浅谈数字化矿山讲解
数字化矿山现状及发展展望

数字化矿山现状及发展展望随着信息技术的飞速发展,数字化矿山已经成为矿业行业的发展趋势。
数字化矿山是指利用先进的信息技术手段对矿山生产进行全面的数字化管理和控制,不仅提高了矿山生产效率,降低了生产成本,还可以提高矿山的安全性和环保性。
数字化矿山的发展可以为矿山行业带来巨大的变革,这对于提高矿山的产能、降低生产成本、提高资源利用率具有重要意义。
现状数字化矿山的发展已经在全球范围内逐步展开。
在美国、澳大利亚、加拿大、南非等国家,已经有多家矿山企业开始尝试数字化矿山的建设与应用。
在中国,也有一些大型煤矿、有色金属矿山开始尝试数字化煤矿、数字化金属矿山的建设。
数字化矿山的核心是数字化技术的应用,主要包括传感器技术、智能控制技术、大数据分析技术等。
这些技术可以将矿山生产过程中的各种数据进行采集和分析,为矿山的管理者提供准确的数据支持。
通过数字化技术,可以实现对矿山生产全过程的实时监测和控制,使矿山的生产过程更加高效、安全和环保。
数字化矿山的发展还可以为矿山的安全生产提供更加科学的保障。
通过数字化技术,可以实现对矿山生产过程的实时监测和智能预警,及时发现生产安全隐患,降低生产事故的发生概率。
数字化矿山还可以实现对矿工的身体状况和工作状态进行实时监测,提高矿工的工作安全性和生产效率。
发展展望未来,数字化矿山的发展将朝着更加智能化、自动化的方向发展。
随着人工智能、物联网等新一代信息技术的不断发展,数字化矿山将更加智能化、自动化。
通过人工智能技术,可以实现对矿山设备和生产过程的自主智能控制,提高生产效率和降低生产成本。
通过物联网技术,可以实现矿山生产过程中各种设备之间的信息互联和协同,提高整个矿山生产系统的协同效率。
数字化矿山的发展还将朝着全面绿色化的方向发展。
矿山产业是一个典型的高污染、高能耗行业,数字化矿山的发展可以通过提高生产效率,降低生产成本,减少资源浪费,实现对矿山生产过程的全面绿色化。
数字化矿山的发展还可以通过对矿山生产过程的全面监控和智能预警,提高矿山的环境保护水平,实现对矿山生产过程的全面环保化。
采矿业中的矿山生产自动化与数字化转型

采矿业中的矿山生产自动化与数字化转型矿山生产自动化与数字化转型矿山生产自动化与数字化转型是指利用先进的技术手段和数字化解决方案,实现矿山生产过程中的自动化与数字化管理,以提高生产效率、降低生产成本、提升矿山安全与环境保护水平。
本文将从现状问题、发展趋势和应用案例三个方面进行探讨。
一、现状问题1. 人工作业安全风险高:传统的矿山生产过程中,存在人工开采、人工运输等环节,工人在矿山庞大的设备和危险的环境中进行操作,容易受到事故和伤害。
2. 生产效率低下:由于传统生产方式依赖人工操作,存在操作繁琐、效率低下的问题,使得矿山生产无法得到最大化的提升。
3. 资源浪费严重:人工操作容易导致资源的浪费和环境的污染,例如在矿石开采过程中,往往需要大量的能源和水资源。
二、发展趋势1. 自动化技术的应用:自动化技术是实现矿山生产自动化的核心。
例如,利用无人驾驶技术,可以实现采矿车辆的自动导航和遥控操作,提高工作效率,降低事故风险。
2. 人工智能的引入:人工智能技术可以实现矿山生产过程中的智能化管理与决策支持。
通过数据分析和预测模型,可以帮助矿山企业进行生产计划、资源分配和成本控制,提高生产效率和管理水平。
3. 物联网技术的应用:利用物联网技术,可以实现对矿山设备和生产过程的实时监测和管理。
通过传感器和网络通信技术,可以对矿山设备的工作状态进行远程监控和故障预警,及时处理设备故障,减少停工维修时间。
三、应用案例1. 智能采矿系统:某矿山引入智能采矿系统,利用自动化和物联网技术,实现对采矿设备和作业过程的监测与管理。
系统可以根据矿石质量和采矿条件,自动调整设备的工作参数,提高矿石的采取率和产量。
2. 远程监控系统:某矿山建立了远程监控中心,通过视频监控和传感器监测,对矿山整体运营进行实时监控和管理。
运营人员可以远程查看矿山设备的运行状态、生产指标和环境指标,及时采取应对措施,确保生产的安全与高效。
3. 数据分析与决策支持系统:一矿山引入数据分析与决策支持系统,通过对大量的生产数据进行分析和模拟,为决策者提供科学的决策依据。
数字化矿山解决方案

数字化矿山解决方案概述:数字化矿山解决方案是为矿山行业提供的一套全面的数字化转型解决方案。
通过应用先进的信息技术,结合矿山行业的特点和需求,实现矿山生产、管理、安全等各个环节的数字化化、智能化和可视化,提高矿山的生产效率、管理水平和安全性。
