浅谈数字化矿山建设关键技术 韩毅
浅谈数字化矿山建设关键技术 韩毅
发表时间：2019-10-18T10:47:52.977Z 来源：《基层建设》2019年第14期 作者： 韩毅
[导读] 摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，经济结构的调整，矿山资源开采有了更高的要求。
洛阳栾川钼业集团股份有限公司矿山公司 河南洛阳 471500
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，经济结构的调整，矿山资源开采有了更高的要求。数字化矿山是建立在计算机、信息技术、自动化技术基础上，对真实矿山以及施工数字化再现。数字化矿山将矿山空间和其他数据实现数字化存储，并将其应用到生产、管理
中，当前已经取得一定进展。
关键词：数字化矿山；建设；技术
引言
目前，随着矿山大型化、规模化，各类自动化设备的使用，大量的设备设施各成体系，引入数字化矿山概念为企业提供“安全、经济、绿色、环保、高效、智能”的管控平台，提高企业的经济效益及竞争能力。
1数字化矿山建设简介
随着计算机技术、微电子技术、信息技术和网络技术的快速发展，“数字化矿山”也悄然出现在人们眼前。数字化矿山即“虚拟矿山”，它是将现实矿山中与空间位置直接有关的相关固定的信息数字化，然后进一步嵌入矿山开发与运行相关信息，组成一个意义广泛的多维数
字化矿山，最后在前两步基础上，结合现代计算机控制技术、自动控制技术、管理决策技术等对整个矿山的开发与运行进行科学的预测、
计划、规划、组织、检测和控制。数字化矿山建设顺应了时代的潮流，应用了科学技术来为矿山服务。数字化矿山建设使得矿山设计、生
产管理等都在数字化状态下运行，为安全生产和决策管理提供先进的科学手段。数字化矿山建设是提高安全生产效率，降低生产成本，提
升竞争力和管理水平的有效途径。同时数字化矿山建设是一个复杂的系统过程，需要在建设过程中进行摸索，寻求发展。
2数字化矿山建设关键技术
2.1矿山物联网技术
煤矿物联网涉及掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架、液压泵站、转载机、破碎机、带式输送机、提升机、电机车、胶轮车、通风机、水泵、压风机、移动变电站、电气开关、变压器、监控、通信等大量的机电设备生产、运输、仓储、使用、维护等全过程的监管。
建设感知矿山信息集成交换平台，将安全生产、人员、设备、管理信息等复杂异构信息在一个统一数据平台存储，建立设备之间关联关
系，实现了多传感器信息、多系统之间在时间与空间上的识别、接入与联动。
2.2数据传输网络平台
无线自主网络技术不需要固定设备，可以利用节点实现数据自动传输，这个技术的应用突破了地理空间上的缺陷，工作人员能够快速得到矿山信息，成本低，安全性高。数据传输网络平台在运行中，所有传感器节点初始化，在工作面布置完成后，传感器采集周边信息，
并将数据自动封装。各节点将封装好的数据包传输，信息汇总，然后数据包分组、重新组合，上传到服务区。在实际应用中，传感器节点
的部署、能源、通信信道都需要重点考虑。传感器部署问题至关重要，当前国内在产品部署节点方面，已经有了较为成熟的理论，如区域
网格划分、分支部署等。考虑到煤矿井下施工，没有分布规律，在布置中，根据测量信息与功能的不同，将节点划分为不同簇，每个簇之
间相互不干扰。其中一个节点出现故障，其他节点可以承担数据收集任务。在节点能量消耗方面，可以采用基于多点中继的能量有效广播
算法，优先选择效率高的结点。
2.3三维可视化和多媒体技术
数字化矿山三维可视化综合管理平台为矿井提供综合信息，主要应用技术包括3D-GIS技术、360度全景技术和一体化融合技术。不仅能够真实再现矿山地形地貌，也能够实现信息跟踪。三维可视化远程监控平台设计主要对安全生产进行三维重现，能够实现矿区地理信息三
