数字化矿山技术

数字化矿山技术（精选12篇）

数字化矿山技术 篇1

摘要：本文首先介绍了矿山测量的数字化技术系统的组成及其功能, 在此基础上, 从数字化技术在矿山测量中的应用出发, 重点介绍了矿山测量中的数字化测量技术与数字化绘图技术, 以期提高矿山测量中数字化技术的应用, 提高矿山测量的效率与效益。

关键词：矿山测量,数字化技术

1 矿山测量的数字化技术

矿山测量的数字化技术主要包括五个子系统, 分别为核心、采集、调度、功能以及包装系统。其中核心系统的主要作用是统一管理模型与数据, 并进行支持与决策分析;数据采集与处理都是通过采集系统而完成的, 而采集系统又分为文档、传感、测量以及勘探等几个子系统, 该系统的主要作用是利用数字化技术对数字进行处理;调度系统的主要作用是为系统提供查询和分析空间、拓扑的建立与维护, 绘图并输出所制图。此外, 通过调度系统可以实现控制数据访问、开放接口以及生产调度等过程;功能系统的主要作用是提供不同分析功能和专业模拟的模块, 包括MCAD、SC、SA以及AI等;包装系统的主要作用就是为三维建模提供工具;组合、过滤和封装多源矿山数据, 主要包括了数据挖掘和3DGM工具。由此可以看出, 整个矿山的数字化技术系统的最核心部分是数据信息。

2 矿山测量中的数字化技术

2.1 数字化测量技术

2.1.1 资料处理数字化技术

资料处理的数字化技术是矿山测量数字化系统中非常重要的一种技术。矿山测量工作主要包括需测数据的采集、存储、处理与管理, 需测数据主要有文字、图形、表格以及数字等几种类型。资料处理数字化测量技术具体而言就是利用计算机技术进行辅助绘图和对测量资料进行电子图表化。为实现这两个数字化并分享数据, 众多从事矿山测量的工作人员一般会通过Auto CAD和VB等多种软件实现开发与应用。

1) VB数据访问ADO。ADO是最强大和最近的数据访问OLEDB设计出的, 它为各种数据源提供了较高性能的访问, 同时通过内部的方法与属性提供了数据访问接口的方法。此外, ADO为完成数据系统的管理等所有操作提供了方法与属性, 其中包括定义字段、表、索引、创建数据库、定位与查询数据、建立表之间的关系等多种工具, 管理能力与数据访问完善。在进行CAD二次开发时, VB语言可以通过ADO对象编程和Data控件的非编程访问任何数据库, 从而实现与其他数据库的连接。2) 资料数字化技术。资料数字化技术是微软公司的技术标准之一, 它主要用来协调与控制各种应用程序中的通信问题。在此标准下的程序会显露出来其他程序中的内置对象, 最终改变对象属性, 以实现跨程序运行的目标。此外, 二次开发的技术主要包括面向对象的Auto CAD技术和数据库技术。由上述可知, 相关工作人员可以使用面向对象的开发语言, 例如VB或VC对CAD进行二次开发, 从而彻底的摆脱一些繁杂的编程任务, 使得面向对象的多种高级开发语言能够方便使用。通过非绘图对象和绘图对象操纵提供的CAD对象, 从而实现开发测量绘图的目标, 完成开发测量绘图, 通过这样使得系统的开发效率和健壮性以及易维护性得到大大提高。根据矿山测量的实际情况, 充分利用CAD的二次开发, 建立起矿山测量的数字化应用系统, 方便、准确的实现数字化数据测量和图纸绘制。

2.1.2 三维可视化技术

三维可视化技术是指对立体化的描绘和理解模型的一种技术手段。充分利用三维可视化技术, 可以更加全面的了解地表地形与矿体的空间位置关系和矿体的空间信息, 进一步提高矿山测量工作人员的空间分析能力。实现三维可视化的重要技术手段之一是三维动画软件, 其他常用的软件还有3DSMAX, Maya以及Maya三维动画软件, 这些软件不但具有基础的三维视觉效果和制作功能, 还具有保函建模数字化和布料模拟以及毛发渲染、先进的运动匹配等多种功能。简单, 灵活和完善的特点大幅度提高了三维可视化的制作效率与品质。

2.2 数字化绘图技术

矿区地面的地貌与地物, 矿物产状与井下地质条件, 地面建筑物与回采工作面以及各种巷道之间的关系是客观存在的, 然而, 随着勘探, 开采和建井的进行, 这些关系又在不断地变化。矿山测量工作人员的主要任务就是及时的、科学的、正确的将这些物质及其关系变化在各种图纸上反映出来, 将这些图纸称之为矿图。

矿山测量的重要任务与内容就是矿图和大比例尺的测绘, 常规的灰土方法是体力劳动与脑力劳动兼职的一份艰苦工作, 除此之外还需要处理大量的室内数据和绘图任务, 绘图成图的时间长, 产品单一, 无法适应现代化矿井建设与生产的需要。且在开发矿产资源的过程中, 会无法避免的造成土地破坏, 生态环境恶化以及环境和矿区土地的破坏, 严重影响了矿区的发展, 甚至对当地经济的发展产生了严重的负面影响。在信息化快速发展的今天, 如何充分发挥开发矿区的最大效益, 不断改善矿区的环境成为一个严峻的问题。传统的成图方式已经无法满足现代化矿山企业的生产、管理、贮存、采掘以及保护环境和可持续发展等多重要求, 数字化绘图技术逐步取代了传统的成图方式。

所谓数字化绘图技术是指将矿图变为数字信息, 即通过计算机成图、分析和管理解决以上的问题, 及时的掌握井下和地面的空间关系和相关信息, 为矿山企业的发展提供准确、快速的决策依据。与传统的绘图方法相比, 数字化绘图技术具有无可比拟的有点:1) 能够连续的派生和更新不同比例尺的图纸, 实现一测多用的目标;2) 工作效率高、精度高而均匀, 技术比较先进;3) 能够与地理信息系统衔接, 为优化矿山运输线路, 优化矿山的规划, 优化环境保护的方案以及土地复垦等提供准确、快速地决策依据。因此, 在矿山测量中, 应加强数字化绘图技术的广泛使用, 将数字化技术与矿图紧密结合, 促进矿山企业的快速发展, 使得矿产资源合力开展。

2.3 数字化技术在矿山测量中的重要性

矿山测量中的数字化技术使得不少矿山企业深刻意识到数字化技术在矿山测量中的重要性, 认识到矿山企业测量人员必须具备的相关技术要求。建立以科学测量体系为基础, 以矿山测量工作资金的大量投入为支撑, 以矿山测量工作人员的技术水平提高为平台, 促进数字化技术在矿山测量中的广泛应用。此外, 还需要矿山测量相关工作人员充分意识到测量技术在提高测量质量环节中的重要性, 积极主动地提高自身的测量技术水平, 大大地促进数字化技术的应用, 最终提高矿山测量的安全性与经济性。

3 总结

在信息迅速发展的今天, 数字化技术逐步取代了传统的矿山测量技术, 现代矿山测量与生产的要求也随之越来越高。矿山测量不仅仅关系到矿山的生产安全性, 还关系到矿山开采、科学生产等重要工作。因此, 相关企业与工作人员在从事矿山测量工作时, 应广泛使用先进的数字化技术, 提高矿山企业的安全生产效率, 促进矿山企业的可持续发展。

参考文献

[1]刘洪顺.矿现代矿山测量工作中数字化测量技术的应用[J].2005.

[2]吴飞, 刘宏发.矿山测量数字化的研究与实践[J].矿业工程, 2009.

[3]何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用探究[D].西安科技大学, 2006.

数字化矿山技术 篇2

目前煤矿建设有综合自动化、数字化矿山、信息化几种提法，无论那种概念，其本质和建设内容基本一致。

还是停留在概念阶段，国内还没有一家真正的综合自动化、数字化矿山。服务于煤矿综合自动化、信息化的厂商要么是专业产品提供商，如瓦斯监测、人员定位、束管监测、顶板压力等，或者与机械设备配套的电控厂商；专门从事煤矿综合自动化、信息化的厂商主要系统集成，兼做部分子系统自动控制、生产管理信息化或者企业管理系统，多数集成商没有自己的底层控制产品、综合自动化解决平台。

系统集成随着网络技术、设备的发展，门槛越来越低，在今后煤矿现代化建设中的技术含量愈来愈低。

二、原因

造成数字化矿山、综合自动化矿井、信息化矿井建设没有突破的原因，大概有以下几点：

（1）缺乏对煤矿的了解，没有深入到煤矿去调研，不了解煤矿的工艺特点及业务需求，闭门造车；安全是煤矿关心的一要务，是基础，是核心；在理顺安全前提下，才能保证生产正常，保证利润最大化；

