導語：如何才能寫好一篇智能化礦山建設方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：智慧礦山；人才培養(yǎng)方案；調(diào)整建議

1智慧化礦山開采技術現(xiàn)狀

我國大型能源集團，其信息化發(fā)展歷程與全行業(yè)一樣，也是隨著國家科技的進步而進步的。（1）綜合自動化系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)、束管系統(tǒng)、礦壓監(jiān)測系統(tǒng)、井下人員管理及定位系統(tǒng)、井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)、組態(tài)軟件等先進技術逐步在煤礦得到推廣，為煤礦的安全生產(chǎn)起到了一定的保駕護航作用。（2）隨著煤礦對信息化的進一步需求，煤礦信息化從單純的制圖逐步轉(zhuǎn)向為煤礦礦圖、數(shù)據(jù)的管理、更新等提供信息的共享和服務，同時也對煤礦通風安全專業(yè)應用和防治水管理等方面展開研究。（3）《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》提出：到2050年，“全面建成安全綠色、高效智能礦山技術體系，實現(xiàn)煤炭安全綠色、高效、智能生產(chǎn)?！本C上所述，黨和政府高度重視煤礦的信息化建設，通過30多年的發(fā)展，煤炭工業(yè)也已經(jīng)取得了階段性的成果，為項目的實施奠定了堅實的基礎，但離智能礦山以及實現(xiàn)煤礦的完全信息化管理決策還有較遠的距離。

2智慧礦山建設目標

以陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦智能礦山建設為例。按照公司礦山智能化建設重點工作目標計劃，結合礦井自身的發(fā)展現(xiàn)狀，通過與國外內(nèi)領先廠商合作，采用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等一系列先進技術，從設備、網(wǎng)絡、平臺以及上層應用多角度進行智能化的提升和改造，建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，搭建智能化的數(shù)字平臺，改造現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)，并逐步建設更多的智能化新系統(tǒng)，在此基礎上實現(xiàn)礦山智能感知、信息融合、系統(tǒng)聯(lián)動、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持，全面提升礦山安全生產(chǎn)與管理水平，改善工人井下作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)監(jiān)控、生產(chǎn)、維護、安全等多環(huán)節(jié)少人化或無人化，最終達成礦山智能化的建設目標。智能礦山的總體建設內(nèi)容如下。感知層：感知層的建設主要包括傳感器和相對應的應用系統(tǒng)兩部分，用于獲取井下設備及環(huán)境的運行參數(shù)，數(shù)據(jù)，狀態(tài)等信息，同時也負責對相關設備儀器進行反向的開停，運行狀態(tài)調(diào)整等控制。本次小紀汗礦感知層的建設內(nèi)容包括但不限于采掘、支護、通風、安全、提升、運輸、輔助生產(chǎn)、供配電等系統(tǒng)的傳感器及其信息化系統(tǒng)及附屬設備如PLC、自動化設備、攝像頭等。網(wǎng)絡層：針對于小紀汗礦井下不同場景，將eLTE、5G以及WiFi6等無線網(wǎng)絡技術相結合，實現(xiàn)井下移動通訊網(wǎng)絡的全面覆蓋，用于高清語音通話，視頻通話，井下高清視頻監(jiān)控，傳感器數(shù)據(jù)回傳，工業(yè)遠程控制等任務。eLTE和5G網(wǎng)絡在井下的建設內(nèi)容主要包括井下防爆基站，工業(yè)環(huán)網(wǎng)和相關供電設備，井上部分主要包括核心網(wǎng)和MEC，WiFi6的建設內(nèi)容主要是井下防爆無線AP。計算資源層：計算資源層的主要建設任務是建設統(tǒng)一的云數(shù)據(jù)中心，包含云平臺服務器、存儲、網(wǎng)絡設施等相關核心硬件，以及IT機柜及相關配套如電氣設施、空調(diào)、防雷接地、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等附屬設施。主要用于實現(xiàn)感知層各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、接入、整合、存儲、交換、計算、輸出，向上直接服務于數(shù)字平臺層，向下通過傳輸層設備共同完成數(shù)據(jù)的上傳下達工作。平臺層：基于混合云方案，建設包括集成平臺、AI平臺、大數(shù)據(jù)平臺、視頻云平臺、融合通信平臺、智能辦公平臺、二三維GIS平臺、以及IoT物聯(lián)網(wǎng)平臺等，做好智能礦山基礎平臺建設工作，實現(xiàn)小紀汗礦系統(tǒng)交互、數(shù)據(jù)融合，給上層應用提供AI、大數(shù)據(jù)、GIS、IoT等核心功能組件，使能礦山的智能化轉(zhuǎn)型與升級。應用層：依據(jù)小紀汗礦目前需求與規(guī)劃，前期計劃建設小紀汗煤流智能監(jiān)控等智能化系統(tǒng)，解決礦井綜合信息集中展示、皮帶智能化控制、人員作業(yè)規(guī)范化監(jiān)控、IOC大屏BI展示等實際生產(chǎn)經(jīng)營管理問題，提高小紀汗礦安全管理效率，進一步實現(xiàn)井下少人、無人化。

