榆树井煤矿数字化矿山建设情况

加快数字矿山建设推动管理创新升级榆树井煤矿数字化矿山建设情况工作汇报内蒙古上海庙矿业有限责任公司榆树井煤矿二〇一一年六月尊敬的各位领导、专家：上午好！首先，我代表偷树井煤矿全体员工，向亲临偷树井煤矿进行指导的各位领导、各位专家表示真诚的欢迎和衷心的感谢！一、矿井基本情况榆树井煤矿是山东能源临沂矿业集团与中国烟草投资管理公司共同投资建设的第一对现代化大型矿井。

矿区距银川市42km，距银川河东机场26km，三新铁路贯通矿区，并与东乌铁路、包兰和太中银铁路相接，交通便利，矿区占地1500亩，井田面积24.56平方公里，地质储量3.89亿吨，可采储量2.35亿吨，矿井设计生产能力300万吨/年。

总投资17.2亿元，服务年限61年；配套工程有选煤厂、铁路专用线和煤矸石热电厂。

矿井已于7月1日进行联合试运转。

为建设一流的现代化矿井，矿井采用了数字化矿山建设管理模式，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改革与发展，开创安全、高效、高产、绿色和可持续的矿业发展新模式，是建设追求的主要目标之一。

榆树井煤矿“数字矿山”的系统架构、模型建设、可视化及工程实践应用等方面均有重要创新，达到了国际领先水平。

二、数字矿山建设基本情况1、井上下光纤千兆以太网及综合自动化系统建设井下工业以太环网是井下的信息高速公路，是矿井自动化控制系统安全可靠的运行平台，它具有易扩展、易升级、易维护、安全性能高等特点。

工业以太环网也是建设国内一流信息化矿井的基础和标志。

我们按照“技术领先，兼顾发展”的原则，采用成熟的1000M网技术建设井下工业以太环网，用于自动化系统，保证了井上下的数据流和信息流的快速传递。

矿井监测监控系统由单一的监测监控系统在上升为对矿井原煤生产全过程的综合监测监控。

将整个生产过程作为一个整体来考虑，形成全生产过程的综合监控。

以开放性、实时性、多功能、集成化和网络化为技术特征，对已经实现工业自动化的环节进行集成，建立一些新的监控系统，并实现这些系统的远程监控或监测，包括主副井提升机接入、35KV监测系统接入、井下原煤生产系统接入、中央水泵房监控系统接入、中央变电所监控系统接入、环网状态检测系统接入、工业电视系统接入、扇风机监控系统接入、压风机监控系统接入、安全监测系统接入、人员定位系统接入、原煤生产及选煤计量系统接入、给排水检测系统接入、选煤厂集控系统接入等。

建成了集煤矿环境安全、生产管理、网络应用及各种生产环节子系统为一体的煤矿综合监控系统。

2、安全监测监控系统建设煤矿安全环境监测监控系统，能够实时显示井下各监测点内瓦斯、风速、CO、烟雾、温度、风机开停、风门开关、煤仓煤位、水仓水位等参数，具有独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力(中心站手控、分站程控和传感器就地控制)。

可随时显示监测数据、图形、曲线和报警点及历史数据，同时KJ90系统还实现了监测数据的网上查询、信息共享和手机短信报警功能。

KJ251A入井人员管理系统，能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统，管理人员从电脑上就可以看到当班井下职工总人数、当班井下每个职工的姓名、工种、何时下井、何时到达工作地点、何时在井下什么位臵等，并可查询到每个入井职工在井下的工作轨迹，使管理人员能够随时掌握各个区域人员分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。