（2）多数厂商只有局部观念，只是在本单位擅长的领域内去做，有产品的不做集成，做集成的没有基础产品，没有一个整体可行解决方案；

（3）行业没有标准，没有组织，各家按照自己的见解去做；急功近利，不是把煤矿作为一个长期的事业去做，而是因为煤矿当前利益可图而匆匆上马。

三、数字化矿山建设的关键点

（1）系统关键：把煤矿作为一个大系统来研究，涵盖了安全、生产、管理各个方面，要分层次、分阶段研究；不同地区的煤矿由于地质构造不同，生产工艺、安全管理会有差别，这样要根据不同地方的特点给出具体方案；

（2）技术关键：网络（工业网、企业网）、平台（数据库）是贯穿整个系统的主线；

（3）应用关键：a、把煤矿底层环境安全、生产过程的数据不仅仅采集上来显示，而且要充分利用，为煤矿安全管理、生产提供判断依据；b、解决方案打造安全品牌；

利用自身优势，合作业内优秀厂商，切合煤矿实际，为煤矿提供可行的客观的解决方案。

四、产品系统

1、主要生产系统设备自动控制：采煤机控制系统、掘进机控制系统、皮带运输控制系统、提升控制系统。

2、主要辅助系统设备控制：空压机控制系统、、风机在线监测系统、供电自动化系统。

3、信息集成平台：利用工业组态软件搭建矿井综合信息集成平台。

4、生产管理系统：解决如何利用底层数据问题。

5、企业管理系统：解决如何根据生产、环境数据解决企业业务管理、决策等。

五、工程

1、网络建设；

2、平台建设；

3、井下主排水泵自动控制、洗煤厂综合自动化系统；

4、矿井水处理、锅炉供热监控、给排水等辅助系统控制。

5、系统集成；

6、视频监控、大屏显示；

7、通信系统；

8、信息化等。

六、难点

1、煤矿井下危险源辨识；

2、专家知识库建立；

3、报警联动（数据、语音、视频）；

4、工程设计与产品、工程的结合。

数字化矿山技术 篇3

摘 要：随着经济和科技的不断发展，我国矿山生产行业在现代化科技的支撑下也得到快速发展，提升矿山测量工作的水平和质量显得尤为重要。在矿山测量工作中大量选用现代数字化测量技术，可以有效提升矿山测量的精度与质量，并为矿产行业安全有效的发展提供可靠保障。文章针对数字化测量技术在矿山测量中的应用进行分析与探究。

关键词：数字化测量技术；矿山测量；技术应用

中图分类号：TD17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0053-01

随着全球化的不断深入及科学技术水平的不断提升，我国矿山开采事业已经取得了不错的成绩。作为矿山开采工作的重要组成部分，测量工作在矿山开采中具有重要的基础保障作用。将数字化测量技术应用到矿山测量工作中，不仅可以有效提升测量精度，更能对矿区环境进行有效的保护，并促进当地经济的快速发展。

1 数字化矿山测量的概况

采集、调度、功能、包装与核心系统为数字化矿山测量技术的5大系统。通过采集系统可以完成采集与处理数据的工作，测量、勘探、传感及文档是采集系统的重要组成部分，其主要功能就是对信息进行数字化处理。建立与维护拓扑是调度系统的重要功能，同时还可以实现空间查询和分析、制图与输入等。对各种专业模拟与分析功能模块的提供是功能系统的主要作用，其中包含SC、AI、SA、MCAD等。

三维建模工具的提供是包装系统的主要任务，并对多源异质矿山数据进行过滤、封装及组合，如数据挖掘工具与3DCM等。统一管理数据与模型是核心系统的主要功能，核心系统还具有决策分析与支持的作用。由此可见，矿山测量中数字化的实现离不开数据信息。

DM以矿山地理空间数据仓库与属性数据仓库为基础，地理空间数据仓库用于管理大量信息，如矿山井上、井下地理几何信息和拓扑信息等。属性数据仓库的功能是管理矿山有关数据信息。

在对矿山地理信息系统完善的基础上，进行模型仓库的建立，可以有效管理各专业应用模型，并为矿业工程生产、发展、管理等活动进行服务，如顶板垮落计算、围岩运动模型建立等。

2 矿山测量工作中数字化技术的应用

作为采矿学科的重要组成部分，矿山测量技术与生产实践之间具有密切的联系。随着科学技术的不断进步，尤其是大量新技术的涌现，如计算机技术、微电子技术及激光技术等，矿山测量技术的发展有了可靠保障。

2.1 三维可视化技术

作为数据体表达形式的重要体现，三维可视化技术是描绘和理解模型的技术方式。通过三维可视化技术的应用，可以全面理解矿体空间信息、矿体和地表地形的空间位置关系，并能对测量人员的空间分析能力进行有效提升。作为三维可视化实现的重要方式，目前最常见的三维动画软件主要包含：3DS MAX与Maya。Maya三维动画软件不仅具有基础三维与视觉效果制作的功能，同时还具有毛发渲染、运动匹配及布料模拟、建模数字化等功能。该软件简单灵活，可有效提升三维可视化模型的质量与制作效率。

2.2 数字化资料处理技术

数字、图形、文字及表格处理都是矿山测量工作数据处理的内容，其中还包含采集、处理与存储。在矿山测量中，测量数据可通过计算机进行加工处理，并进行电子化表格的制作及数据共享。在这个过程中必须应用VB等专业化水平较高的数字处理软件，这样能够确保数字数据库建立的有效性，同时能够对数字的共享性、维护性及易保存性进行有效增强。

2.2.1 VB数据访问ADO

ADO既可以向各种数据源提供高性能访问，又可以通过内部方式与属性进行数据访问接口方式的提供。除此之外，ADO还可以为数据系统管理等操作提供相应方式和属性，如定义字段、表、数据库创建、定位与查询数据等，并完善数据访问及提高管理能力。在CAD二次开发时，通过ADO对象编程与Data控件的非编程VB语言可以对所有数据库进行访问，并实现连接其他数据库的目的。

2.2.2 对应用程序内的问题进行协调和控制

作为微软公司的技术标准之一，资料数字化技术主要是对各种应用程序内存在的通信问题进行协调与控制。在此标准下的程序能够对其他程序的内置对象进行充分显示，以此达到对象属性改变的目的，并对其跨程序运行目标进行最大限度地实现。面向对象的AutoCAD技术与数据库技术是二次开发的主要技术，从以上内容得出，有关人员可以进行面向对象开发语言的使用，如VB与VC对CAD进行二次开发，进而对所有编程任务进行彻底摆脱，确保能够方便使用面向对象的各种高级开发语言。CAD对象可以利用非绘图对象与绘图对象，对开发测量绘图目标进行最大限度地实现，并完成绘图测量，以有效提升系统的开发效率与易维护性。按照矿山测量的具体状况，对CAD的二次开发进行充分利用，并进行矿山测量数字化应用系统的建立，可以为数字化数据测量及绘制图纸提供便利，并提高其准确性。

2.3 数字化绘图技术

在各种图纸上科学、及时、正确地进行相关物质与其变化关系的真实反映是矿山测量人员的重要工作内容。测绘大比例尺矿图是矿山测量的主要工作，常规绘图方式需要进行大量数据处理，繁琐而耗时，已无法满足现代化矿井建设与发展的需求。为此，必须重视数字化绘图技术的应用，并对矿产资源开发过程中出现的环境问题加以重视，防止破坏土地资源，降低对矿区发展与当地经济发展的影响。将矿图向数字信息进行转变，也就是利用计算机成图、分析与管理方式对上述问题进行处理，并对井下、地面空间关系及相关关信息进行及时掌握，同时将准确、真实的信息传递给矿山单位，为其发展提供强有力的技术支持。

相比传统的绘图方式，数字化绘图技术的优势主要体现在以下几点：

①能够对不同比例尺图纸进行连续派生与更新，并达到一测多用的目标。

②数字化绘图技术具有均匀性即较高的工作效率与精度。

③能够衔接地理信息系统，可以实现矿山运输线路的优化，并能够为环境保护方案的顺利实施提供便利。

3 结 语

综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，我国矿产事业也得到了快速的发展。测量工作作为矿山开采的重要组成部分，只有选择与之相适应的测量技术，才能有效提升其质量，为此，数字化测量技术在矿山开采中得到了广泛地应用及推广。这项技术的应用，可以有效降低施工的难度与提高测量的精度，并能为矿产事业的发展提供可靠的保障。

参考文献：

[1] 杜明义，武文波，赵国忱.矿山测量计算机管理信息系统设计[J].阜新矿业学院学报（自然科学版），1996，（2）.

[2] 邱本立，周青青，王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品，2010，（19）.

[3] 马立功，宋文官，王伟，等.浅谈全面质量管理在矿山测量管理中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009，（9）.

[4] 喻剑，古琳.关于当前我国矿山测量中数字化的应用探讨[J].科技创新与应用，2013，（35）.

[5] 胡润琴.浅谈矿山测量中绘图技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，（11）.

