矿山数字化解决方案(收集5篇)

矿山数字化解决方案篇1

[关键词]：煤矿数字化；发展现状；关键技术

中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：

引言

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。特别对于井工矿企业，如何去创新出自己的数字化管理之路，已经越来越成为一个重要和迫切的研究课题。

煤矿数字化简介及意义

煤矿数字化，又称数字矿山，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。这些信息在煤矿地质勘探、规划设计、建井施工、生产经营管理各环节中产生,具有持续产生、共享利用、多源异构的特征，所以分析矿山信息的构成、产生过程、获取手段、表现方式,建立矿井基础信息数据仓库，开发数字矿山基础信息平台，实现矿井固有信息和内嵌动态信息的认知、获取、表达、处理、共享、可视化、传输和使用等过程的数字化是建设煤矿数字矿山的主要内容，最终发展目标是实现矿山资源与开采环境数字化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。

数字化矿山建设过程是提高生产经营管理水平、转换经营机制、促进管理现代化、建立现代企业制度、提高经济效益、促进安全生产的完善过程；也是煤炭行业实现跨地区、跨行业和实施大集团战略、走可持续化发展道路的技术保障。煤炭工业数字化建设，可提高煤矿企业安全管理的预测预判和预防预控能力，推动安全从静态管理向动态管理、从被动管理向主动管理、从程序管理向工序管理的转变，是保障煤矿安全生产的必然选择和重要途径。

煤矿数字化发展现状

我国的煤炭工业是国民经济重要的基础产业，但与国际上发达国家相比，我国煤炭企业普遍存在两个方面的不足：一是煤矿总体装备技术水平，尤其是系统的整体有效性、信息化水平不高；二是煤矿生产事故较多，造成国家财产和人民生命的严重损失。我国煤炭工业数字化进程起步较早，但90年代煤炭行业整体经济效益下滑，数字化进程极大受挫。随着煤炭行业的复苏，煤炭企业数字化意识有了很大的提高，数字化管理体系、信息安全体系逐渐形成，数字化技术创新进展较快，数字化基础设施建设步伐加快。

从煤矿数字化的内涵和发展目标来看，实际上目前我国煤矿完全意义上的数字化还没有建成，究其原因主要有以下几个方面：（1）煤矿数字化是一个复杂的巨系统,涉及煤矿地质勘探、规划设计、建井施工、安全生产、经营管理的全过程，许多信息需要持续利用共享，然而各环节信息化方式和水平不同，数据格式兼容性差，信息不能重复利用，信息孤岛现象严重；（2）我国煤矿数字矿山仍处于初级发展阶段，成熟的能够统一管理和集成空间信息、实时动态信息和管理信息的基础平台还未见报道，分析原因主要与开发商所涉及专业有关。目前，直接推动煤矿数字矿山发展的相关专业开发商有3类：一类为煤矿地质测量系统开发商，他们从早期的矢量化成图系统，逐步发展完善成具有煤矿专有功能的地质测量系统，有的还集成了一定的管理功能，这类开发商自称是数字矿山的领跑者；其次是煤矿自动化系统集成商，他们从早期的煤矿安全监测系统，发展到今天集成的全矿井综合自动化系统，将矿井各生产环节的实时信息掌握在手，这类开发商自称是数字矿山的实践者；第三类是煤矿信息管理的开发商，他们从煤矿办公自动化、运销、设备及劳资等管理模块入手，将煤矿各业务科室的管理流程信息化。由于这3类开发商涉及煤矿不同的业务部门，各自所采取的技术路线、应用平台千差万别，造成目前各类系统难以整合、信息资源无法共享,很难形成统一的空间信息、实时信息和管理信息平台；（3）在技术层面能承载数字矿山海量信息平台的技术首选3DGIS，而3DGIS理论与煤矿对数字矿山适用性的客观需求差距较大。数字矿山需要3DGIS作为框架支撑技术，而3DGIS技术只在三维可视化渲染引擎方面比较成熟，在整理的三维建模算法、三维空间分析、三维空间信息存储引擎等关键技术方面仍在探究阶段，整理的商用3DGIS平台还没有出现。但煤矿建设数字矿山不仅要求可视化地进行三维模拟和虚拟再现矿井生产环境及相关现象，更主要是能够仿真化地模拟分析矿井采煤、掘进、供电、运输、通风、给排水等生产系统运行过程和灾变过程，实时采集相关环境与工况参数,按照各业务系统的运行原理进行空间分析，最后实现自动化地预警矿井灾害和启动安全预案，为安全生产起到真正的辅助决策作用，由此可见,3DGIS支持与实际需求有一定差距；（4）煤矿所处的环境复杂、不确定因素多、相关专业多、生产系统工艺复杂、技术设备智能化水平低、采掘现场的许多工况参数尚无法获取,这些都制约数字矿山的发展。