1. 数字化矿山解决方案的背景和意义矿山行业是资源开发和利用的重要领域,但传统矿山存在效率低下、安全风险高等问题。
数字化矿山解决方案的应用可以提供全面、准确的数据支持,帮助矿山企业实现生产过程的可视化、智能化和优化管理,从而提高生产效率、降低成本、减少事故风险。
2. 数字化矿山解决方案的主要内容(1)智能化采矿系统:通过应用传感器、无线通信、云计算等技术,实现对矿山生产过程的实时监测和数据采集,包括地质勘探、矿石开采、运输等环节,为矿山企业提供科学决策依据。
(2)智能化设备管理系统:利用物联网技术,对矿山设备进行远程监控、故障预警和维修管理,提高设备的利用率和可靠性,降低维修成本。
(3)数字化矿山安全管理系统:通过视频监控、智能感知等技术手段,实现对矿山安全环境的实时监测和预警,提高矿山安全管理水平,减少事故风险。
(4)数字化矿山管理平台:集成矿山各个环节的数据和信息,提供全面的数据分析和决策支持,帮助矿山企业实现生产过程的优化和管理的科学化。
3. 数字化矿山解决方案的优势和效益(1)提高生产效率:通过实时数据采集和智能化决策支持,优化生产过程,提高矿山的生产效率和产量。
(2)降低成本:通过设备远程监控和维修管理,减少设备故障停机时间,降低维修成本。
(3)提升安全性:通过实时监测和预警系统,加强对矿山安全环境的管理,减少事故风险,保障员工的安全。
(4)优化管理决策:通过集成和分析矿山数据,提供科学的管理决策支持,帮助矿山企业实现生产过程的优化和管理的科学化。
4. 数字化矿山解决方案的应用案例(1)某矿山应用数字化矿山解决方案后,生产效率提高了20%,产量增加了10%。
骆驼山煤矿数字化矿山经验总结

骆驼山煤矿数字化矿山经验总结引言骆驼山煤矿是一家位于中国山西省的煤矿企业,致力于数字化矿山转型的过程中积累了丰富的经验。
本文将总结骆驼山煤矿在数字化矿山建设方面的经验,包括数字化矿山的优势、数字化矿山的建设步骤、数字化技术的应用和数字化矿山的成果。
数字化矿山的优势•提高安全性:数字化矿山可以通过监测和控制系统实时监测矿井内的安全状态,并采取措施预防事故的发生。
•提高生产效率:数字化矿山能够实现设备自动化、远程操作和优化调度,从而提高煤矿的生产效率。
•降低成本:数字化矿山能够减少人力成本、能耗和物料浪费,降低煤矿的运营成本。
•减少环境污染:数字化矿山的智能监测系统可以实时监测废气和废水的排放情况,有效减少对环境的污染。
数字化矿山的建设步骤1.系统规划与设计:确定数字化矿山建设的目标和需求,设计数字化系统架构和功能模块。
2.硬件设备采购:根据系统设计要求,采购适合数字化矿山建设的硬件设备,包括传感器、控制器和数据存储设备等。
3.软件开发与集成:根据矿山的实际情况,开发定制化的软件系统,并将各个功能模块进行集成测试。
4.系统部署与调试:将数字化矿山系统部署到现场,进行硬件的安装和软件的调试。
5.培训与试运行:培训煤矿员工使用数字化系统,并进行试运行和调优。
6.运维与维护:建立数字化矿山的运维和维护机制,定期进行设备检修和软件升级。
数字化技术的应用传感技术传感技术是数字化矿山的核心技术之一,通过安装传感器来采集矿山中的各种数据,包括温度、湿度、压力、振动等。
这些数据可以实时监测矿井的安全状态和设备的运行状态,从而及时发现问题并采取措施解决。
云计算和大数据分析数字化矿山通过云计算和大数据分析,可以对海量的矿山数据进行存储、处理和分析。
通过对矿山的数据进行挖掘和分析,可以提取出有价值的信息,为矿山的管理和决策提供支持。
虚拟现实和增强现实技术虚拟现实和增强现实技术可以模拟出矿山的真实场景,使矿山管理者能够直观地了解矿山的运行状态。
有色金属矿山智慧矿山平台建设思路浅析

有色金属矿山智慧矿山平台建设思路浅析在数字化浪潮的推动下,有色金属矿山正经历着一场前所未有的变革。
智慧矿山平台的构建,就如同为古老的矿山装上了一双“千里眼”和“顺风耳”,使其能够洞察地下的秘密,预见未来的挑战。
本文将探讨有色金属矿山智慧矿山平台的建设思路,以期为行业的数字化转型提供一些启示。
首先,我们要明确智慧矿山平台的核心目标。
这个平台不仅仅是一个技术堆砌的产物,而是一个能够实现资源优化配置、提高生产效率、降低安全风险的综合系统。
它就像是一座桥梁,连接着矿山的各个生产环节,确保信息的畅通无阻和决策的科学性。
在构建这座“桥梁”时,我们需要关注以下几个关键要素:一是数据的采集与整合。