数字化测量技术在矿山测量 篇4

我国科学技术水平不断提高和经济全球化的不断深入, 矿山资源的需求量越来越大, 我国矿山开采作为矿山工作的重要组成部分, 需要借助科技的力量不断提升开采水平和技术, 目前矿山生产对矿山测量技术的要求不断提高, 测量工作成为矿山开采中的基础保障, 因此, 以计算机技术、通讯技术和生物技术等众多现代化技术为一体的数字化测量系统成为矿山开采中的重要手段和依据, 与传统人工测量技术相比, 数字化测量有更高的科技技术做支撑, 不仅提高了矿山测量的准确性和测绘效率, 更进一步提高了矿山安全生产的预见性, 因此企业应重视数字化测量技术的重要性, 认识到数字化技术的优势, 构建科学测量体系, 为矿山安全高效生产提供科学指导。

1 数字化矿山测量技术的定义

数字化测量技术是集众多现代化技术于一体的现代化技术, 可以准确的勘探矿产资源的具体位置, 还可以实现数据的数字化管理;矿山数字化测量技术通过三维技术、GPS定位技术、视频通信技术队矿山资源分布和开采环境进行全方面的分析总结, 数字化矿山测量技术的五大系统包括采集、调度、功能、包装与核心技术;采集数据主要通过对矿产资料数据系统、传感系统和勘探系统对矿山基本情况进行基本的信息采集。调度负责提供拓扑建立与维护空间分析, 设置数据访问限制和生产资料分配, 以保证系统的稳定运行;整合功能则是矿山数据进行综合分析, 依靠三维建模提供数据基础。核心功能是对矿山数据进行统一管理, 并作出数据分析, 各个部分相互配合, 相互支撑。

2 数字化矿山测量技术的优势

(1) 数字化矿山测量系统基于仿真技术将矿山的地理环境直接显示, 更加有利的进行矿山开采指导;实现测量高效化, 并针对矿山动态实时进行检测控制, 达到缩短开采周期, 提高矿山生产效率的目的

(2) 数字化测量技术按照矿山生产的实际情况, 提取测量成果中的各个要素, 获得用途广泛的数据资料, 数字化测量技术有较高的精准度, 集众多现代科技于一体的数字化测量技术既能降低矿山的测量工作量, 又能保证测量工作的及时和准确性。

3 矿山测量工作中数字化技术的应用

(1) 三维可视化技术的应用。数字测量技术是基于全站仪、GPS系统的相关软件对矿山信息进行采集和整理, 三维可视化技术则主要通过对采集到的信息描述较为只管, 可以通过三维立体可视化技术将矿山的空间信息、地理地貌和资源位置等数据信息呈现, 为矿山测量工作提供完整可靠的数据支撑, 矿山测量过程中所获取的三维数据传输至三维建模软件, 通过云数据处理完成拼接工作, 并利用3Dmax等三维处理软件生成矿山的三维立体动态图像, 由此形成的立体图像可供矿山测量人员参考和使用, 基于计算机通讯网络形成的三维可视化技术为矿山测量人员提供完整可靠的数据信息, 使得矿山测量人员可以不受地域和周围环境影响, 对生产区域的相关信息进行实时查询监测, 更加有效的调控矿山资源的生产。

(2) 空间信息技术的应用。在矿山测量中采用空间信息较好的先进技术一般是空间信息技术, 也就是3s技术, 该技术包括GPS、RS和GTS技术组成, 是在矿山测量中应用广泛的技术。GPS技术由用户、地面监控和空间三部分组成, 通过卫星导航技术演变而来的测量技术, 具有高精确度、测量灵活和全方位全天候测量等特点, 最大的优点是在测量中通过卫星传输, 不会有误差的累积。

RS即遥感技术, 由传感器技术、信息传输和处理、目标信息测量技术等组成, 对信息进行扫描、摄影、传输和处理后对矿山进行测量, 该技术高效准确, 及时完成矿山地形的测量测绘, 主要可以监测大面积的矿山监测。GTS技术是地理信息系统技术, 基于地理信息空间, 按照地理模型, 提供多种地理形态的信息数据资料, 将信息次啊及、数据化处理形成的技术体系, 满足矿产对数据资料的需求

(3) 测量数据资料的数字化处理技术的应用。数据资料处理的数字化指通过计算机技术进行辅助绘图, 所处理的数据资料通过文字、图形或图标等多种形式, 为矿山安全提供测量数据, 减少数据传输之间的处理环节, 提高了测量精度, 还可以对矿产测量成果进行检验, 及时纠正出现误差的测量结果。按照矿山测量的实际情况和实际需要, 建立完善的数字处理系统, 为数字化制图提供数据服务。

(4) 数字化绘图技术的应用。在矿山测量中, 矿山的地貌地形、地下地质条件等信息存在一定的变动和客观性, 测量人员需要将这些客观抽象的信息以图纸的形式显现出来, 需要对不同比例的地形进行测绘, , 这需要测量人员掌握专业的测绘技术, 但传统的图形测绘技术存在误差, 无法满足现代生产的需求, 为避免影响到矿山开采的发展, 而数字化管理能有效调节矿山测量与生产之间的关系, 以计算机三维软件为基础, 实现快速成图、分析, 形成的图形快速准确, 为矿山下管理人员的开采提供重要的数据支撑, 数字化矿图效率高, 准确度高, 可以根据地形变化实时更新, 并根据需要转换数据结构, 有利于构建矿图数据库, 为建立矿山信息管理系统提供技术支持。

4 结束语

随着信息技术不断发展的今天, 数字化测量技术已成为矿山测量的关键技术之一, 国家经济发展的不断提升, 我国矿产事业也得到快速发展, 在多种现代化测绘技术中, 选择适合的测量技术, 是提高生产效率和产量的关键方式, 数字化测量技术被广泛应用于矿山测量系统中, 对矿山生产效率和安全开采有很重要的指导意义, 为保障数字化测量技术可以更好的应用, 测量人员应掌握数字化测量技术的原理和使用方法, 建立完善的数字化测量体系, 确保开采顺利进行。

参考文献

[1]杜明义, 武文波, 赵国比.矿山测量计算机管理信息系统设计[J].宁新矿业学院学报, 1996 (04) .

[2]邱本立, 周青青, 王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品, 2010 (09) .

[3]张杰.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].能源与节能, 2015 (01) .

数字化矿山技术 篇5

公司所属各单位、各子公司：

根据公司行政一号文和省国资《关于进一步加强省属企业信息化工作的指导意见》文件要求，结合公司自身特点，努力构建大宝山矿业公司“数字化矿山”一体化格局。为积极稳健推进公司“数字化矿山”建设项目顺利进行，现由综合管理部负责组织相关单位对公司所属各单位、机关各部门的信息化情况、工作流程等展开前期调研。

希望各单位高度重视，安排专门人员按通知要求认真准备好相关材料，整理好本单位业务流程所产生的内、外部报表纸质版及电子版，并填写好附件的表格，电子版于2月29日前以OA便笺统一发送到综合管理部钟梅慷。各单位具体调研时间另行通知。如对填写表格有疑问，请与综合管理部钟梅慷联系（联系电话：6618487）。

特此通知

附件：

1、工作报表汇总表

2、各单位业务情况调研表

综合管理部

数字化矿山在路上 篇6

关键词:企业资源计划;SAP软件

ERP(企业资源计划)系统是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP系统集信息技术与先进管理思想于一身,成为现代企业的运行模式,以整个世界为背景来看,它已为很多发达国家企业的成功应用所证实。ERP能够反映时代对企业合理调配资源,最大化地创造社会财富的要求,成为企业在信息时代生存、发展的基石。它对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力具有显著作用。

河北钢铁集团矿业有限公司于2009年6月启动自身的ERP项目,采用了德国的SAP软件。SAP(Systems Application and Products in Data processing)是一款用于ERP管理的软件。是一个基于客户/服务机结构和开放系统的、集成的企业资源计划系统。其功能覆盖企业的财务、后勤(工程设计、采购、库存、生产销售和质量等)和人力资源管理等。为河北钢铁集团矿业有限公司实现“国内最大、国际一流”的现代化矿山企业奠定了良好的基础。

一、应用背景

目前,随着ERP系统在各行业的广泛应用,120多个国家95000多名客户正在使用SAP,涉及航空国防、汽车、化工、生命医药、石油天然气、建筑材料、原料金属和矿业等行业。

然而,我国大部分企业都停留在手工系统或简单的MES系统上,对ERP系统了解甚少,在盲目上了ERP系统后,管理跟不上,导致系统失败。我河北钢铁集团矿业有限公司是一个刚刚组建的矿山企业,在地域上比较分散,下设30余家分公司和子公司,分布在全国各地,管理起来非常的不便,急需ERP系统整合管控,因此对ERP系统的需求不断增涨,急需其完善的管理理念。在项目初期也遇到了不同程度的阻力:员工对新工作方式的抵触、管理人员对改变的抵制、对组织结构变动的抵触等。在公司领导的教育下,企业基层领导和员工积极改变思想观念,排除各种阻力,使ERP系统成功上线。

二、管理理念

(一)SAP R/3软件具备的功能和主要特点:

一是功能性:囊括了所有软件的基本功能,并把用户与技术性应用软件相联而形成一个总括的系统,使我公司的管理更具战略性。

二是集成化:把我公司的进销存业务逻辑上连接在一起,并自动触发财务凭证,使重复工作和多余数据被完全取消,规程被优化,集成化的业务处理取代了传统的人工操作。

三是灵活性:R/3系统就像小朋友玩的积木一样,都是模块化的,能灵活的应用于各个行业,从而能满足各种用户的需要和特定行业的要求。此外它的开放性、可靠性、国际知明度更是其他软件所不能相比的。

(二)使用SAP系统的目的:

一是在社会和企业职工心中树立河北钢铁集团矿业有限公司形象。

二是为生产、供应、销售、财务架设畅通的管理平台。

三是把我公司建设成为“国内最大、国际一流”的数字化矿山。

(三)SAP系统模块与实施范围:

1.FI(财务会计)主要包括总帐、应收、应付、固定资产、现金等内容;总账:增加、修改、删除会计科目,查看科目的余额等。应收:维护财务层面的客户,对一些问题客户进行冻结,保护了公司利益。应付:查看供应商往来,合理利用资金,充分发挥资金优势。固定资产:各矿按成本中心维护各自的固定资产,充分利用,挖掘资产潜力,按事先的设定计提折旧,方便快捷。

2.CO(管理会计)包括利润及成本中心,产品成本、获利分析等;

利润中心:我公司ERP项目一期只涉及四个矿山和总部,所以期初只建立了四个利润中心,每个利润中心根据自身情况出据报表。

成本中心:每个矿山按照自已的工序建立成本中心,能够更加准确的计算成本,降低铁精粉成本,提高市场竞争力。

3.SD(销售)MM(供应)PP(生产)XI接口。

(四)项目实施流程:

我公司上ERP系统在传统的实施流程中有所改进,为更快、更好的使用这套系统简化了许多细节,共分了以下几个阶段:项目准备;现状调研;蓝图设计;系统配置;单元测试;集成测试;上线数据导入;系统上线;上线支持。

三、应用效果

系统自6月10日上线以来,运行比较顺利,就拿财务模块来说,四个矿山加上总部一共只有8个会计在系统中做帐,平均每个矿山只用两个会计就能把以前需要6、7个人所做的业务做完,节省了大量人力。通过6月的月结不难看出,SAP系统输出的数据不存在逻辑错误,只是由于一些核算口径的不同,导致了与原MES系统有一定的差异,随着更多的业务在SAP系统中运行,这些差异必然会被公司接受。到那时,公司将会抛掉并行的原系统,让SAP系统独自支撑所以的业务。河北钢铁集团矿业有限公司ERP系统已经迈出第一步,构建数字化矿山指日可待。

参考文献:

[1]黄佳.SAP程序设计[M].北京:机械工业出版社,2005.

数字化矿山技术 篇7

关键词：数字化测量技术,矿山测量,应用

1 引言

矿山测量作为保障矿山建设与生产安全的重要工作, 能够使矿山企业的开采工作安全、有序的进行。同时在保障矿山生产人员的人生安全方面有着重要的意义。矿山测量工作的偶然疏忽或对测量数据分析的误差都会影响矿山生产的正常开展甚至导致严重的安全事故, 为此依靠数字化测量技术来提高矿山测量的精度已经成为提高测量质量、精度、效率的关键。

1.1 数字化测量技术概述

随着矿山生产对测量工作需求的不断提高, 测量工作已经成为影响矿山生产的重要因素之一, 它不但关系到矿山开采、生产的正常进行, 同时更是关系到矿山生产安全的重要工作。运用现代数字化测量技术进行矿山测量工作能够有效提高矿山测量的工作质量、精度及效率。目前磁海铁矿在全站仪、GPS定位测量技术, 全自动电子水准仪、数字化成图等技术都有广泛应用, 这些数字化测量技术的应用极大的降低了矿山测量工作人员的工作量, 提高了矿山测量的工作效率及工作质量, 为矿山的更好发展奠定了基础。出于数字化测量技术在矿山测量工作所起到的作用, 磁海铁矿加大了数字化测量仪器的投入, 增强了矿山的综合市场竞争力。

1.2 数字化测量技术在矿山测量的应用

数字化矿山测量技术在矿山测量的应用是区别于传统单一测量科学的综合性科学, 是综合运用全球卫星定位系统、全站仪及计算机相关设备及相关软件采集矿山的相关数据并储存数据, 再利用CAD、Cass等计算机软件绘制成图的数字化测绘技术。数字化测量技术应用在实际工作中要根据测量工作地点及测量内容有针对性的对其测量过程进行控制, 以此达到运用现代数字化测量技术提高测量质量及精度的目的。

随着企业职工老龄化程度不断加剧及人才流动速度加快, 使得企业在职员工数量不断减少, 因此矿山测量工作也必须达到人员少、效率高、精度高的要求。同时矿山企业对矿山测量的需求也不断提高。这使得矿山企业逐步认识到数字化测量技术的重要性, 为此企业加大了测量工作的资金的投入, 促进数字化测量技术在矿山测量的应用。数字化测量技术在矿山测量的应用以矿山企业测量技术水平的提高为基础, 提高测量人员对新技术的掌握及了解, 认识现代数字化测量技术操作要点, 促进数字化测量技术的应用。

1.3 数字化测量技术在矿山测量应用中的优点

早期矿山使用的是电子经纬仪, 这项技术不仅需要测量人员多, 且工作量大, 在测量技术上要求仪器与棱镜必须通视, 且随着距离的增加测量精度也不断降低, 而且在天气较热的情况下还会受到地面热流的影响, 造成测量精度的进一步的降低。

GPS在矿山测量的应用不仅可以提高测量作业的精度, 还减少了测量人员数量的需求, 这更符合了企业减员增效的发展思路。在测量技术要求上更加贴合实际情况的多变性, GPS在测量时不需要观测仪器与跑尺人员保持通视, 且仪器通过卫星定位系统, 能够快速准确的采集并储存测量点的数据, 提高了工作效率与精度。通过Cass成图系统快速准确的完成对测量数据的绘制工作。其绘图结果一目了然, 改变和弥补了传统的测绘方式以线条、符号等二维系统, 具备较高的直观性。

数字化测量技术在矿山测量的应用为矿山企业测量技术水平的提高奠定了基础, 提高了测量人员对新技术的掌握及了解。

2 利用数字化测量技术为矿山边坡稳定性监测奠定了技术基础

磁海铁矿处在断裂带较发育地段, 受断裂及节理构造的影响, 边坡岩体极破碎, 极易造成边坡的塌陷及变形, 这一直是矿山发展中不容忽视的安全隐患, 如果边坡塌陷将给矿山生产造成难以估量的经济损失, 同时还会给矿山工作人员的安全造成危害。

为此测量技术人员利用GPS对边坡稳定性进行了监测, 在采场及其周边共埋设了14个静态观测点, 56个水准点, 定期对点位进行静态及水准测量, 及时准确的反映边坡的稳定性, 为矿山的安全提供技术支持。

全自动电子水准仪实现了几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能, 使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进, 更避免了非全自动电子水准仪在读数时的人为误差, 及在计算后数据不合格, 导致重新测量而增加的不必要工作量。其在边坡稳定性监测中的使用使矿山测量工作的测量精度及准确率得到很大提高。

GPS和计算机等技术是现代测绘学科的核心技术, 是现代数字化测量技术在矿山测量应用中的关键。数字化测量技术在磁海矿区的应用使矿山测量技术人员感受到现代数字化测量技术相比非数字化测量技术具有数字化、自动化、智能化、更能适应不同测量工作要求的优越性。

3 数字化测量技术在矿山应用的展望

目前, 磁海铁矿所采用的边坡监测系统, 还存在一些弊端, 例如:需要测量技术人员利用全自动电子水准仪将埋设在各水平的水准点进行观测, 随着矿山的不断延深, 必将使矿山测量的工作量急剧加大, 且会对测量人员的人身安全造成威胁。所以, 在将来的矿山发展过程中, 企业要对矿山测量技术的更新给予支持, 加强矿山数字化测量的发展。

4 结论

综上所述, 现代数字化测量技术在矿山测量的应用需要加强测量人员技术水平的培养与提高, 并以测量人员技术水平的提高为基础来促进现代矿山在数字化测量技术方面的应用。为矿山建设与安全生产奠定基础。数字化测量技术在矿山测量的应用已经成为现代矿山企业建设与生产管理中的工作重点, 以此促进矿山企业的健康发展。

参考文献

[1]杨佳.GPS技术在矿山测量的应用分析[J].矿业工程, 2009 (12) .

[2]吴金龙.数字化测量仪器设备概论[J].测量仪器仪表, 2009 (05) .