从以上分析可见，我国煤矿数字矿山的发展并不是一朝一夕的事情，需要各专业协同发展，需要解决技术设备智能化、3DGIS支撑技术、不同来源信息的自动采集技术、多源异构信息的集成融合技术、三维建模及可视化技术、空间和属性数据的集中或分布组织管理及共享技术、基础信息的分析处理、基础信息的工程应用等关键技术。这些技术发展并不平衡，有一个逐步发展的过程，所以数字矿山的建设也需要循序渐进地推进。根据煤矿客观需求和当前技术水平，笔者认为构建以矿山空间信息描述为主框架，整合煤矿安全生产实时信息和管理信息的煤矿数字矿山基础信息平台是数字矿山发展之路的一个里程碑。制定数字矿山信息描述标准和面向第三方的标准接口已成为各类开发商的共识。

4技术路线

4.1信息规范和接口标准

数字矿山包含矿井范围内所有信息的集合。其必是一个多源异构的集成平台，研究平台内信息的定义、描述标准和规范，以及各系统间的接口技术规范是数字矿山优先要研究的内容。因此，制定我国数字矿山的信息规范和接口标准是数字矿山健康发展的关键。

设备智能化

终端设备的智能化是指该设备具有完备的检测(设备的运行参数和空间位置)和控制执行功能，并能通过接口与第三方进行信息交互，随着技术的发展，矿井装备智能化有了一定的改善，但总体水平比较低，矿井生产的主要设备如综采和综掘成套装备的电控智能化只在电液控制方面有所突破，综采工作面的采煤机、刮板输送机、转载机等主要设备智能化程度较低，相关工况参数难以获取。主要设备的智能化是数字化矿山基础。

高速传输网络

由于煤矿生产包含采掘、运输、提升、供电、通风和排水等多个环节，就决定了矿井监测、控制子系统异构的特征，集成和整合子系统需要统一的传输平台，而可靠稳定的矿井高速网络是传输平台的首选。随着信息技术发展，工业以太环网、无源光网络(GEPON)、SDH等技术广泛应用于煤矿，承担矿井数据、图像和语音的实时传输任务，但工作面、掘进巷道等地方是网络覆盖和高速接入的难点，这些地方恰恰是数字矿山信息的重要节点，高速接入、传输这些节点的信息目前是矿井高速网络的短板。因此，矿井末端节点的高速接入和传输技术是数字矿山研究的重点，各种无线传输技术(WIFI、ZigBee)、光纤传感器网络技术、专业现场总线技术的研究已成为研究的热点。

多源异构数据的集成和共享

把不同来源的基础数据通过XML、WebServices等技术集成融合在煤矿数字矿山基础信息平台，通过建立基础信息平台数据中心的矿用对象管理中心，以矿用对象库的形式共享空间数据和实时数据，供矿井可视化、各业务应用系统使

用。重点要解决数据的存储引擎、数据的访问机制问题。

4.5基于3DGIS的矿井综合信息管理平台

数字矿山必须建立具有矿山特征的专业3DGIS平台，重点解决三维空间模型描述方法、三维模型数据存储管理引擎、可视化渲染引擎、三维空间场景要素组织管理、模型交互编辑操作、整理基本要素建模算法、空间基本分析等技术问题。

首先应用三维地理信息技术建立的复合地质数据库和矿井真三维空间地质模型建立生产管理信息系统、地质测量子系统、矿井三维空间地质建模、信息查询及输出模块、采掘信息管理子系统、生产与矿井储量分类统计数据输出模块、运输及生产保障信息子系统。拟采取的技术路线为：①从矿区层面的地测空间数据入手，按空间数据的几何特征和业务门类进行分类组合，并按国标和行业标准，建立统一的编码系统。②根据业务门类或指定主题，按照“不重不漏、留有余地”的原则，规划、构建矿区层面的数据仓库。每一个主题可对应一个子仓库，如地质、采矿、运输及保障等，每一个子仓库可与一个或几个分布在各矿的操作型数据库相连。③不论某空间要素分布在何处，也不论其原始记录数字化与否，皆应通过信息平台的构建，使每一个地测空间要素都对应一个体现上述综合特征的标识码。该标识码及其对应的空间要素的所有信息可以分布式地存放在己有的操作型数据库中，也可以存放在新建的数据子仓库或矿区层面的数据仓库中。④凭借数据仓库特有的“向下探察技术”，首先要能够根据标识码从散布在数据仓库里的海量数据中“找到”所需数据，然后通过适当的数据转换机制“打开”该数据，使之能为特定的研究目标所用。⑤根据三维GIS理论和方法，运用空间分析、虚拟现实、WebGIS等技术，构建真三维空间实体模型，动态模拟地质体变化、采掘过程、运输过程。⑥建立多维地测绘图系统。⑦建立数据仓库及处理结果的网上数据接口、界面，使用户不仅能通过网络实现二维或三维的显示和输出,而且可以借助多维地测绘图系统实现快速成图。