智慧矿山平台的基础是海量的数据。
这些数据来自于矿山的各个角落,包括地质勘探、采矿作业、选矿流程等。
我们需要通过先进的传感器和物联网技术,将这些数据实时地采集起来,并通过云计算等技术进行整合和分析。
二是智能化的决策支持。
有了数据作为支撑,我们还需要借助人工智能等技术,对数据进行深入挖掘和分析。
通过建立模型和算法,我们可以预测矿山的生产趋势、识别潜在的安全隐患,并为决策者提供科学的依据。
三是人机协同的作业模式。
智慧矿山平台并不是要取代人的作用,而是要实现人机协同的高效作业模式。
通过引入机器人、无人驾驶车辆等智能化设备,我们可以将人员从危险和繁重的工作中解放出来,让他们更多地专注于决策和创新。
四是可持续发展的理念。
智慧矿山平台的建设不仅要追求经济效益,还要兼顾环境保护和社会责任。
我们需要通过绿色开采、节能减排等措施,实现矿山的可持续发展。
在实施智慧矿山平台建设的过程中,我们还需要注意以下几点:一是加强顶层设计和规划。
智慧矿山平台的建设是一个复杂的系统工程,需要我们从全局出发,制定科学合理的规划方案。
这就像绘制一幅精美的地图,既要考虑到各个区域的特色和需求,又要确保整体的协调性和一致性。
二是注重技术创新和人才培养。
智慧矿山平台的建设离不开先进技术的支持和人才队伍的培养。
数字矿山PPT课件

保障安全生处 理安全隐患,保障了矿山的安全生产。
数字矿山的历史与发展
历史
数字矿山的概念起源于20世纪90年代,随着信息技术和智能 化技术的不断发展,数字矿山逐渐成为全球矿山产业转型升 级的重要方向。
发展
目前,全球数字矿山的发展已经进入了一个快速发展的阶段 ,各种数字化和智能化技术不断涌现和应用,未来数字矿山 将更加智能化、高效化和绿色化。
数据驱动的决策支持系统
数据采集与整合
收集矿山生产过程中的各种数据,并进行整合和清洗 。
数据分析与挖掘
利用数据分析工具,挖掘数据中的潜在价值,为决策提 供支持。
绿色矿山与可持续发展
绿色矿山
通过采用环保技术和措施,降低矿山对环境的影响,实现可持续发展。
可持续发展
注重经济效益、社会效益和环境效益的平衡,实现矿山的长期发展。
特点
数字矿山具有全面感知、实时传输、智能决策和高效运营等特点,能够提高矿 山生产效率和资源利用率,降低生产成本和安全风险,促进矿山产业的转型升 级。
数字矿山的重要性
提高生产效率
促进可持续发展
数字矿山通过智能化技术,实现了对 矿山生产过程的全面感知和实时监控, 提高了生产效率。
数字矿山通过智能化技术,能够实现 矿山的绿色开采和资源循环利用,促 进矿山的可持续发展。
通过建立矿山数据库,将各种来源的数据进行整合、存储 和管理,实现数据共享和快速查询。数据挖掘技术则能够 对海量数据进行深入分析,提取有价值的信息和知识,为 矿山决策提供科学依据。例如,通过分析历史生产数据, 可以优化采掘计划和提高生产效率;通过数据挖掘,还可 以发现潜在的安全隐患和事故模式,采取相应的预防措施 。
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数字化智慧矿山系统的研究与应用

数字化智慧矿山系统的研究与应用摘要:矿山作为我国重要的基础性行业对其发展也提出更高的标准,同时也随着科技技术的不断提高推动矿山事业走向数字化时代。
但是在发展的过程中,数字化矿山建设仍然有一些问题存在,比如领导的重视度不够、作业现场一些设备智能化程度较低等。
基于此,本篇文章对数字化矿山建设当中存在的问题进行了分析,并针对问题提出了相应的具有可实施性的解决措施,希望可以给相关研究提供借鉴,从而建立起更加完整的能够实现预测、预控的可视化矿山平台。
关键词:数字化矿山;管理方式引言数字化矿山是指采用现代信息技术、数据库技术、传感器技术、网络技术和过程智能化控制技术等,对矿山安全、生产、经营与管理的各个环节进行网络化、集成化、模型化、数字化、可视化和科学化管理,本文通过对绿色智慧数字化矿山实现的基础设施、大数据预警与决策支持分析、智慧化生产系统、安全监测、平台软件、机器人系统等的阐述,提出未来绿色智慧矿山发展的方向和趋势,供相关技术人员参考。
1数字化矿山建设的作用和意义1.1安全生产安全是矿业企业发展和生存的必要条件。
“数字矿山”必须是为了实现安全生产,确保生产和经营活动稳定的适当行为,围绕地质条件洞察信息,分析地质活动规律,确保稳定和实时危害监测,有效实施安全计划,事故处理和事故科学分析,为建设“本安矿山”提供信息安全。
1.2降本增效成本控制是矿山企业可持续发展的生命线。