数字化矿山技术 篇8

随着网络技术和计算机技术在各行各业的应用越来越多, 测量仪器数字化、智能化的发展, 数字化测绘技术正越来越多地被应用到地质勘查、工程测量的领域, 并显现出强大优势。测绘技术的数字化大大改善了测绘工作的工作环境并极大地提高了测绘精度。该技术可在室内完成大部分室外作业内容, 利用电子计算机完成大量手工作业, 提高测图精度, 减少测量误差。

1 CAD技术简介

CAD技术即计算机辅助技术, 从上世纪中期产生到现在, 已经在矿山开发的多个领域得到了广泛的应用, 其中, 在矿山地质测量绘图方面尤为突出。目前在计算机上运行的CAD软件类型很多, 但是大体上都包括计算机系统、软件和相应的输入、输出设备四大部分。

大部分CAD软件的图形输入和编辑功能都比较强, 不仅能够处理设计二维及三维图形、生成简单图形和组合图形, 同时具有一定的图形传输和转换功能, 能够直接对各种地形图、地图和工程专用图直接数字化, 进而进行缩放、修改、整体或部分移动、复制及颜色和属性的编辑处理等。除此之外, 通过与C、Basic等高级语言的结合, 能够开发自动化的绘图系统。CAD能够和绘图机直接连接进行图形的绘制, 或通过投影仪等设备直接输出, 以供矿山工程设计和会议调度等使用[1]。

矿山地质测量地图是矿山施工和设计工作中的重要资料, 因此要严格按照数字化成图的要求进行, 即内容完善、形式规范、尽量使用图表。数字化制图技术主要包括以下基本技术要点。

1.1 图层与图素

图层能够将图中的相关图元方便地组合起来, 一个图层包含图的某一方面实体, 进而可以对该实体的颜色、线宽或可见性等内容进行操作。因此, 图层简化了操作, 方便了图形的输出和使用。另外, 由于矿图包括坐标图和无坐标图两种, 无论哪种图在内容或描述上都存在互相重叠的情况, 这样必须通过图素性质对图进行划分, 然后按照不同的图层进行绘制, 这样才能实现图形的使用。

1.2 图例

为保证图形规范化和标准化, 提高工程效率, 方便绘图的自动化开发, 根据国家相关规定和企业规范建立相应的图例库。

1.3 开发语言

CAD能够直接使用宏进行自动化绘图的开发, 这样不仅提高了图形绘制的效率, 还大大减少了人为因素的绘制误差, 提高了制图精度。

1.4 一次成图

以往作业中, 通常采用分幅绘制、小块输入、拼接成图的方式, 这就存在着一定的局限性, 对图形的全局化分析产生影响。而应用CAD技术, 能够实现矿山地质测量地图的全井田整幅绘制, 不仅简化了制图工序, 提高了作业效率, 还在很大程度上增加了图形的精度。同时, 应用CAD软件能够方便地提供分幅分块输出。

2 矿山地质测量地图数字化基本作业流程

2.1 设计方案编写

方案的设计编写要充分考虑图的用途、资料、应用理论和设备等多方面的因素。方案需要详细规定如何使用制图资料, 如何使用图形数据资源, 同时要做好各个要素之间相互关系的分析处理, 这样才能保证整个数字化绘图成果的精度满足要求。

2.2 前期准备

在正式进行数字化制图前, 工作人员要结合设计方案, 做好作业的前期准备工作, 主要包括:制图作业时需要的各类原始资料要经过负责人员的检查无误后才可以投入使用;制图作业时要对关键图廓坐标点坐标进行精确测量, 以便后续图形构建有效性处理;对未详细列入图例库的符号等要素也应该进行统一存储保存, 以便工作人员的调用。

2.3 要素分层

工作人员要结合方案和图形文件间的相互关系, 对已知坐标点进行准确定位, 并对各坐标数据精确输入。同时, 还要严格按照方案设计对资料原图内的所有数据内容进行区域和要素逐层数字化处理。主要作业内容包括:工作人员要明确绘图时各个要素的属性性质, 对重要要素按照数字化坐标输入, 对不重要较模糊要素按照数据绘图, 这样能够方便对误差问题的控制和消除。

2.4 图素关系处理

数字化计算机制图是依据分层进行输入处理的, 这在一定程度上会造成不同要素间出现明显的偏差等问题, 这类问题要充分集合数字化制图的原则。目前, 工作人员要重点注意巷道和工作面、巷道和巷道及注意和要素等几种类型的关系。

2.5 校检修改回放

目前, 矿山生产过程中使用的图纸内容大都比较复杂, 生成时间较长, 这造成矿山地质测量数字化过程中会出现一定的误差。为了处理这一类问题, 需要图形作业人员对资料集的原图进行校检, 并依照层次和要素的划分方式, 对图形完整性和精确性进行检测。对发现的问题要做出及时的调整。

3 矿山地质测量地图数字化的属性管理

3.1 属性管理

数字化绘制的矿山图形涉及很多图形属性, 因此, 对图形属性的管理是数字化地图的重要内容。但是, 图形属性要通过数据库完成, 而AUTOCAD不具备数据库管理功能。因此, 为了提高图形属性管理效率, 可以使用AUTOCAD提供的OBJECT ARX控件进行图形属性数据库操作。这样不仅保证了管理效率的简单、高效, 也使得属性库易于修改、便于管理, 提高了系统稳定性。

3.2 属性维护

由于图形数据和属性数据在两个不同的系统中完成, 容易造成图形和属性的不一致, 因此要对相关数据进行维护, 监视所有操作, 一旦图形发生变化, 就要对属性进行修改。

4 结语

矿山地质测量是一门区域性、探索性和综合性非常强的技术, 因此, 矿山地质测量的数字化工作不是一蹴而就的, 这是一项长期而复杂的系统工程。为了保证数字化地质测量的质量, 要对矿山地质测量计算机制图的重要技术进行研究, 合理规划数字化绘图作业的作业流程, 提高地质地图的制图质量, 同时还要提高测量队伍的业务水平, 提高认识, 不断探索, 积极地应用科技创新技术。针对相关矿山地质测量技术, 对数字化地质绘图的问题进行了分析, 为以后相关工作的研究开展提供了一些参考。现代测绘技术及测绘仪器向数字化、电子化、自动化方向发展, 打破了传统的手工测绘理念, 形成目前较好的一套数字化测绘解决方案。但是, 目前的测绘技术在地质工程测量中的应用依旧存在着若干问题。需要我们广大测绘工作者的不懈努力, 有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。目前, 数字化测绘技术传统的定位和绘图仍是重要的社会需求, 但社会己经对测绘部门提出了新的需求, 由于市场需求的大量涌现, 信息化测绘将迅速推动测绘企业的技术进步, 测绘企业参与地理信息系统在各方而的应用和开发是总体趋势, 也是测绘企业生存和发展的方向。

参考文献

地下矿山数字开采关键技术探讨 篇9

一、数字矿山

数字矿山是建立在信息化、数字化、虚拟化、集成化、智能化等基础上的, 通过计算机网络管理技术的一体化管理体系, 综合生产、管理、经营等因素, 实现企业的整体优化, 促进企业的可持续发展, 进而提高企业整体的经济效益。数字矿山发展的最终目标是做到基础信息的数字化、控制管理的一体化、生产过程的虚拟化、决策处理过程中的集成化, 最终全面实现矿山综合发展的自动化。

目前, 数字矿山作为我国战略资源安全保障体系的重要组成部分, 已成为衡量矿山资源生态环境的数据基础。在矿产资源的发展进程中, 数字矿山建设是矿产资源可持续发展的重要途径。

二、数字采矿

数字采矿是从数字矿山的概念上延伸出来的, 以计算机和网络技术为主要手段, 使矿山这一开采对象和开采时所使用的开采工具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, 应用于采矿各个生产环节与管理决策中, 实现优化生产方案、科学化对策决定、高效化管理的最终目的。数字采矿的具体内容包括以下几部分: (1) 建立三维数字地质模型; (2) 虚拟条件下进行矿山模拟开采技术研究, 即数字开采; (3) 采矿生产过程管控一体化。第三部分的内容也就是数字开采技术与采矿设备的有机结合过程, 最终实现自动化采矿的目的。

三、数字化矿山的关键技术分析

目前, 对数字矿山关键技术的提法各有不同, 但它们都是基于矿山开采而被提出来的。数字矿山的关键技术始终围绕着矿山开采这一核心问题展开, 为矿山开采对象提供可视化, 开采过程提供自动化、数字化的技术支持。同时, 矿山的开采需要各专业的相互协作, 如, 科研单位、矿山企业、高等院校的相互协作, 齐心协力为数字矿山的关键技术提供解决之道。

(一) 建立矿山数字地质、矿床模型技术

建立地下矿山的地质、矿床模型, 主要是建设两个系统:第一, 数字地质模型子系统。这一系统的主要功能是根据钻探或者遥感、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。第二, 数字矿床模型子系统。这一系统的功能是建立有关矿岩属性的空间数字模型。目前国际上普遍使用的是数字块状模型, 大部分优化算法都是以此模型为基础。建立数字块状模型的数据主要来源于钻孔、探槽和炮孔取样, 根据数据形成的品位模型、杂质含量模型以及价值模型对矿岩圈定、矿量品位计算和设计、计划具有重要意义。