该套系统的建成，保障了井下工作人员的安全，为煤矿的安全生产提供了重要保证，极大的提高了事故救援效率，确保了抢险救灾和安全救护工作的高效运作。

3、建立了有线无线互通的调度通信平台系统通信是矿井重要组成部分，是领导对生产、经营活动进行信息采集处理和实施指挥的重要手段。

为提升安全管理水平，确保矿井生产安全，我们经多方调研引进了深圳迪派DM-1多媒体调度通信系统、防爆电话主要安装在井上科室、生产工区及地面原煤皮带系统、采掘作业工作面、主要机电硐室、原煤皮带转载点及煤仓等主要工作地点，保证了矿井上、下通讯畅通。

在两矿、职工生活区安装了井下KTW25矿用CDMA无线通信系统型。

这套国际先进的无线通讯系统，具有信号强、覆盖面广、通信容量大、定位快速等特点和功能。

为400名科室管理人员、基层区队管理干部、瓦检员、安监员配备了本安型CDMA手机，对于加强矿井安全管理，方便管理人员的组织协调和调度指挥，及时处理生产中出现的安全问题，消除事故隐患都能起到积极的作用。

4、基于IP的应急广播通信系统KXT23矿用IP网络广播对讲系统是基于“IP 网络”而设计的一套广播对讲系统，具有网络广播、扩音对讲等功能。

正常情况下，可利用本系统在井下各地点播放背景音乐、新闻、宣传报道等，使之成为改善生产环境、加强信息交流、提高精神文化建设的工具。

本系统实现双向通信，在发生突发事件，地面调度指挥人员发送撤人指令后，井下工作人员有序、安全地撤离危险区域。

最大程度地减少灾害影响和受灾后救援过程中的次生影响。

5、数字化矿山平台建设数字矿山是采矿技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、3S ( GIS , GPS , RS ）技术、物联网技术和软件技术的总集成。

数字矿山为打造高产高效的本质安全型矿井提供信息保障，只有智慧矿山能够实现矿山生产管理的精细化、自动化、智能化和无人化。

数字矿山已经成为现代采矿企业追求的最高目标。

榆树井煤矿通过矿山数字化，实现了所有信息的精准适时采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作和智能化服务的数字矿山工程建设。

具体包括：（1）地测地理信息系统利用蓝光地测地理信息系统自动完成矿图的填绘、储量的可视化管理、地表岩移、涌水量和瓦斯涌出量的合理预计、矿山测量的精蜜计算以及煤矿地上下的真三维建模，并且可以根据采掘进尺的测量数据完成模型的自动更新，不仅实现了枣泉煤矿的井上下透明管理，而且为采、掘、机、运、通、安以及防排水、输配电等提供可靠的地质保障。

（2）采矿协同设计系统蓝光软件提供了包括巷道布臵、车场设计、交叉点设计、断面设计、支护设计、煤柱留设、硐室设计、提升设计、皮带计算等40余种采矿设计模块，几乎含盖了煤矿的所有设计内容，实现了基于三维地理信息系统的协同采矿设计,能够自动完成相应的施工图设计、工程量计算、安全评价、设计文档和三维效果图的生成；其特点是在同一界面下，可以实现采掘、供电、通防、运输、提升、排水、压风等系统的协同设计。

（3）智能化矿井通防系统蓝光矿井通风系统软件是基于4维地理信息的智能型软件,所有分析、调节和控制优化均采用先进、可靠和实用的数学模型和算法，实现了真正的智能化管理。

不仅具有绘制通风系统图、立体图、通风网络图和压能图的自动生成功能；而且可以自动进行测定平差、通风系统的最优设计与改造、风机优选与优调、正常时期和灾变时期的按需调风与控风、通风状态模拟和反风效果分析等计算；以及风网管理，风机管理，通风报表管理，故障诊断和灾变处理等功能。

（4）输配电地理信息系统蓝光输配电地理信息系统是一套集输配电CAD、输配电GIS和输配电SCADA三大功能以及绘图、计算、管理、优化、统计于一体的可视化管理系统，可以完成设备参数库的建立和供电系统图的绘制，基于我们首创的、先进的大型电网分析算法，实现复杂电网的故障电流计算、继电保护整定计算、起动电流计算、电压损失计算、动稳定计算、热稳定计算、负荷统计计算、变压器选型计算、开关选型计算、电缆选型计算等，并可自动生成计算文档，为供电系统的设计、分析和管理提供一整套智能工具。