基础数据专业分析处理

数据必须经过处理才能增值利用，所以数字矿山必须支持丰富的数据处理方法库，一般处理方式有数据本身的统计分析、数据挖掘和专业处理分析。专业分析处理需要研究采掘、供电、运输、通风、给排水等各生产子系统的工作运行原理，然后研究建立相关数学模型(比如通风网络解算)，制订良好的访问接口，为其他应用系统服务。

业务应用系统开发

数字矿山通过开发丰富的业务应用系统体现其实用价值，业务应用系统开发需要研究具体业务的数据使用流程，对数据专业分析处理的时机、数据可视化的方式等，另外更重要的是要考虑用户操作界面的友好性和功能的适用性，真正为辅助矿井的生产经营管理真正起到作用。

结语

综上所述，数字矿山需要在企业高速网络环境下建立一套集矿井基础数据(空间、属性)实时有效采集、准确传输、存储管理、科学分析、可视化表现、自动化控制、智能化预警和信息反馈的矿井综合自动化安全生产系统。需要建立以矿井监控数据、空间数据为基础，以矿用对象库为核心的统一的数字矿山基础信息平台，构建煤矿按生产系统划分主题的具有完整内涵的煤矿数据仓库；开发具有煤炭行业特征的专业化3DGIS支撑平台，为基础数据的组织管理和可视化提供机制和保证；基于数字矿山基础信息平台开发以矿井安全生产、经营管理为核心业务的应用系统，但是，数字矿山建设是一个长期的实践过程，不能单纯完全依靠技术手段来解决一切问题，人与组织的参与同样至关重要。其次，数字矿山建设必备的条件是人才的供给，所以人才建设也是数字矿山得以成功应用和实施的关键，总之，数字矿山建设是一个长期的过程，必须有强大完善的先行规划，整体部署，分步实施，最终实现矿山资源与开采环境数字化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化的发展目标。

参考文献：

[1]《地理信息世界》吴立新，地理信息世界编辑部

矿山数字化解决方案篇2

一、充分认识实施“数字矿山”建设的必要性

“数字矿山”是以计算机及其网络为手段，把矿山企业所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表达和加工处理，应用于管理和决策之中，以达到管理精细化和决策科学化的目的。矿山安全和税收远程监控系统是“数字矿山”建设的重要组成部分，是运用电子称重、视频、定位、光纤传输和信息网络技术，对矿山企业生产经营及安全生产情况进行全自动远程监控的一种电子信息系统。实施“数字矿山”建设，全面推广应用矿山安全和税收远程监控系统，是有关法律法规的要求。《中华人民共和国安全生产法》第十四条规定：“国家鼓励和支持安全生产科学技术研究和安全生产先进技术的推广应用，提高安全生产水平。”《中华人民共和国税收征收管理法》第二十三条规定：“国家根据税收征收管理的需要，积极推广使用税控装置。纳税人应当按照规定安装、使用税控装置，不得损毁或者擅自改动税控装置。”做好“数字矿山”建设，推广应用矿山安全和税收远程监控系统，有利于提高安全监管水平、资源利用水平和企业管理水平，有利于维护税收秩序，公平税收负担。外地经验也充分证明了实施“数字矿山”建设的必要性和可行性。各有关部门和单位必须高度重视，认真组织实施。

二、明确“数字矿山”建设的范围与内容

1、建设范围。全县范围内所有铁矿采选企业的生产井、通风井、选矿厂、尾矿库均属于安装矿山远程监控系统的范围。首先在宏达、建龙、金牛、润辰矿业公司安装矿山安全和税收远程监控系统，新建和在建铁矿采选企业在竣工投产的同时，要安装矿山安全和税收远程监控系统。