(二) 地下矿生产调度监测技术

这一监测系统主要用于地下矿水、风、运等系统监控和通讯调度, 由三个子系统组成:第一, 提升运输监控子系统。该子系统通过计算机网络和通信技术, 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。第二, 供排水监控子系统。该系统利用仪器检测各供水管路水压、流量等信息, 通过网络和通信技术实时监控井下供水情况, 及时解决出现的问题。同时完成水泵房的数字化, 建立自动控制系统。第三, 压气通风监控子系统。数字化压机的性能, 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。

(三) 井下无线通信与人员定位技术

采用无线通信系统, 实现地下矿无障碍通讯和人员定位, 全新、实时、动态地反映井下人员分布状况。井下无线通信技术是基于由传输系统、接收机以及软件包所组成的井下无线通信系统来实现井下人员调度、生产管理、安全管理等工作。井下人员定位系统在事故中可以迅速指出全体人员所在的位置, 有效保障井下工作人员的安全。

(四) 地下矿山的三维可视化技术

地下矿山的三维可视化技术是矿产资源开采的基础, 只有全面的了解矿床、了解采矿的环境状况, 才能建立数字化的矿山建设平台, 进而做好开采建设中的后续工作, 如生产调度、矿井通信系统的建立、设备人员的定位工作等。

(五) 虚拟现实技术

虚拟现实技术是近年发展起来的高新技术。它是利用电脑模拟生产一个三维空间的虚拟世界, 提供使用者关于视觉、触觉、听觉等感官的模拟, 实现对三维空间内事物无时间、空间限制的观察。目前, 虚拟现实技术已逐步应用到矿山产业中, 且发展前景相当可观。随着虚拟现实技术的快速发展及其在矿山产业中的逐步深入, 矿山产业在矿山的系统设计、矿山安全管理、确定爆破参数等方面均得到了广泛应用。虚拟现实技术的发展为矿山开采及技术管理方面提供了新的机遇与挑战。

(六) 终端设备技术的智能化

终端设备的智能化是指设备具有完备的控制执行功能和检测功能, 同时又可以通过接口实现与第三方的信息交互。目前, 随着信息技术的不断发展, 虽然矿业资源的发展得到了一定程度上的改善, 但其整体水平的发展仍旧比较低下, 且在生产作业中的设备资源只在部分程度上得到了改善, 如, 综掘及综采的生产设备只是改善了电液方面的控制。在煤矿开采中, 综采工作面的机械设备的智能化较低, 这就加大了信息参数的获取难度。矿井的勘探测量以及定位系统的智能化是目前矿产资源发展中的一大障碍, 所以说, 终端设备的智能化是数字化矿山发展的基础所在。

(七) 专业的数据处理分析

专业的数据处理技术是矿山资源得以开发利用的关键。数据只有经过专业的处理才能凸显出它的价值所在。数字矿山在数据管理系统中要包含大量的数据处理方法, 主要常见的数据处理方法包括对数据自身的统计、数据的专业处理、数据挖掘等, 同时专业的数据处理需要包含对开采挖掘、运输、供电等各生产模块的系统分析, 建立数据模型, 设置访问界面, 做好与其他应用系统的连接工作, 提供良好的服务。

三、结语

信息化技术的革新和资源危机的冲击为矿产资源的发展提供了新的挑战。数字化矿山的发展是一个持续长久的过程, 它符合当前信息化社会建设的需求, 同时也为我国矿产资源的发展带来了新的技术挑战, 综合网络信息技术、自动化控制技术, 实现矿业生产管理的一体化, 提高资源的利用率, 最终实现信息资源的共享。

摘要：本文通过对数字矿山的简单介绍, 着重对地下矿山数字开采中的几项关键技术做了分析与探讨。

关键词：数字化矿山,数字开采,关键技术

参考文献

[1]王大江, 等.构建数字矿山存在的问题与对策[J].中国矿业, 2004, 13 (10) :70-72.

[2]张鹏鹏.数字化安全管理矿山——记首云矿业地下金属矿山数字化建设[J].劳动保护, 2013, 3:104-106.

陶二煤矿数字矿山系统技术应用 篇10

数字矿山系统对煤田的有效科学规划和安全高效生产有着重要的意义。面向煤田的有效科学规划和安全高效生产, 针对煤矿的生产、安全与管理的特点, 以各种地质、测量数据为基础, 以三维可视化技术以及地质建模技术为手段, 初步开发了具有真三维特点的数字矿山系统。系统有助于指导矿区的科学规划、资源管理、安全生产、辅助决策等, 也为国内的其他矿井提供信息化建设的样板。

1 性质用途

1) 数字矿山系统可以实现地面和井下各种对象的三维显示, 可以清楚地看到煤层、巷道、钻孔以及与地面物体之间的相互空间关系。另外, 三维可视化完全可以进行模型的旋转, 移动和缩放, 同时可以指定路径进行飞行。a.可以显示地表的各种物体, 包括:地形的起伏、楼房、水系、通讯设施、树木、道路、栅栏、地下的各种物体, 如:钻孔、岩巷、煤巷、和机电设备等各种点、线、面、体对象。b.可进行三维对象的缩放、旋转、移动和查询。同时也可按照指定的路线进行“鸟瞰”显示。c.可以进行井上下地物的组合和叠加。d.三维模型中各空间点参数、断层、轴或脊线、边界可任意t添加、删除、定义和编辑。e.可以切割出任意方向的地层剖面及过剖面上的巷道。f.可以进行体积计算。计算开挖和填筑的土方。该系统可快速、直观地查询矿井安全生产总体状态的三维视图, 包括各回采工作面的位置、各掘进工作面的位置;各生产系统状况;还可动态、实时显示矿井安全监测总体状态及各监测站点的情况。

2) 不同区域、工程视图快速切换和跟踪功能, 极大方便视图对象的查询和显示;

3) 工程透视与沿工程内部视察功能。可打开工程三维实体图的外表, 查看工程内部, 可沿工程内部路径移动视察工程内部的结构或设备配置情况;查询某项工程时, 可播发使用摄像机对工程内部进行的录象。

4) 任意形状的剖切。以立方体为剖切面可剖切出具有一定厚度的剖切体, 这对表现局部工程的空间关系、对于工程布置、回采面过断层等方案的制定有重要作用。

2 地质测量信息管理与三维图形动态查询

2.1 地测数据的处理和报表自动生成

地测部门的井下实测数据可提交系统进行处理, 自动生成符合标准的地测成果报表;

2.2 地测数据成图及设计修正

由地测数据自动生成二维、三维工程图, 该三维导线图反映了工程的实际空间位置, 它可以用于修正设计图的偏差;

2.3 安全设备信息管理

用鼠标设置设备位置, 设备图形自动生成并可以随工作面的推进自动移动;可闪耀显示设备分布, 简要信息光标显示, 便于设备信息的查寻。

2.4 图形处理

回采工作面三维图形直接从煤层体中切割出来而生成, 从而可以自动确定在不同位置时工作面的长度及倾角;在三维煤层体中直接反映已采工作面的采空区;根据设计参数:工程布置方位角、长度、坡度, 可自动作出三维工程导线;工程的导线连接或导线闭合, 用鼠标即可完成, 无须人工计算;可在一条导线上生成不同断面的三维工程实体, 断面尺寸及不同断面之间的相对位置可以准确控制;由等高线和断层平面轮廓线快捷生成含断层。

3 适用范围

本次关于陶二煤矿数字矿山系统, 对煤田的有效科学规划和安全高效生产有着重要的意义。面向煤田的有效科学规划和安全高效生产, 针对煤矿的生产、安全与管理的特点。系统有助于指导矿区的科学规划、资源管理、安全生产、辅助决策等, 也为国内的其他矿井提供信息化建设的样板, 适用范围较广。

4 数字矿山系统的科学技术原理

面向煤田的有效科学规划和安全高效生产, 针对煤矿的生产、安全与管理的特点。以各种地质、测量、采矿工程数据为基础, 以三维可视化技术以及地质建模技术为手段, 初步开发了具有真三维特点的数字矿山系统。

5 与原事物 (包括原事物现状) 相比, 新成果的创新点及解决的方法 (包括图示、表格等)

1) 广泛收集地质测量资料, 运用多种手段结合三维模拟技术, 对陶二矿矿井地质测量等方面进行系统研究。2) 数字矿山系统对煤田的有效科学规划和安全高效生产有着重要的意义, 有助于指导矿区的科学规划、资源管理、安全生产、辅助决策等, 也为国内的其他矿井提供信息化建设的样板。

6 实践应用情况

数字矿山系统已在我矿开始应用, 起到了较好的效果。

7 与原事物比较主要效益 (经济和社会效益) 指标

数字矿山系统为陶二煤矿指导矿区的科学规划、资源管理、安全生产、辅助决策等, 实现高产高效、提前预防矿井构造、合理布置采掘工作面提供技术依据、参数, 及时向采掘区队提出地质预报, 方便区队提前做好过构造的生产准备, 减小了井下地质构造异常对生产带来威胁, 保证了安全生产。该项研究成果在陶二煤矿的成功应用取得了较好的经济效益和社会效益。

8 根据现有类似成果评价本成果的总体水平 (指能达到国际、国内、部省、地市、集团公司、本单位哪一级先进水平)

该数字矿山系统是由西安集灵信息技术有限公司开发, 根据类似的成果评价, 该项目的成果的总体水平达到了国内先进水平。

9 推广应用前景

数字矿山系统对煤田的有效科学规划和安全高效生产有着重要的意义。面向煤田的有效科学规划和安全高效生产, 针对煤矿的生产、安全与管理的特点, 以各种地质、测量数据为基础, 以三维可视化技术以及地质建模技术为手段, 初步开发了具有真三维特点的数字矿山系统。系统有助于指导矿区的科学规划、资源管理、安全生产、辅助决策等, 也为国内的其他矿井提供信息化建设的样板。

1 0 存在问题及改进意见

数字矿山系统作为矿井地测工作的辅助工具, 由其获得的地测信息是多解的, 只有结合地测工作人员的工作经验和已有的地测资料综合分析加以甄别, 其使用效果才会更加理想。

参考文献

[1]僧德文, 李仲学, 张顺堂, 马斌, 赵怡晴.数字矿山系统框架与关键技术研究.金属矿山, 2005.

