首届中国国际 数字矿山成果交流会约会泰山

[摘 要]随着科技的不断发展，数字化生产不断在各行各业中普及运用，采矿工业也不例外。利用现代信息技术来对传统采矿工业进行改造，发展现代化数字矿山是我国采矿工业的发展方向。

[关键词]自动化；信息化；数字矿山

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0377-01

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，“数字矿山”应运而生。数字矿山是以计算机及其网络为核心手段，实现矿山信息的获取、存储、传输、表述、深加工及其在各个生产环节和管理与决策中的应用。它是一个由多个相互关联的软、硬件分（子）系统组成的庞大系统。

数字矿山的建设开发过程，称为矿山数字化。矿山数字化过程是综合运用GIS（地理信息系统）、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，建设矿山资源开发利用、信息采集、动态监测管理和辅助决策服务系统的过程。它是地理、资源、生态环境等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真，具有优化决策支持和可视化表现等强大功能。

矿山数字化的最终目标，是应用矿产经济、数学地质、信息技术的原理与方法，通过计算机及软件，把矿床地质、矿产开发等有关信息，以地理坐标为标准有机集成起来。并通过数学分析研究，建立这些数据的三维空间联系，实现现实矿山实体的数字化、可视化，从而解决矿山生产动态管理、生产方案优化决策、矿山生产规划、矿床边深部找矿增储、资源的合理开发利用等技术问题，以便减少资源的浪费和环境污染，提高矿业开发的社会经济效益。

1 数字矿山目标及发展现状

传统的采矿工业大多数都是以人工作业为主，不仅采矿的工作效率不高而且还经常发生采矿人员伤亡的安全生产事故。为了更好地解决矿山在日常生产过程中所面临的问题，坚持以人为本的工作理念，运用现代高新技术，不断完善我国数字矿山的建设。数字矿山的主要目的便是为了更好地解决传统采矿工艺存在的问题以及弊端，使信息资源的综合利用与矿山的安全生产相结合，保证整个采矿过程绿色安全且高效节能。

我国的矿山企业受传统采矿工艺的影响比较大，矿山企业虽然也在发展自动化建设和信息化建设，然而都受到传统思想的束缚，不敢冒险尝试新型数字矿山的建设，严重影响了数字矿山的建设。在国家和地方政府的不断重视和扶持下，现目前我国的数字矿山建设正在如火如荼的进行着，并在不断研究和开发各类新的开采技术，矿山的开采工艺也在不断朝着数字化、智能化方向发展，大大提升了矿山企业的生产效率，带来了巨大的经济效益和社会效益。

2 数字矿山自动化和信息化建设

数字矿山系统由于容易受到自然条件和人为因素的影响，矿山系统的建设难度很大。自动化、信息化数字矿山不仅应当具备较强的调节能力，还应当具备较强的控制能力，使信息资源的综合利用与矿山的安全生产相结合，保证整个采矿过程绿色安全且高效节能。

2.1 矿山自动化

开采设备的自动化，不仅能够提高矿山的开采效率，还能够有效地改善企业矿山的生产条件，降低开采成本，保证采矿过程的安全。此外，开采设备的自动化也是无人采矿和数字采矿的重要实现手段。现目前我国采矿企业应当摒弃低效率、高强度的传统矿山开采方式，不断发展自动化开采技术，在提高资源利用率的同时，保障矿山开采人员的人生安全。尤其是在开采难度高和开采危险大的矿山开采工作中，自动化开采的优势更大。

现目前，我国大多数字矿山都在使用自动控制技术、振动检测技术、自动诊断技术以及自动识别技术等一系列自动化生产技术，使我国矿山的智能化生产更加完善。我国数字矿山近几年也在不断发展，在矿山GP定位、三维地学模拟以及矿山地理信息系统等自动化生产方面都取得了一定的成就。此外，数字矿山的自动化也应当包括运输自动化。数字矿山的自动化运输系统能够对开采矿石进行自动运输，不仅大大节约采矿的运输成本，还能够避免安全事故的发生，提高矿石的运输效率。