2、监控内容。（1）矿山安全监控系统。应用井下人员定位系统，实时监控企业井下人员数量、工种、位置、上下井时间，并且有在井下超时报警等功能；在井下供电、通风、排水和提升等主要部位安装自动化和远程监控系统；在三等以上尾矿库安装在线监测系统，动态掌握水位、坝移、浸润线、构筑物变形、渗流水的检测数据以及人员值班等情况；在铁矿企业炸药库安装视频监控系统，实时掌握爆炸物品领用、储存、核销、报废等情况。（2）铁矿石产量监控系统。在生产井和通风井的出矿口安装视频监控系统；在选矿厂破碎工序之后、磨矿工序之前的皮带运输装置上安装铁矿石产量称重监控系统，实时掌握铁矿石产量情况。（3）铁精粉产销量监控系统。在选矿厂铁精粉生产出口安装铁精粉产量称重监控系统；在铁精粉存货场安装视频监控装置；在厂区门口地磅处安装称重及视频监控装置，自动采集铁精粉产量、货场存量和销量数据资料及影像信息，并发送到监控中心。监控中心分类生成报表并储存影像资料。

3、监控中心和内部专网建设。铁矿安全主监控中心设在县安监局，县矿产局、公安局（相关派出所）、铁矿企业及所在乡镇(街道)设分控中心。企业安全监控信息由矿产企业分控中心汇集后，同时上传到所在乡镇(街道)、县安监局、矿产局和公安局（相关派出所）。税收远程监控系统主监控中心设在县矿产局，财政、国税、地税等部门设查询终端设备，实现信息共享。同时，在县矿产局与铁矿企业之间建设内部专网，并与主控中心相连接，实现网上办公。

三、落实“数字矿山”建设的工作步骤和任务

1、准备阶段（2011年5月10日至5月31日）

（1）召开会议，宣传发动。组织召开由县“数字矿山”建设领导小组成员、铁矿企业主要负责人参加的“数字矿山”建设动员会议，并通过多种形式，广泛宣传“数字矿山”建设的意义、内容和要求，有针对性地做好宣传解释工作，努力营造良好的舆论环境。

（2）现场勘测，编制技术方案。由工程技术组负责组织安排，包保部门、单位及有关矿业公司分工负责人参与，逐企业进行实地勘测。联通公司负责具体做好现场勘测工作，并根据有关要求编制技术方案。

（3）筹措资金，保障施工。由资金保障组负责，及时筹措资金，保证建设需要。

（4）投资评审，招标投标。由资金保障组和工程技术组负责，具体做好预算编制、评审、招投标工作，确定中标单位，签订合同，并制定详细施工方案。

（5）检验设备，保证质量。由工程技术组负责，根据技术方案的要求，对中标单位提供的设备进行全面检验。

（6）落实办公场所和人员。县行管局负责协调解决主控中心办公场所，县安监局和矿产局安排落实组成人员；分控中心办公场所和人员由有关部门负责安排。

2、安装试运行阶段（6月1日至7月31日）

（1）制定安装计划。由工程技术组负责，制定详细的安装计划，并对相关人员进行培训。

（2）组织设备安装。由综合协调组和工程技术组负责，按照计划逐个企业安装远程监控设备。

（3）安排调试运行。由工程技术组负责，对整个系统进行全面运行调试，并对相关人员进行培训。

3、全面运行阶段（从8月上旬起）

（1）完善主控中心建设。由县矿产局和安监局分别负责，制定远程监控中心管理制度和工作职责，安排人员值班，税收远程监控主控中心实行24小时轮流值班，每月汇总报送有关情况，定期开展巡查活动。

（2）做好设备运行维护。由设备运行维护组负责，对系统设备进行维护管理，及时发现和打击损坏系统设备的违法行为，确保远程监控系统的正常运行。

（3）搞好工程验收和决算。由工程技术组和资金保障组负责，对远程监控系统设备的总体运行情况进行验收，并做好投资决算。

（4）搞好信息采集。安装验收合格后，及时将采集的铁矿企业安全和产销量信息，纳入安全监管和税费管理。

四、强化“数字矿山”建设的组织实施

1、成立领导小组，推进工作开展。成立县“数字矿山”建设领导小组，由县政府分工副县长任组长，县政府办公室分工负责同志和县矿产局、财政局主要负责同志任副组长，监察局、国土资源局、安监局、国税局、地税局、物价局、公安局、行管局、广播电视台、质监局、供电公司、联通公司等部门主要负责同志和有关乡镇（街道）乡镇长（办事处主任）为成员。领导小组下设综合协调、宣传、资金保障、工程技术、设备运行维护等五个工作组。各工作组制定实施方案，保障工作顺利开展。

2、制定管理办法，健全工作机制。制定出台《县矿山安全和税收远程监控系统管理办法》。各有关部门和乡镇（街道）要从严监管，及时查处人为破坏监控设备和偷、逃、抗税行为。各铁矿企业要为监控系统安装、调试、维修以及例行检查工作提供便利，积极配合。对阻挠安装远程监控设备的，或故意造成监控设备停电和人为损坏监控设备的单位与个人，将依照有关法律法规，严肃处理。凡监控设备出现丢失现象的，由铁矿企业负责赔偿。因铁矿企业的原因导致监控设备损坏，不能正常使用的，除对有关责任人处罚外，铁矿企业要承担全部修复费用。由于铁矿企业的原因导致远程监控设备不能正常运行期间的税费，税务机关可根据有关规定核算计征。