维可视化、信息采集、生产实际工况等，并且能够与井下人员进行视频互动。多媒体技术是指利用计算机对文本、声音、图像等进行综合
处理，建立逻辑关系与人机交互。多媒体技术可以模拟地层环境、开采对矿山的影响，能够解决生产检测和诊断中的不足，也能够提高突
发事件监控和预报能力。
2.4智能移动技术
将移动通信技术、移动智能终端应用技术与原有信息化系统的结合，实现智能手机及平板电脑上的移动设备管理（MDM）、移动应用管理（MAM）和移动内容管理（MCM），有效地解决了矿井移动智能终端的安全、应用管理、统一配置、文档分发等问题。通过调用移
动监控服务系统提供的数据服务，提供了安全监测监控、安全隐患、预警报警、视频监控、报表管理、人员定位与调度、通知与学习等业
务应用，实现了对矿井”安、产、运、销”等各环节信息的实时掌握。
3数字化矿山对中国矿业经济的影响
3.1促进相关产业发展
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。实现自动化采矿，将带动相关产业链的发展，也会使矿工的社会地位
发生根本性的转变。“数字化”的应用直接使矿业生产迈入高科技行业，其科研人员技术水平，专业技能均受到考验。这必将带来新一轮的
学习浪潮。其设备供应，保养，维修也将激活带动新的产业发展。
3.2优化矿业经济产业结构
极大地提高劳动生产率和设备工时利用率，降低生产成本和能耗，加强市场竞争力，使企业在金属市场不景气情况下仍处于竞争优势地位。由于高度的自动化、数字化和一体化流程，新型矿业产业将从以往工作人员的“繁而杂”转变为“少而精”。劳动生产率的提高，能耗
的大量降低以及生产成本的下降，对中国大量贫矿的开采极为有利。数字化矿山模型建成以后，矿山企业可以达到生产方案优化、管理高
效和决策科学化，从而使矿山利用最大化以达到最大的收益。有利于自然崩落法更准确地控制放矿。可通过虚拟矿山模拟开采技术以地质
及矿床模型为基础，结合其他关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采完。
3.3为矿业科学技术发展提供强大动力
数字化采矿的经济和社会效益彻底解决矿山生产的安全问题；在数字化建设过程中，矿山依靠自动化、信息化、智能化能够实现高度集约的生产格局，并且大幅减少井下作业人员，不仅做到安全上可防可控，又提高了效率和效益。当数字化矿山建设达到矿山“无人化”
时，就能从根本上杜绝人身安全伤亡事故的发生。科学技术是第一生产力，数字化矿山建设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实效性、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。
结语
就当前世界科技的发展情况，结合目前我国矿山的装备、技术及管理水平，建设数字矿山还要一个十分漫长的历程，因此，总体设计规划、分步现场实施是建设数字矿山的必经之路，企业可根据自身实际情况建设属于本企业的数字化管控平台，分步纳入各分系统，最终
实现本企业的矿山数字化，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，提高企业的市场竞争力及生存能力。
参考文献：
[1]伊志宣.数字化矿山技术发展及展望[J].矿业工程，2018（2）：59-61.
[2]王金华，汪有刚，傅俊皓.数字矿山关键技术研究与示范[J].煤炭学报，2017，41（6）：1323-1331.
[3]张博文，王旭强.数字矿山及关键技术[J].工业b，2018（25）：170-170.
[4]贾克功，郭洪亮，刘涛.数字矿山及关键技术[J].引文版：工程技术，2017（32）：251.