（5）矿山ERP系统矿山ERP系统主要包括设备管理系统、物资管理系统、安全信息管理系统、人力资源管理系统和成本控制管理系统等。

设备管理系统能对设备生命周期动态监控，降低了设备的维修率，提高了设备的使用周期。

物资管理系统能动态的控制材料成本。

安全信息管理系统引入了闭合管理理念，安全信息能够及时有效的处理，防患于未然。

人力资源管理系统是安全信息管理系统的基础，提高劳动效率。

成本管理系统能系统性对矿井生产成本进行统计和计算，最大限度的节约生产成本。

短信提醒功能也集成在系统中，三违信息、安全隐患信息、物资审批等信息都通过短信提醒相关人员。

（6）三维物联网监测监控管理平台蓝光三维监测监控平台既是一个三维组台系统，也是一个三维物联网浏览器。

是集成监测监控等物联网信息感知，保存各种监测监控系统以及工业自动化系统的实时数据，从三维的角度更直观的监测监控，将虚拟环境与实时传感数据准确关联并进行相关的决策与管理是本系统的一大特色。

系统充分利用现代图形学技术、空间分析、数据挖掘、知识表达、三维可视化、物联网、多媒体等技术、理论，建立一个包括地面的地形、气象、交通、建筑、人文、环保、地面运输、工业管路（包括通讯线路）和地下的岩层、煤层、地质构造、水体、煤层气（瓦斯）、地面工程、地下工程、井下运输、供电、通风、防尘、避灾路线、抗灾路线、监测监控等物理层面的强大时空信息系统。

利用强大的组态软件及中间件软件库，通过各种规范接口（RS232、RS422、RS484、DDE、OPC、OLEDB、ODBC等），实现不同生产厂家、不同协议接口的监测系统真正的三维物联网无缝集成。

主要特点：1、可以自动对地形、地面建筑、地面水体、公路、地形、钻孔、巷道、管路、煤岩层、矿体、断层、裂隙、陷落柱、褶曲、富水区、导水通道、瓦斯源、火源、应力场、温度场等进行三维精细建模。

2、可以进行各种监测系统的无缝连接，根据生产过程的揭露数据和实时监测信息，进行三维模型的自动修正。

3、具有强大三维实体运算功能，通过三维实体运算，实现复杂地质体任意剖切、融合、渲染、漫游，结合属性管理可以对各种地学信息进行有效的分析功能。

4、可以方便地配臵，并实现模拟曲线类、数字显示类、流动方向类、跟踪定位类、组合开停类、储藏仓位类、位资监控类、音视频播放类的真三维组态和视点布局，不仅可以实现实时数据的图形显示、报表查询、声光报警、快速定位，更重要的是可以通过虚拟现实技术，实现这8类监控信息的真三维模拟，实现所见所得；既可以分层、分窗口显示，也可以实现所有信息的叠加和全局漫游，达到井上下的通明管理，使人们对着计算机屏幕，就如身临其景，为正常生产和应急指挥提供可视化支持。

三、数字矿山建设的经验和总结通过前期数字矿山建设的实践，我们深刻认识到，实施数字化矿山，规划是前提，建设是基础，人才是关键，管理是保证。

因此，推进数字矿山建设，我们必须从自身实际出发，切实解决好以下几个方面的问题。

1、把数字化矿山建设纳入“一把手”工程。

成立以单位主要负责人为组长、以分管领导为第一责任人的信息化建设领导小组，从组织机构上保障项目的顺利实施。

并制定建设方案和分项内容的推进措施、实施细则和考核奖惩体系，形成了数字化建设的支撑体系和良好运行机制。