3、筹措建设资金，科学选定设备。所有监控软件及专用设备由县政府采购管理办公室招标采购，统一价格，统一安装，所需费用和后期设备运行维护费用由县财政负责筹集。矿山安全监控系统所需设备由铁矿企业购置并负责安装。

矿山数字化解决方案篇3

关键词：矿山测量；煤矿生产；安全；作用

矿山测量是煤矿生产的基础性作用，是开展煤矿生产前所必备的，它对煤矿的生产有着先导作用，因此要格外重视。要对地质环境做出详细的测量分析，以便为之后的生产工作打下牢固根基。如果地质环境的测量工作没有做好，或是测量不够准确，都会给之后的挖掘工作带来困难。如果在煤矿生产之前不对这些工作做好分析和测量，在之后的挖掘工作中甚至会出现塌方、透水等严重事故，给工作安全埋下隐患。可见，矿山测量有着至关重要的作用，并且与工人的生命安全息息相关，必须要高度重视，肩负起应有的责任。

1矿山测量工作的重要性

自然环境对煤矿生产有着非常大的作用，其受到自然环境的影响也比较多，而地质条件具有一定的复杂性，变化没有特定的规律，因此对事故的发生并不能有准确的预判，有很多事故都是突发性的。除了自然因素以外，人为因素也是诱发事故的重要因素之一。煤矿生产工作并不轻松，需要具备严谨性，并且工作人员要能够克服工作的艰辛。由于从业人员中很大一部分并没有受过专业的培训，以致于其专业能力欠缺，操作不当容易引发事故。如果由于管理不严格造成煤矿生产中发生事故，那么将会得不偿失。而煤矿开采又是一项非常严格的工作，需要极为严谨的工作态度才能将其做好，从而降低事故的发生率。

因此这项工作对于矿山测量人员而言，要求非常严格，需要工作人员有较强的责任心，才能将这项工作不断完善，矿山测量人员肩负着较大的责任，需要认真测量，将复杂的地下生产环境绘制成矿图，生产管理人员提前制定灾害预案，并利用科学合理的方法来开展工作，从而保证煤矿生产工作的顺利进行。矿山测量是煤矿生产工作的基础和前提，需要格外重视。

2矿山测量对煤矿生产的作用

2.1矿山测量为巷道施工保驾护航

矿山测量是巷道施工的基础，巷道挖掘在开工之前需要对所要通过的路线做出精确的测量，这也是为了保证挖掘工作能够安全有序进行的基本工作。在巷道挖掘中也需要实时进行测量。煤矿生产过程比较复杂，所涉及到的问题也是多种多样的，一些突况时有发生，比如，工期临时缩短，开采条件需要优化，或者出现一些安全隐患，这些都要有精准的二次测量与绘图来完成。巷道挖掘中所需的参数也需要进行更改，从而保证工程能够按照规定妥善完成。

2.2矿山测量为煤柱留设提供技术支持

测量工作所涉及到的方面较广，贯穿于整个工作当中。煤矿的开采和挖掘会使岩体和煤层的原有应力状态发生变化，造成地表下沉，使巷道受到挤压，导致施工无法顺利进行。工作人员要建立相应的观测站，从而观测岩体的变化，需要提前预测出问题，如存在问题要做出提前预警，避免越界超层开采。煤矿开采如果进入了危险地带，发生事故的概率也会相应增加，这就会对工作人员的安全造成一定影响，因此在工作中测量人员需要根据岩层和地表的规律做出理论的支撑，从而计算出煤柱留设的尺寸，从而将危险降到最低。

2.3矿山测量能准确防治透水事故

在煤矿安全生产中危险最大的就是透水事故。而造成透水事故的主要原因则是采空区域的积水和裂缝中的渗水。对于疏放采空区域积水就要找出相应的放水位置，并对数目和深度也要有所了解，并利用测绘图纸合理规范，提高放水质量。这就需要测量人员具有较高的专业性，利用专业能力，根据地下水的地质情况，找出漏水区域，并要保证划分的精准，从而为后续工作起到较好的预测作用。