数字矿山的发展历史、内涵和关键技术
数字矿山
~ 1 ~
数字矿山的现状与发展
***** **** ***
引言
21世纪是信息主导的世纪！“数字化生存”已成为知识经济的标志。信息技术迅速发展，给采矿业带来了巨大的冲击。科技进步、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。早在1998年,
美国前副总统戈尔就提出了数字地球(Digital Earth)的概念，之后1999年召开的首届国际数字地球大会上又提出了数字矿山(Digital Mine)的概念。数字矿山作为信息时代的必然产物, 在矿业中发挥出越来越大的作用, 是矿业发展的目标和方向。
自1999年首届国际数字地球大会上提出了数字矿山(Digital Mine简称DM)概念以来，DM的思想已开始深入人心，DM科学研究与技术攻关已悄然兴起。2001年“国际APCOM”会议上组织了首次“国际DM”主题讨论；2004年4月中国科协青年科学家论坛第86次活动以“数字矿山战略与未来发展”为主题。2006年, 煤炭工业技术委员会和煤矿信息与自动化专业委员会在新疆乌鲁木齐召开了数字化矿山技术研讨会，提出了建设安全、高效、绿色、和谐的新型现代化矿井的目标。由于矿山是一个以资源为开发对象的离散生产系统，因此，数字矿山既不是“数字地球”概念的简单延伸，也不是制造型企业用得非常普遍的企业资源计划（ERP，Enterprise Resource Planning）概念的简单复制，而是一个包含二者部分特性的新概念。
我国是一个发展中国家，工业化任务尚未完成，对矿业而言，目前尚处于机械化矿山的初级阶段。随着经济全球化以及中国加入WTO，矿产资源的不可再生性以及各国对资源占有的战略性思维，使其迅速成为经济全球化竞争的首要领域。中国矿山企业在获得良好发展机遇的同时，也面临着不可避免的、全面而残酷的竞争。与其他行业一样，国内矿业为了能够抓住机遇，并在激烈竞争中获得生机，必须改变传统的经营管理观念、经营管理方式，积极应用先进适用的信息技术等来改造提升我国的传统矿业的装备、工艺与方法、经营管理方式和手段，使企业决策、生产、经营、管理效率和水平得以较大增长，提高企业的经济效益，实现我国矿业的跨越式发展，从而增强矿业企业的创新能力和国际竞争力，这是建立“数字矿山”的原因和目标。
采矿业中的数字化矿山建设与智能化管理
采矿业中的数字化矿山建设与智能化管理
随着科技的迅猛发展，数字化矿山建设与智能化管理成为采矿业面临的重要课题。数字化矿山建设以及智能化管理的引入，可以提高采矿效率、降低事故风险，并实现矿工安全和环境保护的目标。本文将探讨数字化矿山建设与智能化管理在采矿业中的应用和意义。
一、数字化矿山建设
数字化矿山建设通过采用现代化的信息技术手段，实现对矿山生产数据的自动化采集、处理和分析。这种数字化的手段可以极大地提高矿山的生产效率和资源利用率。
1.1 自动化数据采集
数字化矿山建设通过使用传感器、监测器等设备，自动采集矿山各环节的生产数据。这些数据可以包括矿石开采量、运输数据、能源消耗情况等。通过自动化数据采集，可以减少人力投入，提高数据的准确性和及时性。
1.2 数据处理与分析
采矿业中产生的大量数据需要进行处理和分析，以便获取有价值的信息。数字化矿山建设可以利用数据处理和分析技术，对生产数据进行挖掘，找出关键问题并提出改进方案。例如，通过分析矿石开采量的数据，可以确定最佳的开采策略，提高矿石的利用率。
1.3 资源管理优化 数字化矿山建设可以帮助采矿企业实现对资源的科学管理和优化利用。通过及时了解和分析资源的消耗情况，可以制定合理的资源管理策略，降低资源浪费，提高资源利用效率。
二、智能化管理
智能化管理是指利用人工智能、大数据等先进技术手段，对矿山生产和管理过程进行智能化的监测和控制。智能化管理可以提高矿山的生产效率，降低生产成本，并增强安全性和环境可持续发展。
