多矿业大国已认识到，在依靠提高机械化水平来提高矿山的生产能力、效率和安全性的同时，必须利用信息技术改造传统矿山的生产和管理模式。从上世纪90年代开始，芬兰、加拿大、瑞典等国为取得在采矿工业中的竞争优势，先后制定了“智能矿山”或“无人化矿山”的发展规划。加拿大已制定出一项拟在2050年实现的远景规划，即在加拿大北部边远地区建设一个无人化矿山，通过卫星操纵矿山的所有设备实现机械自动切割采矿和自动破碎。芬兰在1992年宣布了智能化矿山技术规划，内容涉及采矿实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制等28个专题。瑞典也制定了向矿山自动化进军的“crountecknik2000”战略计划。澳大利亚于1997年制定了一项关于煤炭勘探与开采研究的3年计划，围绕资源评估、采矿工艺革新、矿井瓦斯控制与利用、自动化、安全和材料等几方面开展研究。　　从上世纪80年代中期起，计算机在我国矿山得到应用，经过近30年的努力，矿山信息化建设及数字化矿山建设取得了长足进步，但信息技术的应用主要停留在以企业财务、生产台账、综合统计、报表生成为主的管理系统方面；数字化建设缺乏系统的整体规划，功能单一、重复建设现象严重，信息资源共享难以实现；管理模式与信息技术的要求不相适应，所带来的效益甚微。因此，在资源管理数字化、技术装备智能化、过程控制自动化、生产调度可视化及生产管理科学化等方面，我国与发达国家相比还有很大的差距，目前仅仅处于数字化矿山的起步阶段。　　2　瓮福磷矿矿山数字化现状　　随着瓮福磷矿《露天矿CAD系统建设研究》、《露天矿测绘数据自动化研究与应用》、《K3系统》等项目的展开，瓮福磷矿开始了数字化矿山建设新领域的工作，采矿技术人员利用CAD软件可熟练编制中短期采剥进度计划，测量地质人员利用计算机进行矿岩量计算、验收，财务及物资管理人员利用K3系统，实现对公司物流与资金流的双闭环控制等。　　3　瓮福磷矿数字化矿山发展构想　　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。我国矿山行业的信息化建设起步较晚，在矿山勘察、规划、设计、生产、管理、全过程监控等信息化领域与采矿发达国家相比还有一定的差距。借鉴国外数字化矿山建设的成功经验，结合瓮福磷矿矿山生产的实际情况，可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。