企业的各种活动中存在成本优化问题,包括露天开采的边界优化,采矿顺序的确定,开发和提取计划的准备,设备和车辆的调度,设备的点检和维护,以及选矿过程中的成分。
与其他行业相比,采矿业更难以优化成本,需要考虑更多因素,更加复杂,并且需要大量空间信息,模拟和人工智能技术。
如何有效地收集有关信息,在各个时期建立成本模型,科学地模拟,计划,优化和控制成本,为成本管理提供科学依据,是“数字矿山”建设的又一主线。
2建设数字化矿山的现状21世纪初,我国开始致力于建设数字化矿山,相较于发达国家,我国在这一领域的建设起步较晚。
数字化矿山(三维建模)经验浅谈-彭南良

数字化矿山设计经验浅谈彭南良2012年(中冶长天国际工程有限公司矿山分院,长沙)一、数字化发展现状1、数字矿山概念及前景数字矿山是数字地球的具体应用和具体体现,是数字化、智能化、自动化、信息化技术在采矿生产中的具体应用,目的是为了从根本上改变矿山传统的生产模式,实现矿山安全、高效、经济开采。
2、数字矿山的国外应用现状20世纪90年代,国外矿山已经在矿业软件应用、三维矿床模型的建立、储量和品位计算、设计和计划优化、生产调度和指挥等领域全面实现了计算机化和网络化;矿业发达国家重点转向智能矿山、自动化采矿技术的研究与应用,并已取得了丰硕成果。
3、数字矿山的国内应用现状国内矿山则通过建设“数字矿山”来实现矿山的信息化、数字化,以此为基础开展研究与开发建设工作。
多所高等院校、科研院所相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。
如中南大学2005年设立了数字矿山实验室;北京科技大学2006年设立了数字矿山实验室;2007年,东北大学设立了3S与数字矿山研究所;中国矿业大学设立了矿山数字化教育部工程研究中心。
神华集团、首钢矿业公司、山东黄金集团下属的焦家、新城和三山岛等矿山、南京梅山铁矿、安徽冬瓜山铜矿、云南会泽铅锌矿等企业或矿山围绕矿业软件应用、过程自动化、安全生产、经营管理等内容在实现装备现代化的同时,在提高矿山信息化、自动化,设计计划优化、井下采矿生产过程监控技术、设备与人员的智能调度技术、井下安全监测、人员定位、决策支持智能化、建设数字矿山方面做出了突出成绩。
4、技术层面现状(1) 地质资源、地矿工程的可视化方面地质资源、地矿工程的可视化主要靠商品化的矿业软件来实现;GEMCOM(Surpac)、Micromine、Minesight、Datamine等国外矿业软件在国内矿山应用较广泛。
最近几年,国内矿业软件如Dimine、3Dmine等有了长足的发展,占领了一定的市场分额,取得了较好成绩。
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浅谈数字化矿山2013.3.20浅谈数字化矿山摘要对于采矿业来说,要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路,数字化、信息化是其发展的必然趋势。
本文提出了数字化矿山建设的必要性与必然性,阐述了矿山数字化的主要特征,并介绍了矿山数字化建设对矿山整体管理的巨大优势。
提出了数字化系统开发的可行性。
关键词:数字化矿山;管理系统;平台建设;可行性0引言“数字化矿山”(Digital Mine)是随着计算机技术、微电子技术、信息技术和网络技术的迅速发展近几年提出来的新概念。
“数字化矿山”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,是一个能够真实反映矿山本体、矿山开发与运行过程的“虚拟矿山”。
数字矿山的特点为基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、决策处理集成化。
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。
1 数字化矿山的作用和意义数字化矿山是在测量、地质、采矿、选矿、安全等各个专业知识和技术资料比较完备的基础上,结合相应软件建立起来的三维模拟图形,可以相当真实地立体展示地质形态和生产现场实际情况。
矿业数字矿山模型是把地质勘探、资源估计储量、测量数据收集等导入成三维视图,同时融合了露天采矿和地下采矿设计等,它涵盖了地面状况、矿体赋存、断层、水文地质等从地表到地下的、完整的、具体的地质数据;还能设计多种现场生产方案及采区闭坑复垦方案、模拟方案实施效果,模拟再现生产现场的调度指挥。