2.1 智能化设备与机器人应用
通过智能化设备和机器人的应用，可以实现对矿山生产环节的自动化和智能化控制。例如，采矿机器人可以在危险环境中进行矿石开采，避免矿工遭受危险。智能化的设备和机器人还可以提高工作效率和精确度，减少人力资源的消耗。
2.2 预测与预警系统
智能化管理可以通过建立预测与预警系统，提前预测和发现可能的事故风险。例如，通过监测矿山中的地质变化和设备状态，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的安全措施。这样可以降低事故的发生率，保障矿工的安全。
数字化矿山建设工作总结
数字化矿山建设工作总结
近年来，随着科技的不断发展，数字化矿山建设工作已经成为矿业行业的重要趋势。数字化矿山建设工作的总结是必不可少的，它可以帮助我们更好地了解数字化矿山建设工作的现状和发展趋势，为未来的发展提供重要参考。下面就让我们来总结一下数字化矿山建设工作的一些关键点。
首先，数字化矿山建设工作需要充分利用现代化技术手段，包括物联网、大数据、人工智能等，实现矿山生产过程的全面数字化、智能化管理。通过数字化技术的应用，可以实现对矿山生产过程的实时监测和控制，提高生产效率和安全性。
其次，数字化矿山建设工作需要重视信息化平台的建设和运营。信息化平台是数字化矿山建设工作的核心，它可以实现对矿山各个环节的数据采集、处理和分析，为矿山管理决策提供重要支持。因此，建设一个高效、稳定的信息化平台是数字化矿山建设工作的关键。
另外，数字化矿山建设工作还需要加强对人才的培养和引进。数字化矿山建设工作需要具备一定的技术和管理水平，因此需要大力培养和引进相关人才，提高整个行业的数字化水平。
总的来说，数字化矿山建设工作是一个复杂而又重要的工作，它需要全行业的共同努力和合作。只有通过数字化矿山建设工作的不断推进，才能实现矿山生产的智能化、高效化和安全化，为我国矿业行业的可持续发展打下坚实的基础。希望未来我们能够不断总结经验，不断创新，共同推动数字化矿山建设工作向更高水平迈进。
简述数字矿山关键技术与实施对策
工程技术 计算机光盘软件与应用 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２０１２年第８期
简述数字矿山关键技术与实施对策 杨春红 （神华集团准格尔能源有限公司信息处，内蒙古鄂尔多斯０１０３００） 摘要：随着近年来我国社会主义经济的全面发展，我国矿山企业的运作也取得了可喜的成就，数字矿山的建成 就是其中的一个典型代表。本文以数字矿山作为探讨对象，从结构层次、系统构成和功能特点等方面对数字矿山的 定义做出了基本界定，集中分析其极具代表性的关键技术，并对数字矿山关键技术的有效实施提出了相关对策，以 期为我国矿业市场的长期可持续发展提供有益的启示。 关键词：矿山企业；数字矿山；关键技术；系统 中图分类号：ＴＤ６７ 文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９５９９（２０１２）０８－００２６—０２ 随着近年来我国社会主义经济的建设的不断推进，各行各 业都呈现欣欣向荣的发展势头，采矿行业也不例外。但是采矿 业长期存在的问题也不容忽视，粗放的作业方式致使矿山企业 运行状态的信息化程度欠佳，掠夺式的资源开采方式是导致环 境资源枯竭的罪魁祸首。在新时代可持续发展战略的要求下， 我国传统采矿行业势必要利用信息技术对其管理运作模式进 行升级和改造，以信息化带动工业化发展，提高传统矿业运作 的科技含量，充分发挥现代人力资源的绝对优势，实现高能低 耗的环保目标，从而最终达到经济效益、社会效益和环境效益 的和谐统一。由此，数字矿山应运而生，对我国传统矿业进行 有效的改造，使我国采矿企业焕发新的光彩，‘充分具备应对外 部市场激烈竞争的强大生命力。 