2.4矿山测量能有效预防顶板事故

煤矿生产中的常见故障还有顶板掉落。顶板掉落事故的杀伤力较强，其伤亡率和发生率也比较高，危害程度不言而喻。想要有效减少顶板事故，矿山测量非常有效。这就需要测量人员巧妙利用仪器，对顶板下沉速度，下沉量以及移动情况总结归纳出相应的规律，得出具体的参数，从而测出顶板存在问题的地方，加大支柱承受力。测绘数据是管理中的严格依据，有效利用测绘数据则可以有效削减顶板事故的发生率。

3矿山测量技术的新发展对煤矿生产的影响

煤矿安全生产得到的重视程度越来越高，人们对煤矿事故也高度重视，而矿山测量可有效降低煤矿事故的发生概率，对保护人们的生命财产安全具有重大意义，它对煤矿安全生产的发展也有着非常大的助力。

3.1“3S”新技术的应用

“3S”技术是当前矿山测量行业的核心技术。“3S”技术与传统技术相比有着一定的优势，比如它妥善地利用了设置信息化和智能化的特点，从而利用科学的手段提高了煤矿生产的安全性。“3S”技术主要用于矿井内外数据的采集和处理，对采集到的信息进行形象化的图形图像输出。其不仅提高了数据的精确度，还提高了工作的效率，从而分担了测绘人员的工作强度。这项新技术的巧妙运用，对提高产量和A测事故都有着很好的影响，对煤矿生产工作提供了科学有效的保障。有效利用新技术，不但能够顺应时代的发展，还能够有效提高工作效率和工作准确率，因此也应将“3S”技术的作用有效发挥出来。

3.2“数字矿区”的建立与实现

随着科学技术的不断进步，数字矿区被渐渐引入到了具体的矿山测量工作中，GIS被矿山测量充分利用。所谓”数字矿区”就是以GIS为理论依据，运用科学的技术手段进一步扩展矿区的工作，使管理模式得到更新，从而实现高效生产。当矿难发生时，GIS矿区能够快速地为救援者提供准确的事发地点的定位，并将该地区的地质地貌情况及运输情况充分提供出来。这样能够方便工作人员设计出解决方案，快速准确地开展接下来的工作。“数字矿区”就是将矿区工作自动化，利用先进的科学手段，信息技术，使管理实现自动化。其所提供的数据可以进一步进行分析，预测，建立仿真三维模型，甚至是制定出对事故现场的营救方案，更有利于工作的开展。

4结束语

在煤矿生产中最为重要的就是安全性，而确保安全生产的关键就是矿山测量。矿山测量对煤矿生产有着至关重要的作用，它贯穿于生产的整个过程，是其不可或缺的部分。我国的科学技术每天都在进步，对煤矿生产的安全要求也在不断提高，因此做好矿山测量工作，提高矿山测量的技术，从而进一步保证煤矿生产的安全非常必要。文章从矿山测量的角度出发，进一步分析了矿山测量对煤矿生产的作用，并根据其现状提出了一些解决措施，希望能够为煤矿测量行业的发展带来一定的帮助。

参考文献

[1]郭顺江.矿山测量在煤矿安全生产中的作用[J].经营管理者，

2016，4：411.

[2]周军.矿山测量对煤矿安全生产的作用及发展趋势[J].工作研究与理论探讨，2014，5：27.

矿山数字化解决方案篇4

关键词：数字矿山

中图分类号：TD67文献标识码：A

在信息技术飞速发展的21世纪，矿山信息化的建设也在不断加速，为实现矿山生产过程的可视、可控、可调和高效率、高安全，数字矿山应运而生。

1数字矿山概述

1.1数字矿山定义

数字矿山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，是一个“硅质矿山”，是数字矿区和数字中国的一个重要组成部分。数字矿山的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。

1.2数字矿山建设意义

数字矿山的建成将解决矿山建设施工中组织管理难度大的问题。随着建设工程的进行，矿山采矿、选矿、机电、采暖、通讯、地面土建、管道输送等工程将全面展开。从井下到地面，从地面到高空，将出现多水平立体交叉作业和多工种多工序平行交叉作业，加上地质条件复杂，施工中难以预测的不利因素随时可能出现等，组织管理的难度非常巨大。数字矿山可将矿山建设、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，使矿山企业建设和生产呈现安全、高效、低耗的局面。

2数字矿山建设的主要内容

数字矿山系统是一个复杂的、动态的、开放的巨大系统，各个部分之间相互影响、相互制约。矿山系统主要包括以下几方面的内容：

（1）基础网络平台。基础网络平台通过覆盖矿山井上井下的高速网络将以及矿山传感网将矿山环境、设备及人员实时联接起来，并传输到计算机、互联网实现信息的采集、传输、存储、分析、决策、控制、和查询，不仅保证信息的互联互通，更保证了信息的可靠性、安全性和及时性。