数字化矿山技术 篇11

关键词：采矿?矿床 建模 数字化

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0231-01

1 矿山数字化背景

自美国前副总统戈尔提出“数字地球”（DE，Digital Earth）概念以后，吴立新等学者提出“数字矿山”（Digital Mine）的概念，目前，与国内的“数字矿山”概念相一致的国外现代化矿山建设概念称做自动矿山（Auto-mine），或无人矿井，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，对露天和地下矿山的危险地区实现无人遥控作业，从而大大提高了生产率和安全性，达到降低成本，增强竞争能力的目的。

2 矿山数字化建设的主要内容

矿山系统是一个复杂的、动态的、开放的复杂巨系统，各部分之间互相影响、互相制约。矿山数字化建设的主要内容包括以下方面：

2.1 矿山多源时空数据库系统

矿山企业的设计和加工对象为资源，因此，快速、准确地掌握资源及其周围岩层的空间分布情况是最关键、最基本、最优先的建设内容，这项工作是后续设计、计划、以及提高决策性的基础。同时，生产过程中各个系统产生的数据对过程控制、整体系统优化、决策制定均具有非常重要的作用。

2.2 矿山生产过程和关键设备的自动控制

采矿工业是劳动力密集型、资本密集型的工业，是需要大量能源和材料的工业。利用信息技术对其进行改造和提升，提高生产过程的控制和自动化水平，大大提高生产率，降低成本，增强竞争能力。

2.3 矿山生产安全监控与预警系统

为保证生产的持续、正常进行，减少事故造成的人员、设备损失，必须建立矿山安全监控和预警系统。通过对设备和环境的监控。

2.4　矿山生产信息和办公信息快速传输、处理和检索系统

矿山生产过程中，存在着大量的、来自于不同方面（如资源、设备状态、人员状态、安全等）的信息流动，先进的矿山井下综合通讯网络系统，是整个数字矿山建设任务中的中枢神经传导系统。

2.5 矿山ERP系统

ERP系统致力于矿业的整个材料设备采购、生产调度与过程控制、矿产品销售的优化管理，该系统是以供应链管理为主体内容的管理和信息系统。

从以上5个方面构成的数字矿山建设总体框架，这些内容不是相互独立的，根据各个企业的业务流程和管理特点相互交叉融合。

3 镜铁山矿数字化建设现状

镜铁山矿数字化建设始于2002年，通过与鞍山设计院合作开发了适合镜铁山矿的采矿辅助设计软件（数字化矿山建设的一部分），主要是为了解决当时地质管理、测量成图、生产技术设计、计划编排的纯手工作业，提高工作效率。下面详细介绍本次采矿辅助设计软件升级的过程及达到的目标。

4 镜铁山矿数字化软件系统的升级开发

2010年通過议标，委托西安山璞矿业开发有限公司对镜铁山矿的采矿辅助设计软件系统进行升级开发，主要内容为：（1）开发适合镜铁山矿实际需求的矿山数字化软件。（2）实现输出任意所需要的地质平面图等所在位置的矿岩地质信息。（3）实现任意选定矿块矿岩量计算等并生成地质储量管理报表。（4）通过人机对话的方式实现编制日常采掘计划及中长期规划。（5）实现坑内矿和露天矿的开拓设计、采掘设计（采准设计、中深孔设计、切割井设计、硐室设计及爆破设计），并建立图纸信息管理系统，实现图纸信息的分类、归档保存。通过矿山技术人员与研究人员的共同努力，到2010年12月份完成了矿山数字化管理系统开发工作并对相关技术人员进行使用培训，完成了以下内容：（1）规范了地质、测量、采矿等数据格式，采用EXCEL进行数据录入、计算和保存。（2）能够实现桦树沟矿采准计划、深孔计划、回采计划及质量计划的编制。（3）对原有采矿CAD辅助设计软件进行升级。（4）根据桦树沟、黑沟的地质及设计资料，分别建立了桦树沟开拓立体图等。

5 镜铁山矿数字化软件系统的创新之处

升级后的采矿辅助设计软件采用了一些当前较为成熟的计算机信息和建模技术，归纳起来有以下几点：（1）带约束Delaunay三角形剖分技术：通过它可以实现三维实体模型建立，同样通过它可以实现半连续半离散模型建立。（2）ACIS实体建模技术：采用ACIS实体建模技术将网体转换成实体是建模的核心技术。（3）半连续半离散模型建立技术：它圆满解决了计算速度、精度与稳定性问题。（4）图形化计算技术。

以扩展数据技术为基础，结合各专业的计算方法编写程序模块，实现在图形中通过选择适当的图元完成复杂的计算。

6 镜铁山矿数字化软件系统的应用

截至目前我矿相关人员已经掌握并能熟练应用该软件，具体可实现以下方面的功能：（1）地质测量人员能够方便地利用EXCEL进行进行地质、测量数据的录入、计算和保存，同时实现了AutoCAD与EXCEL的图形与数据交互，可以快捷地生成井下多水平巷道三维立体图。（2）生产计划人员能够根据产量的要求编制短期计划以及中、长期计划。（3）采矿设计人员能够利用测量提供的图纸资料更加快捷地进行采准、深孔、硐室设计，并能对采矿设计进行优化。（4）实现了开拓工程的三维可视化。

7 镜铁山矿数字化建设的发展前景

下一步镜铁山矿数字化建设的重点是安全管理的信息化。矿山安全管理的信息化建设包括以下的内容：（1）采用工业以太网、PLC智能控制及视频监视系统。（2）采用先进的生产管理系统。以上两项内容中的第一项已基本实现，只需要对通风系统的智能化集中监控进行完善；第二项2011年已经立项，预计在2012年底可完成相关内容。

8 结语

矿山信息化是一个长期的过程，要尊重矿山企业开采对象不确定、生产过程不连续的特点，整体规划，分步实施，集中力量实现重点突破。镜铁山矿的数字化建设起步较早，从2002年起先后完成采矿辅助设计系统软件、OA系统和ERP系统的建设，取得了一定的成绩，但与国内先进矿山相比还有一定差距，我们会继续努力，相信在不久的将来我矿的数字化建设一定会赶上国内先进矿山。

参考文献

[1]　陈建宏.矿山数字化技术与发展方向[J].中国科技论文在线.

[2]　古德生.现代金属矿开采科学技术[M].冶金工业出版社，北京：2006.

数字化矿山技术 篇12

能源工业是我国重要的经济发展方向。在国际石油资源紧张、石油价格居高不下的影响下, 我国能源发展更加依靠采矿工业。传统的采矿业以人工开采为主, 生产效率低, 安全隐患高, 人身伤亡的事故时有发生。随着社会对能源利用要求的提高, 以及对安全问题的重视, 利用信息技术改造传统的采矿工业, 已经成为确保采矿工业稳步和安全发展的必由之路。

21世纪是信息主导的世纪, “数字化”已成为知识经济的标志。伴随着信息科学技术的快速发展, 社会竞争日益激烈, 信息科学技术更加广泛的应用于各行各业, 信息化、自动化也已成为当前社会发展的重要手段。对于古老的采矿业来说, 科技的发展使得其面临更大的挑战, 将信息化、自动化与矿山技术结合, 打造新型数字矿山技术, 将更加注重工业安全优化措施, 实现更加完善的采矿工艺, 产生更大的经济效益。

1 数字矿山的概述

自从1998年底, 前美国副总统戈尔提出数字地球 (Digital Earth, DE) 的概念, 国际信息技术的竞争日益激烈, 信息技术在各领域中的应用日益广泛。1999年, 中国政府提出了数字中国战略, 并相继在一些行业与理论展开建设, “数字矿山”的建设与研究也在不断发展中[1]。