一、数字矿山概述 （一）数字矿山的定义 数字矿山是对地面、井下的生产活动进行有效监控、对经 营管理和公共信息服务进行指导、对数据信息平台进行技术控 制的一种高信息利用率系统。数字矿山的构想理念是指在统一 的空间框架和时间坐标体系的规范之下，对涉及矿山运作形态 的多方面信息进行合理有序的组织，运用智能化、可视化、数 字化和空间化的信息技术对庞大的矿山信息资源进行科学高 效的分析和全面的整合。 数字矿山是建立在有效获取精准的矿山空间数据的基础 之上，通过三维模拟和虚拟技术实时再现矿山周围的地理环境 和相关地质现象，对矿山挖掘作业进行仿真分析，得出影响采 矿行业发展的环境隐患和相关工艺的技术参数，对地质活动造 成的自然灾害进行有效预警并及时启动智能化应急措施。总的 来说，数字矿山成功实现了数据获取信息化、模拟分析立体化、 开采作业无人化、监控检测自动化和资源利用高效化的矿山企 业发展新模式。 （二）数字矿山的特点 相较于传统矿业来说，数字矿山具有不可比拟的优势特 点。第一，数字矿山采用虚拟现实技术，成功再现矿体内部实 际结构和开采挖掘的全过程，有利于可视化管理。第二，矿山 数据仓库的信息化管理方式，可以在一定范围内实现数据的信 息资源共享。第三，计算机通过自动分析矿体周围的地质条件 和地理环境，智能化确定开采和挖掘作业的相关技术和工艺参 数。第四，数字矿山仿真模拟地质状况的变换状况，可以及时 预见潜在风险，自动开启矿山预警系统。 二、数字矿山的基本框架 （一）数字矿山系统的主要结构层 数字矿山的整体系统结构包括以下几个层次：第一，获取 和储存数据的数据层，通过各类技术手段有效获取数据信息， 并将其转化为图片、文档或视频等多种形式进行储存。第二， 对加工后的数据进行表述的模型层，采取采场模型、矿体内部 模型、虚拟动画模型、空间三维模型和矿体地质环境模型等多 一２６～ 种形象的模型对矿山总体状况进行直观表述，实现有效地输入 模拟设计方案。第三，在模型层的基础之上，建立起对设计方 案优化、参数优化和工艺流程模拟的模拟与优化层。第四，建 立在模拟与优化层基础之上的辅助设计层，为设计方案提供相 关帮助或者直接将优化层转化为具有可行性的方案。第五，包 括远程操作、流程参数自动监控和自动调度在内的执行与控制 层。第六，包括办公自动化和管理信息系统在内的管理层。第 六，决策支持层，是对以上各个层次整合信息的进一步分析和 有效预见，对相关层次决策的制定起到支持作用。 （二）数字矿山主要系统 数据矿山的系统复杂而庞大，迄今为止，学术界对其系统 的分类还存在诸多不同的看法，每种看法都有其合理性。这里 我们主要根据系统的功能差异，将数据矿山的系统划分为中央 处理系统、数据采集与处理系统、矿山地理信息系统、数字采 矿与选矿系统、矿山管理信息系统五大部分。 １．中央处理系统 中央处理系统是数字矿山的神经中枢，通过汇总子系统传 输的数据和信息，对其进行全方位分析，并在此基础上实现对 其他子系统进行有效控制，为矿山企业和相关职能部门的整体 指挥和决策行为提供建议。 ２．数据采集与处理系统 这～系统利用ＧＰＳ卫星定位、取样化验或遥感技术等手 段，对空间信息和属性信息进行测量和勘探，并在经过坐标转 换、图形矢量化、数据集成等预处理之后，建立相关数据库， 并且对其进行定时更新，集中储存和管理相关信息。一切计算 机系统都是以数据或信息为基础，数据采集与处理系统的任务 就是采集、处理和更新数据，数据包括测量数据和勘探数据等， 确保整个系统的持续运行。 ３．矿山地理信息系统 矿山地理信息系统是通过运用常用软件得到不同的图层， 进而对不同数据进行组织表达，成功建立起矿体及其周围地区 物像的拓扑关系，进一步拓宽地理信息系统的功能，成功实现 空间查询与分析和矿图制作输出。 ４．数字采矿与选矿系统 数字采矿系统（即ＣＡＤ）是为了保证运行过程的安全，， 通过矿床模型和矿体地质模型的建立，全方位详细掌握矿山的 岩石构成或地质构成等各方面的属性，对开采和挖掘作业的相 关设备运行参数进行实时监控。除此之外，选矿系统是从选矿 环节的质量出发，基于选矿技术的基础之上，对选矿设备的自 动运行进行有效控制，从而达到调节相关参数，进而影响选矿 回收率、精矿品味和成本的目的。 ５．矿山管理信息系统 办公自动化系统（如文字处理、数据库操作、信息联络与 沟通等办公技术的信息化）和管理信息系统（如人事管理、成