管理者不仅可以通过不同设计方案的比较,实现最优化的管理;站在整个矿山或公司的角度,整体评价和管控各个矿山、矿区、作业面的生产计划,合理调配生产所需的各种资源;还可以在整体设计平台之上,进行动态技术信息交流,及时改进测量、采矿、地质工作和生产管理过程中出现的不足和漏洞。
各生产单位也可借助整体设计平台,根据生产现状科学合理地进行日常生产计划安排。
数字化矿山还可以作为检验监测手段,将矿山边坡、排土场、尾矿库、地下采场和采空区等已发生危险的部位所设置的监控设施统一进行在线监控,进行安全的监控预防;将其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术资料进行复核,找出其需要进一步完善的部分,提高项目成果的精确度,使设计能和矿山实际生产活动相结合,科学推动矿山长远发展。
数字化矿山的意义主要体现在以下两个方面:(1)改变矿山的生产方式,在矿山设计、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、安全监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、更高的分析能力和准确性,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题时帮助人们更好地建立直观感和全局观念。
2 数字化矿山的总体方案及其建设进程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。
数字化矿山建设是一个典型的多学科技术交叉的新领域,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、安全、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。
2.1数字矿山建设的目标(1)应用计算机技术、网络技术、信息技术、控制技术、智能技术和矿山生产工艺技术,实现企业的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息的有机集成。
(2)通过应用软件,实现经营管理科学化,生产计划、生产安全调度、生产过程控制最优化。
(3)保证矿山生产安全,提高产量和质量,提高企业经济效益和竞争能力。
(4)促进矿山标准化、规范化、示范化目标的实现。
数字化矿山最终表现为矿山的高度信息化、自动化、高效率、高安全和高效益。
2.2 数字化矿山的逻辑结构数字矿山是以计算机及其网络技术为硬件环境支撑,以计算机操作系统、数据库和各类工具软件为软件环境支撑的,融合矿山管理流程、工艺流程和自然情况的大规模综合型应用软件系统。
数字矿山自下而上可分为四个主要级层,分别为:基础信息化、作业信息化、管理信息化和决策信息化,每个级层中,根据处理的任务不同,又可细化为不同功能层面。
(1) 基础信息化级层主要包含基础数据管理和模型管理。
基础数据库即实现各类数据的获取、传递与存储功能。
数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。
该层为后续各层提供部分或全部输入数据。
模型管理即实现各种数据的形象表述。
如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动画模型等。
该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供输入。
(2) 作业信息化层级主要包括模拟与优化、设计规划和执行与控制。
模拟与优化即实现如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。
设计规划即实现计算机辅助设计,为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。
执行与控制是生产方案的执行过程,实现如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。
(3) 管理与决策支持信息化层级包括办公自动化、ERP与企业外部环境(供应链与客户关系)管理。
依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,利进行相关分析与预测,用决策支持软件工具为决策者提供各个层次的决策支持。