（2）数据仓库。数据仓库是实现“数字矿山”的根基。主要用于实时采集和更新矿井建设期和生产期的地理信息、进尺、水文、人员位置、设备状态等基础数据信息，并通过数字建模实现整个建设过程的可视化。

（3）四维地理信息系统与可视化集成平台。以数据仓库为基础，基于统一的空间和时间四维坐标将矿山中所有信息可视化并配置完整的属性信息，建成完整的四维时态地理信息系统，实现地上地下所有对象的透明管理和虚拟现实系统仿真。实现矿井开拓设计对比，实现矿山机械、总图运输、通风系统、给排水系统的模拟运转，实现建设过程的控制与调度等，还可以对矿工进行虚拟的井下条件培训，提高他们的安全意识和工作效率。

（4）矿山安全生产监控与预警、救援系统。按照国家对矿山企业安全避险六大系统的建设要求，必须建立矿山监测监控系统、井下人员定位系统、井下紧急避险系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统。建成后可以实现矿山的井上和井下的语音通讯、人员、设备跟踪定位、井下关键设备的远程监控、井下关键位置的图像视频监测监控、以及各种环境参数的监测监控等。在此基础上实现统一生产指挥调度。

（5）矿山ERP系统。要实现真正的“数字矿山”，建立一套完整的、符合采矿行业的矿山资源优化（ERP）系统是很有必要的。矿山资源优化（ERP）系统主要包括人力资源系统、项目管理系统（包括项目前期、进度管理、投资成本、招标管理、文档管理、系统管理等）和办公OA系统等。

3基建期数字矿山建设优势

数字矿山的建设是一个渐进的过程，是一项复杂的系统工程。作为基建矿山，存在很多建设优势：

（1）国内外已有不少成功案例可以借鉴。尽管各个矿山的地质环境、采选设计不同，但是服务于数字矿山建设的技术、软件、平台是统一的，计算机软件系统、无线通讯技术、传感器网络技术、生产管理与控制系统等都已比较成熟，基建矿山可以借鉴成型矿山的建设经验，少走弯路，实现建设优化。

（2）基础数据循序渐进录入。作为数字矿山根基的基础数据录入工作量是相当繁重的，而基建矿山数据从零开始，基建数据实时录入，大大减少了录入工作量，保证了数据准确性。

（3）基建期数字矿山的建成为日后安全高效开采作业打下坚实的基础。矿山实体与基建期数字矿山将同步建成，决策者可以根据已有数字矿山迅速准确地掌握动态业务中的一切信息，以做出有利于生产要素组合优化的决策，使企业资源合理配置，从而使企业能够适应瞬息万变的市场经济竞争环境，求得最大的经济效益。

结语

数字矿山的建设是一个长期的过程，从科学概念到具体实施的关键在于人，我们要转变观念，充分利用现有技术，提高矿山各项管理水平。矿产资源正面临资源短缺、供应乏力的严峻形势，数字矿山的建成将实现矿区资源的高效、安全、绿色开发开采，以确保中国矿业可持续发展。

参考文献

[1]赵力强.浅谈煤矿企业信息化及数字矿山建设[J].机械工程与自动化.

[2]吴立新，汪云甲.三论数字矿山-借力物联网保障，矿山安全与智能采矿[J].煤炭学报.

[3]张馨方，黄敏儿.数字矿山建设及其现状简介[J].科技向导.

矿山数字化解决方案篇5

【关键词】数字矿山；天华矿业；设想；应用

一、数字矿山建设的背景

当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展。智能发展就是要推进信息化和工业化融合，使人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能。实现未来经济发展目标，关键要加快转变经济发展方式，坚持走中国特色新兴工业化道路，加快推进信息化和工业化融合。根据国家有关加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”（监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统）建设的通知，要求所有新建矿山必须将安全避险“六大系统”建设纳入建设项目安全设施“三同时”建设，严格地下矿山准入条件，凡没有按设计要求完成建设“六大系统”的，不予通过安全验收。

新疆天华矿业有限责任公司建设的松湖铁矿，建设的包括工业场地，井巷工程、采矿方法、空场处理、三废排放、企业文化、企业和谐等，企业的不断发展要求按数字化矿山建设标准，引入数字化智能技术和设备，完善矿山安全避险“六大系统”建设。公司决定在了解国内数字化矿山建设最前沿的技术和将来发展方面，在条件成熟时以先进的理念、技术、设备为指导思想，把松湖铁矿建设一个真正意义上绿色数字化矿山。