数字化矿山解决方案
数字化矿山解决方案
一、引言
数字化矿山解决方案是指通过应用先进的信息技术，将传统矿山生产管理与现代信息技术相结合，实现矿山生产过程的数字化、智能化和可视化管理。本文将详细介绍数字化矿山解决方案的背景、目标、关键技术和应用场景。
二、背景
传统矿山生产管理存在诸多问题，如信息孤岛、数据不许确、效率低下等。为了解决这些问题，数字化矿山解决方案应运而生。该解决方案通过构建数字化矿山平台，实现矿山生产全流程的数字化管理，提高生产效率、降低成本、提升安全性。
三、目标
数字化矿山解决方案的目标是实现以下几个方面的改进：
1. 数据集成与共享：将矿山各个环节的数据进行集成和共享，实现信息流的畅通。
2. 智能化决策支持：通过数据分析和挖掘技术，提供智能化的决策支持，匡助管理者做出科学决策。
3. 资源优化配置：通过数字化管理手段，对矿山资源进行优化配置，提高资源利用率。
4. 安全生产保障：通过数字化监控和预警系统，实现对矿山生产过程的全面监控，提升安全生产水平。
四、关键技术
数字化矿山解决方案依托于以下关键技术： 1. 物联网技术：通过传感器、无线通信等技术手段，实现对矿山设备和工艺过程的实时监测和数据采集。
2. 大数据技术：通过对大量矿山生产数据进行存储、处理和分析，挖掘出有价值的信息，为决策提供支持。
3. 人工智能技术：利用机器学习和深度学习等技术，对矿山生产过程进行智能化分析和预测，提高生产效率。
4. 虚拟现实技术：通过虚拟现实技术，实现对矿山生产场景的摹拟和仿真，匡助管理者进行决策和培训。
五、应用场景
数字化矿山解决方案可以应用于以下场景：
1. 矿山生产过程监控：通过传感器和监控系统，实时监测矿山设备的运行状态，提前发现故障并采取相应措施，减少停机时间。
2. 生产计划优化：通过大数据分析，对矿山生产过程进行预测和优化，制定合理的生产计划，提高生产效率。
3. 能耗管理与优化：通过监测能耗数据，分析能耗状况，找出能耗高的环节并进行优化，降低能耗成本。
数字化矿山建设中精细化采矿技术
数字化矿山建设中精细化采矿技术
发布时间：2021-07-21T02:53:03.128Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期 作者： 王亚洲
[导读] 数字矿山的目的是利用计算机、网络、信息、控制和知识技术，对矿山进行科学管理、生产决策、安全管理和设备控制，实现山区生产能力的最大化和效率的最优化，一致性与合作。所有子系统都在运行。
东平百成矿业有限公司 山东泰安 271000
摘要：在现代矿山企业发展的前提下，只有实现地方数字化。我们需要研究数字建筑的缺点，矿业水平低，利用数字阶段的成果为矿业创造价值。利用数字化山区和现代化采矿设备，进行精细化开发。
关键词：数字化矿山；现代化采矿设备；采空区建模；精细化采矿；
1、前言
国家要求企业建立数字矿山，这是现代矿山企业发展的前提。许多矿山已经开始建造数字矿山。矿产资源巨大，效益显著。在成本压力下，数字矿山的建设水平很低，由于矿山之间的差异，数字矿山需要大量的人力物力，这是一个漫长的过程。在这一阶段，我们可以研
究不完整小矿山的数字化建设，也可以利用数字化山地阶段的中间成果，模型的成果可以用于小规模矿山的开采，即已经完成地质建模、