1.1 数字矿山的概念

数字矿山的定义为:基于统一时空框架的矿山整体环境、采矿活动及相关现象的数字化集成与可视化再现, 是一种“硅质矿山”[1]。通俗来说, 数字矿山就是利用高新技术, 如遥测遥控、GPS测量及数据处理、三维数据可视化分析等[2], 完成对矿山全面监控、虚拟仿真、智能分析, 甚至可实现采矿自动化、智能化等创新技术, 更加安全与环保。

1.2 数字矿山的核心

数字矿山的基础是矿山空间数据基础设施 (MSDI) , 而MSDI的核心是矿山空间数据仓库 (Mine Spatial Data Warehouse, MSDW) [1]。矿山空间数据仓库是将矿山空间数据进行合理的组织联系, 并有序高效的将各类数据资源进行数字化集成和可视化再现。通过矿山空间数据仓库, 矿山将更加严谨的执行采矿任务, 实现更加优质的采矿工作。图1为数字矿山的核心架构。

1.3 数字矿山的建设目标

传统矿山企业生产工艺离散, 生产环境恶略, 并且存在极大的安全隐患。为了解决采矿工业存在的一系列问题, 在以人为本的理念下, 合理的利用高新技术, 稳步推进数字矿山的建设。

无论是借助GPS与移动通讯网络, 还是依靠自动化智能开采, 数字矿山的主要目的都是为了改善传统开采工艺的弊端, 解决当前社会最关注的资源利用与安全生产的问题, 最终达到绿色安全、高效采矿的建设目标。

1.4 数字矿山的发展现状

由于长期受传统开采工艺的影响, 我国矿山企业在信息化、自动化建设方面很难摆脱古老的方式, 也很少敢于冒险, 尝试新型数字矿山工程。因此, 在数字矿山建设过程中曾遇到很大的障碍。随着经济的快速发展, 政府和部门对于数字矿山的发展潜力高度重视, 在“十一五信息化发展规划”中已经明确提出将信息技术与传统产业结合, 提升产业生产效率。如今, 数字矿山在我国的建设工作已经全面展开, 并开始深入研究各类相关技术, 企业的发展现状也有了明显改善, 开采工艺也逐步迈向新的阶梯。

2 矿山信息化与自动化建设研究

矿山系统是一个非常复杂的系统, 它受到各种自然条件、认为条件的影响, 需要很强的调节能力和控制能力。面对如此动态的生产体系, 信息流通传递以及自动控制能力将成为避免系统受到攻击的重要方式。

2.1 矿山信息化

信号传输分为模拟信号传输与数字信号传输。

模拟信号是一段连续的时间函数, 其抗干扰性能差, 一旦有噪声干扰就会产生影响, 并且难以恢复正常。数字信号是有限个离散的取值, 与模拟信号相比, 其具有较强的抗干扰性能, 当收到噪声干扰时, 可通过整形再生的方法来恢复, 保证信号的传输质量。同时, 数字信号传输不受距离限制, 保密性强, 具有更好的传输质量。基于光缆的应用范围扩大, 数字信号传输的优势得到进一步优化。

对于矿山系统, 实现信息及时、快速、准确的传输是十分重要与必要的, 将地面数据信息传送到井下信息中心、将控制调度中心信息传送到各车间都需要高效率的信息传送系统, 因此, 矿山信息化对于数字矿山来说, 不仅可以减少人工传送的工作, 而且可以快速、准确的控制各部门的协调运作, 实现数字矿山的安全高效生产。

2.2 矿山自动化

采用设备的自动化是提高矿山质量、降低生产成本、改善矿山安全与生产条件, 以及实现数字矿山和无人采矿的重要手段。逐渐摆脱低效率、高强度的作业模式, 是如今采矿工业的发展趋势, 随着自动控制技术的发展, 自动化技术已经渗透到矿山作业的各个环节中, 通过无人采矿技术, 不仅提高了资源利用率, 而且保障了人身安全, 对于高危险、高难度的工作, 采用自动化的生产方式, 更加符合当前工业生产要求。

自动控制、自动检测、自动诊断、自动识别等技术的应用, 都使数字矿山逐步走向智能化发展。近10年来, 国内多个科研单位相继开展了采矿机器人 (MR) 、矿山地理信息系统 (MGIS) 、三维地学模拟 (3DGM) 、矿山GPS定位等方面、露天矿卡车调度的技术开发与应用研究, 都在采矿工业中的应用取得了一定的成效。

除了无人采矿技术外, 自动运输系统也是数字矿山必不可少的环节。传统的人工传输不仅浪费人力、物力、财力, 而且还容易产生故障。采用自动运输系统, 不仅能自动运输矿石, 而且还可减少运输产生的一系列成本, 对于数字矿山来说, 将大幅提高运输效率。

2.3 信息化、自动化数字矿山的意义

技术的支持对于企业的发展是尤为重要的, 对于数字矿山的建设, 信息资源的应用将更加有利于企业在社会竞争中取胜, 并逐步走向可持续发展之路。

1) 有利于提高企业的竞争能力, 展现更优秀的企业形象

通过建设具有信息化、自动化技术的数字矿山, 将会使企业的技术核心更加完善, 企业的技术术基础也将更加牢固。在国际竞争的舞台上, 数字矿山的不断进步将有利于展现出良好的企业形象。

2) 有利于提高企业的运转效率, 突破更艰巨的挑战

通过实现数字矿山信息化、自动化的基本建设, 提高了企业的运转效率, 将更多的人工操作转变为机器的高速运转, 加大了企业的工作范畴。面临经济危机的压迫, 在机遇与冒险共存的经济海洋中, 不断加强自身防御能力, 突破更加艰巨的发展重任。

3) 有利于提高企业的安全防护能力, 减少各项损失

面对社会发展中日益重视的安全生产要求, 实现信息化、自动化的数字矿山将有效的避免和降低矿山灾害风险, 保障矿山高产、高效和安全生产, 并且在发生危险时, 可以紧急产生防护措施, 极大限度的减少矿山人员伤亡与财产损失。

3 主要问题及解决方法

数字矿山企业不同于其他企业, 由于它复杂、庞大和长期的系统工程, 使其必须分阶段逐步建设。我国当前数字矿山建设由于各矿山建设重点不同、建设起点差别较大, 使得自动化、信息化数字矿山在应用建设中存在较多问题。

3.1 存在以下主要问题

1) 信息孤岛现象严重。

由于缺乏矿山空间数据集成和共享环境, 对于各类矿山的数据分析、测量要求、地质状况等信息不能得到交流共享, 使得矿山之间相互独立, 形成“信息孤岛”的现象, 造成信息资源和设备资源的极大浪费[3]。

2) 生产与检验要求低。

由于对矿山开采需求及有关标准的了解欠缺, 导致企业生产的产品功能不符合要求, 并且对于信息化、自动化生产设备的质量使用维护疏忽, 造成一定的安全隐患[4]。

3) 思想观念的传统化。

受传统计划经济思想和急功近利意识左右, 矿山领导层或企业主不愿对矿山信息化建设进行长远投入, 墨守成规, 无法真正发挥信息化、自动化数字矿山的优势, 阻碍了企业的发展。

4) 技术生产设备的落后。

高新技术的投入需要高新设备的引进, 由于资金不足, 设备无法得到及时更新, 阻碍了技术的创新与完善, 也制约了企业信息化、自动化的发展。

3.2 解决方法

1) 制定阶段化发展策略。

数字矿山发展需要一个系统化的发展体系, 制定一个合理的发展计划, 对于企业实现信息化、自动化具有重要意义, 并且对于矿山的安全生产制定合理的标准, 保证行业的生产质量。

2) 进行自主产权数字化软件技术的开发。

加快矿山自动化系统的研究, 适当与各个矿山进行信息交流共享, 消灭“信息孤岛”现象, 保证数字矿山技术的实用性与可靠性。

3) 加强数字矿山基础理论与关键技术的研究。

矿山高新技术的发展需要更多拥有专业知识技能的工作人员, 适当加强矿山数字基础理论与技术的研究, 可以保证矿山的生产效率, 并且对于技术的创新与改进也有一定的促进作用。

4 结语

自动化、信息化数字矿山技术的应用, 对于企业经济的发展、安全生产的保障具有重要意义。虽然存在很多应用阻碍与发展问题, 但是其潜在的经济利益是非常巨大的, 只有经过不断创新, 不断改善, 信息化、自动化的数字矿山必定成为我国经济发展的重要部分。

摘要：作为一种新兴采矿工业, 数字矿山的发展对于21世纪具有重大意义。实现信息化、自动化对于矿山的发展是十分重要的, 通过分析信息化、自动化数字矿山技术的特征及基本功能, 结合实际情况, 将其主要优势及存在问题进行解析, 并提出适当的解决方法。

关键词：信息化,自动化,数字矿山

参考文献

[1]吴立新.数字矿山技术[M].长沙:中南大学出版社, 2009

[2]程建远, 曹丁涛等.矿井多元地质信息集成系统及其应用[M].北京:煤炭工业出版社, 2004

[3]周邦全.数字矿山—实现矿业高效安全生产的必由之路[J].矿业安全与环保, 2007, 34 (4) :70-75