数字化矿山的基本逻辑层次结构如图1所示:图1 数字化矿山的逻辑结构数字化矿山是将数字矿山中的固有信息数字化,按三维坐标组织起来一个数字矿山,全面、详尽地刻画矿山及矿体的基础上再嵌入所有相关信息组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。
矿山系统是一个复杂的、动态的、开放的巨型系统,各部分之间互相影响、互相制约。
对于这样的系统,只有快速、准确地了解各个系统的运行情况,并使各个子系统配套、一致,再在此基础上予以优化,才能实时、科学地做出决策,发挥数字矿山系统的最大能力和最佳效益。
围绕数字矿山建设的具体目标和基本内容有:矿山地质信息系统、矿体三维模型展示系统、地测地理信息系统、采矿技术、计划、设计系统、安全监测监控系统、工业电视监视系统、井下通风及风机监测系统、井下人员定位和管理系统、井下采矿实况仿真监视系统、矿压监测与分析系统、水文监测与分析系统、矿井火灾束管监测系统、输配电地理信息系统、智能化矿井通防系统、给排水地理信息系统、综合管线管理系统、安全管理系统、设备及物资、资产管理系统、矿山生产成本管理系统、系统集成平台建设、矿山综合管理系统等;数字矿山建设是一个复杂的系统工程,不可能一蹴而就,需要各学科、高校、科研院所和矿山企业的科技人员协同作战、长期奋斗才能实现的。
基于数字矿山建设的目标和主要内容,对现代先进技术进行集成创新,根据不同的矿山企业的特点制定符合企业实际的数字矿山建设总体技术方案。
3 三维矿业软件应用功能矿山系统应与三维地理建模软件(3DGIS)进行无缝融合,利用三维地理建模软件进行矿用对象的表述与存储,并在此基础上实现矿山、作业状态、生产设备的可视化监控与跟踪。
(1) 地质部分建立空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实模型等,用以表征矿床中矿、岩的空间分布和相应部位的属性数据,数字地质模型子系统。
其功能是根据钻探或遥感、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。
数字矿床模型子系统。
这一子系统的功能是建立有关矿岩属性的空间数字模型。
国际上使用最多的是数字块状模型,因为大部分优化算法以此为基础。
这一模型现阶段的主要数据来源是钻孔、探槽和炮孔取样。
对矿山生产最重要的是品位模型、杂质含量模型及价值模型,它们是矿岩圈定、矿量品位计算和设计、计划的基础。
(2) 采矿部分以地质及矿床模型为基础,结合其它关键信息构造虚拟矿山,进行数字模拟开采,完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天矿穿爆设计、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、穿爆设计、通风设计、灾变应变预案等工作。
以优化开采为目标,因此系统对矿山开采能否充分的利用资源、减少矿石的损失率和贫化率、以及取得最大效益都具有重要意义。
(3) 测量部分导入全站仪、GPS等设备或南方CASS格式的测量数据,自动生成地形、采场现状等表面建模;对于AutoCAD,MapGIS文件,可以直接导入3DGIS环境(如:3DMine),利用其点线和属性数据构建三维表面模型;还可以应用于工程量的验收计算,通过任意两个面或面与实体的的交并布尔运算,精确计算其封闭体的体积和表面积。
如,计算排土场的体积,计算填方,挖方工程量。
(4) 3DGPS监测输入广播协议地址与GPS动态信息链接,实现对矿山生产或设备的实时监测;保存历史GPS网络数据,对矿山设备进行现场调度,以便不用亲临现场就能更真实地了解施工时情况;矿山数据信息的动态查询与监测;能够实时显示GPS 设备传送的位置信息;自动演示并记录设备的运行路线;视图缩放可以详细查看单个设备,以及设备类型、编号以及当前所在地质属性信息的实时查询;保存单个设备当前的运行轨迹。
基于3DGIS(3DMine)的地质资源数字化处理、基于局域网的数字化储量管理与应用等,实现地质资源信息在地测采环节间的无缝流转,为基于矿业软件实现开采优化设计提供地质基础保证。
4 矿山信息集成管理平台系统需求分析主要构建矿山从历史到现状的地形、地质、工程模型,满足实际使用的要求,这是数字矿山建设的基础阶段。
矿山生产对象是埋藏在地下的矿体,还有影响开采的围岩和地质构造,用真三维软件工具将这些对象表达出来,可以为后续的地质、测量、采矿、计划等工作提供了基础。