测量建模、开采设计。小规模开采特别适用于数字矿山。最大限度地提高矿石的提取率，降低矿石的贫化率。
2、数字矿山建设现状
2.1数字矿山的基本要素
数字矿山的目的是利用计算机、网络、信息、控制和知识技术，对矿山进行科学管理、生产决策、安全管理和设备控制，实现山区生产能力的最大化和效率的最优化，一致性与合作。所有子系统都在运行。数字矿山建设主要包括生产管理、矿产资源管理、安全生产控
制、矿山地质管理、矿山控制、矿山管理、财务管理、办公自动化和人力资源管理，包括数据库分析和设计，而生产过程管理，它提供了
调度和虚拟现实，并提供了安全预警，数据库是中央数字矿山建设和有效运行的基础。在生产经营过程中，获取大量的实时空间信息和动
态数据，不仅需要实时数据的可用性和可见性，还需要其附加值。共享和快速提取矿场数据，满足规划要求，使生产成本最小化；预警和
数字矿山的关键要素与技术浅析
数字矿山的关键要素与技术浅析
北京三地曼矿业软件科技有限公司胡建明
前言
数字矿山的定义一直以来处于争论之中，各种含义的数字矿山也常见于媒体
间。例如矿山安全六大系统，矿山调度系统，矿山三维软件应用以及矿业ERP
系统等方面的应用，都称其为建立数字矿山。其实，这样的定义既不准确，也不
全面，而且更容易引起误解。本人通过多年来与矿山行业的接触，对国际矿业的
了解，同时对国内企业完成的成果进行分析，总结出对数字矿山的理解。我认为
只有正确地理解数字矿山建设的含义和基本要求，可以从不同层面和阶段做好相
应的工作，对数字矿山的建设都是具有十分重要的意义。
数字矿山实际上是一个很广泛的、庞大的巨系统工程，其建设的根本目的是
实现矿山信息化。利用计算机技术，反映矿山真实三维环境下，实现矿山生产与
管理的自动化、智能化，力争将矿山从传统的生产管理模式中解放出来，实现矿
山企业资源的合理分配与利用，提高生产的安全性。实现数字矿山的关键是相关的软、硬件开发技术并形成相关的软件产品。
数字矿山的关键要素
建设数字矿山，需要有与之相适应的基本技术和要求，这就构成了数字矿山
的基本要素。可以根据要素的内容、阶段和整合程度的不同，可以分为不同程度
的数字矿山。从人员，技术、设备、通讯、专业以及计算机应用等方面确定要素
有很多，但我认为最基本的数字矿山要素有三大方面：
一是矿山信息化，这是建立数字矿山的基础，所有与矿山资源，生产过程和
设备移动以及维护相关联的信息，都是以可共享的数字模式存储在统一的环境
下，可以重复调用和满足任何专业的应用为基本特点。
二是生产过程的监控，这是基于现代化的通讯手段，视频技术和传感技术，
将生产流程中所产生的所有信息，影像和数据实时进行浏览、分析和重现。
三是先进的软、硬件产品，这是我们获得矿山任何信息的关键技术。对于矿
山而言，软件和硬件产品是获得矿山信息和应用这些信息的工具。这些工具以自
动采集相关信息并可关联计算，从而以数字化的模式传送或保存为主要特点。
浅谈数字矿山
科技信息 ０矿业论坛０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１３年第９期
浅谈数字矿山
李飞
（东华理工大学地球科学学院，江西南昌３３００１３）
【摘要】数字矿山是信息时代多种新技术、学科的产物，极大地影响、改变着矿山的生产和管理方式。本文介绍了数字矿山的意义、概念和
基本特征、基本框架、关键技术等方面的内容。
【关键词】数字矿山；三维空间数据获取；数据仓库；虚拟现实；３Ｓ
进入２ｌ世纪．信息技术的发展突飞猛进，越来越深刻地影响着人
类的社会发展。自１９９９年首届“国际数字地球”大会上提出了“数字矿
山”的概念以来．针对“数字矿山”的理论及应用研究越来越广泛和深
入。它是当代计算机技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、网络技 术和３Ｓ技术的高度集成产物，也是解决资源、环境、人口可持续发展