二、数字矿山建设企业收益

1、提高生产技术水平

资源管理：明细资源量计动态变化，提高资源的综合管理和利用水平；

开采设计：有花开采方案、降低工程费用、提高设计工作的科学性和效率；

生产计划：优化施工作业流程、提高计划的可执行性，跟踪计划实施过程，实施计划工作的动态可调。

2、提高生产安全与管理水平

安全管理：通过在线监控与预警预报及时发现安全隐患，降低灾害发生风险，提高灾害防控能力；

生产过程管控：实时掌握生产力要素的工况与状态信息，实现生产过程管控的智能化与科学化；

科学化管理：改变传统的生产经营管控模式，优化资源配置降低管理成本，提高管理效率和决策的科学性。

三、数字矿山建设基本概念

1、数字矿山内涵

技术：现代信息、数据库、传感器网络、智能化控制；

范围：生产活动的三维尺度范围；

对象：生产、安全、经营与管理各环节和要素；

手段：数字化、网络化、可视化、集成化和科学化管理；

目标：实现矿山安全、高校、清洁生产和经济效益最大化。

2、数字矿山建设阶段划分

信息化阶段：地质、测量、采矿专业应；生产运营管理信息化；办公自动化。

自动控制阶段：自动化装备引进；生产与安全信息采集建设；综合管控平台建立。

智能化阶段：智能化装备引进；远程遥控实现；智能管控实现。

3、数字矿山建设内容

矿山基础数据库建立：地质和生产钻/坑探技术信息库；矿山资源与开采环境空间信息数据库；矿山工程空间信息数据库；矿山人员基本信息数据库；矿山生产设备基本信息数据库；矿山安全监控信息数据库；矿山生产过程控制与调度数据库；矿山生产经济信息数据库；企业供销光里经济信息数据库；

通讯系统建设：传感器采集信息传输有/无线网；自动控制系统的有线通讯网络；矿内有线和无线电话网；矿内光纤通讯网；总公司局域网；矿山局域网；

应用系统建设：ERP系统：财务管理系统、销售管理系统、物流管理系统、办公自动化系统；

信息安全：大系统安全管理、分系统安全管理；

矿山生产过程调度控制系统：皮带远程自动控制、水泵远程自动控制、风机远程自动控制、运输系统红绿灯控制、露天矿GPS卡调系统、语音电话调度系统；

开采环境与过程安全监测和预警系统：重点场所的视频监控、灾害紧急撤退及应急指挥、移动目标出入坑监控与跟踪定位、尾矿库在线监测与预警、露天边坡稳定性监测与预警、通风及地压监测与预警、设备运行状态参数监测与预警。

四、数字矿山建设

1、矿山企业基本特征

生产对象：以资源开采为对象，资源分布变化大，生产环境复杂；开采工艺、方法、场地动态变化；

生产力要素：人员、设备多、移动范围大；生产过程组织和实施难度大；

生产过程：工种多、技术复杂；场地分散、可视程度低；通讯条件差；生产计划不确定因素多、实施难度大；生产过程难以精确控制；

安全生产：安全隐患多、具有突发性和随机性，安全生产成本高。

2、国内矿业企业数字矿山建设中存在的问题

理论研究：强调概念、缺乏基础研究，过度模仿、缺乏自主产权，注重单项建设、缺乏总体规划；

产品开发：追求短期利益、缺乏核心技术，缺少专注与行业的产品开发团队，难以形成适合行业特点的具有竞争力的产品体系；

系统集成：缺乏总体设计、难保项目质量，缺乏专用产品、难以保障系统的稳定与可靠性，缺乏稳定、专业的技术支持、难以实现企业希望的目标；

企业应用：缺乏对需求的全面分析、难以准确确定项目的建设目标，缺乏主动性、难以在企业生产管理中发挥应有的效果，过分强调传统运作模式、忽略了改变对企业发展的重要作用，强调建设、忽视了人才培养和项目运行管理维护的重要性；

整体问题：装备水平落后、缺乏系统性研究，缺乏有效的通讯平台和高度集成的软件系统。

五、松湖铁矿数字矿山建设的设想

1、对新疆天华矿业有限责任公司松湖矿铁矿数字矿山建设的设想：一是要请掌握先进理念和技术成熟软件公司进行设计，要求科学合理，要现代化、数字化、智能化。

2、可以分批分次由公司统一组织相关管理、工程技术人员外出考察、学习，只有整体水平和能力提升，才能做好矿山的生产、管理、安全、技术工作。

3、建议松湖矿铁矿成立一个矿山生产技术研究中心或实验室，针对采矿方法、地压活动、生产管理，施工方管理、供配矿管理、设备管理、数字化和智能化方面的技术、经验、教训进行沟通交流。与数字化矿山研究中心或实验室分步建设或共建。