2.2 矿山信息化

信息化信号的传输方式有两种：一种是模拟信号传输；一种是数字信号传输。其中模拟信号在抗干扰性方面的能力比较差，模拟信号一旦在传输过程中遇到噪声干扰，会对模拟信号的传输造成一定的影响，并且模拟信号受到影响后，很难自动恢复正常。相反，数字信号在抗干扰性方面的能力比较强，在传输过程中遇到噪声干扰，数字信号会通过自动整形再生来恢复信号的正常传播。此外，数字信号在进行传输时不会受到距离的影响，并且具有相当高的保密性能，能够很好地保证传输信号的质量。若数字信号的传输基于光缆，则数字信号传输的优势将得到最大发挥。由于矿山的需要传输信号的距离比较远，加上采矿区域内给中机械的噪音较大，因此，矿山系统要实现及时、快速以及准确的信息传输，信号的传输方式应当首先数字信号传输。数字信号能够快速、高效地将矿井下面的实时采矿场景传输给地面信息控制中心，也能够将控制调度中心的各种控制调度信息快速、高效地传输到矿山的各个采矿车间或部门，不仅能够大大缩短传递信息时间，还能够准确地控制矿区个采煤部门或车间的协调运作，提高矿山的生产效率。

3 建设信息化、自动化数字矿山的意义

随着科技的不断发展，发展现代化数字矿山是采矿工业未来的发展方向，建设信息化、自动化数字矿山有着非常重要的意义：

3.1 建设信息化、自动化数字矿山能够提高采矿企业的综合竞争力

建设信息化、自动化数字矿山能够使企业的核心采矿技术得到不断发展和完善，也能促进企业的基础技术和核心技术的不断创新，能够使采矿企业在国际竞争中展现良好的企业形象。

3.2 建设信息化、自动化数字矿山能够不断提高企业的生产效率

建设信息化、自动化数字矿山，能够使企业在实际采矿工作的运转效率不断提高。信息化、自动化数字矿山把传统的采矿工作的人工操作变为了现代高技术含量的机械化操作，在提高企业生产效率的同时大大降低了采矿工作人员伤亡的安全事故。

3.3 建设信息化、自动化数字矿山能够有效降低企业的各项损失

建设信息化、自动化数字矿山能够大大减少或避免采矿工作中发生矿山灾害的风险，防止采矿工作中各类安全事故的发生，保证矿山的整个采矿工作的高效性、高产性以及安全性。矿山在采矿过程中一旦发生安全事故，信息化、自动化数字系统能够紧急产生相应的防护措施，减少矿山工作人员的伤亡，保护矿山开采设备，降低矿山的经济损失。

4 信息化、自动化数字矿山建设中存在问题及解决方案

我国的数字化矿山经过十几年的发展，取得了一定的成就，然而我国的数字化矿山在建设中仍然存在一些问题：

4.1 数字矿山出现信息孤岛的现象比较严重

现目前我国的很多数字矿山都没有完整的矿山数据收集以及数据共享系统，导致矿山的各类数据分析、地质状况以及对相关设备设施的控制不能实现数据共享，使数字矿山各个系统之间存在严重的信息孤岛现象，浪费了矿山的信息资源。对此，矿山企业应当加快数字化控制软件的开发和研究，不断优化和完善数字矿山系统，加强各个矿山之间以及矿山各个设备之间有效的数据共享，合理利用矿山数据资源，提高矿山的生产效率。

4.2 数字矿山技术以及生产设备落后

现目前我国很多数字矿山由于资金问题，无法引进新的技术和设备，导致我国数字矿山的技术以及生产设备比较落后，严重阻碍了数字矿山技术的创新和矿山系统的优化和完善，制约了我国数字矿山的发展。对此，数字矿山应当加强矿山关键技术的研究，培养和引进更多的数字矿山专业技术人员，加强对数字矿山的基础理论知识以及核心技术的开发研究，不断改进和创新数字矿山开采技术，优化和完善数字矿山系统，提高数字矿山的生产效率，为企业带来更大的经济效益。

5 结语

随着科技的不断发展，发展现代自动化、信息化数字矿山是我国矿山未来的发展方向，对矿山企业有着十分重要的意义。数字矿山企业应当不断创新矿山核心开采技术，不断完善和优化数字矿山系统，使数字矿山的日常开采活动正常、高效进行，为矿山企业带来更大的经济效益，推动我国数字矿山的发展。

参考文献：

[1]姜亮.浅谈煤矿企业信息化及数字矿山建设[J]， 科技致富向导，2013（15）：176—246.

作者简介：

于在川（1986-），辽宁省桓仁满族自治县人，大学本科，助理工程师，现供职于神华神东锦界煤矿，主要研究方向为数字矿山及机械自动化