的必经之路
１ 数字矿山建设的意义
数字矿山是把真实矿山用数字化的形式再现出来．在统一的空间
坐标下，用科学合理的方法将各类矿山、地质信息组织起来．将海量异 质的矿山信息和资料进行全面、高效、有序的管理和整合。实现矿山生
产、安全与经营管理自动化、可视化、数字化，促进矿山持续高效、安全 环保、科学发展
１．１数字矿山可以运用计算机技术将大量的地质资料进行汇总和统
一管理，保证了数据资料的安全性、完整性和高效．还减少了管理人员
的工作量．提高了工作效率。
１．２数字矿山可以综合分析矿山企业多年开采和补充勘探的大量地
质资料．以三维可视化的方式将资料表达．并运用矿床地质信息、矿体 分布规律进行进一步的信息提取和分析．对矿床边缘和深部成矿进行
有效的预测，合理确定矿山的开拓计划、优选采矿方法，提高工程设 计、分析能力。
１－３ 目前，矿山开采深度增加，开采条件越来越恶劣，采矿的安全环 境越来越严峻．２００４年以来。重大矿难事故多发。数字矿山可以利用
勘测资料和生产过程中的监测数据．对可能出现的地质灾害进行预测
浅析数字化矿山建设意义及关键技术
浅析数字化矿山建设意义及关键技术
摘要：近年来，随着经济社会的高速发展和国家矿业政策管控的调整，我国矿山企业的经济形态和经营状况正在发生重大变化，信息化建设逐步完善。矿山机械设备、自动监测设备、通信设备等各专业的工业软件应用也得到了很大的发展，为矿山数字化研究提供了基础条件。然而，国内矿业企业总体信息化的水平还相对落后，特别是矿山数字化水平还相对较低，矿山企业的数字化改造建设大多还处于研究和试验阶段。矿山数字化信息技术不但改善了过去矿山企业的生产流程和组织管理模式，而很大程度提高了矿山的安全水平和生产能力。
关键词：数字化矿山；现状；关键技术
1数字化矿山现状研究
1.1我国矿山企业的特点
矿山企业是建立数字化矿山的主体，因此要科学规划数字矿山建设，首先要厘清我国矿山企业的特点所在。
（1）周期长、风险高、效率低。矿山建设一项综合性与复杂性的长战线工作。地质成矿规律导致了我国的矿产资源分布不均，因此大多数的建设工作都需要在不明朗的情况下，进行探矿、选址与开发。加之我国地质环境的复杂性，将矿山建设周期无限延长，效率也由此降低。近来年，随着社会需求的不断加大，对矿山建设与矿产资源提出了新的要求，进一步加剧的工程当中的风险因子。
（2）经济效益递减。从开采前到完成开采，矿山企业的经济效益呈现递减趋势。在建设初期到投入生产，相应的配套设备需要不断进行调试，工艺流程也需要不断核对，这一过程大致估算需要1年～2年。这一阶段的特点就是耗时长且几乎没有经济效益的流入。在开采过程中，又会出现诸多不确定的因素，影响建设工作的进行。在一个周期的开采起后，矿山逐渐步入衰老期，矿产资源开始不可逆的减少，开采的成本也开始增加，这个时候矿山的经济收益已经开始出现“入不敷出”的情况。
（3）工作环境艰苦。矿山工作由于需要长期深入地下通道，进行探矿、采矿工作；但通道内大多狭长黑暗，给工作带来了难度；在作业时，设备机械的噪音大。通道里通讯条件差，现代设备也难以在这样的环境下，进行精确的信息传达与操作控制。矿山工作长期处于艰苦的环境中，已是常态现象。
浅谈数字化矿山
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浅谈数字化矿山
2013.3.20
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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 - 3 - 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。