3現(xiàn)有采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案

目前，甘肅省內(nèi)開設采礦工程或煤礦開采技術專業(yè)的學校有：隴東學院、蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術學院、甘肅能源化工職業(yè)學院三所學校。各校該專業(yè)現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案中對畢業(yè)生的要求基本是：通過基礎課程和專業(yè)課程的學習，能夠掌握采礦工程專業(yè)的基本理論和實踐操作技能，能夠用于分析、解決采礦工程中的工程問題；能夠利用先進技術方法進行礦業(yè)工藝系統(tǒng)與過程設計；能夠通過設計實驗、分析數(shù)據(jù)對采礦工程中的工程問題進行研究，進而得到相關結論。從采礦工程專業(yè)課程教學計劃進程表可以看出，該專業(yè)開設的核心課程有：煤礦開采學、井巷工程、礦井通風與安全、礦山壓力與巖層控制、礦山機械等。可以看出，各校該專業(yè)現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案（2018年制定，適用2021、2022屆畢業(yè)生）中對畢業(yè)生的要求、核心課程的設置基本是站在傳統(tǒng)采礦技術基礎上的，對智慧礦山建設很少涉及。

4對現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案調(diào)整的建議

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關鍵詞：數(shù)字礦山；應用前景

Abstract: the article expounds the concept of digital mining and its system architecture, with specific mine as an example discusses the process of development of digital mines and the application prospects.

Keywords: digital mine; Application prospect

中圖分類號：O741+.2文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

隨著計算機應用的繼續(xù)普及計算計技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化、自動化、智能化已經(jīng)成為當今工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，如何及時、正確、有效的實現(xiàn)數(shù)字化是當今工礦企業(yè)研討的主要課題和重要任務?！皵?shù)字礦山”模型綜合考慮生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、環(huán)境、資源、安全和效益等各種因素，對企業(yè)優(yōu)化資源配置、保障安全發(fā)展、提高經(jīng)濟效益、提升競爭能力起著重大作用。故“數(shù)字礦山”是當今工礦企業(yè)發(fā)展的必由之路。

1、數(shù)字化礦山原理

數(shù)字礦山以礦山系統(tǒng)為原型，以地理坐標為參考系，以礦山科學技術、信息科學、人工智能和計算機科學為理論基礎，以高新礦山觀測和網(wǎng)絡技術為支撐，建立起并集成一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場、物質(zhì)模型、力學模型、數(shù)學模型、信息模型和計算機模型，通過多媒體和模擬仿真虛擬技術進行多維的表達，具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合以及數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和可視化的特點。它是用信息化與數(shù)字化的方法來研究和構建的礦山，是信息化、數(shù)字化的虛擬礦山，是由計算機網(wǎng)絡來管理全部數(shù)字化信息的技術系統(tǒng)。通過它可以了解整個礦山系統(tǒng)所涉及的信息過程，特別是礦山系統(tǒng)多體之間信息的聯(lián)系和相互作用的規(guī)律。

2、數(shù)字礦山系統(tǒng)構架

2.1 按結構劃分

按結構劃分，數(shù)字礦山自下而上可分為以下七個主層次:

(1)基礎數(shù)據(jù)層，即數(shù)據(jù)獲取與存儲層。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術手段獲取各種形式的數(shù)據(jù)及其預處理，如通過測量獲取水平角、豎直角、斜距等，并預處理得到點的三維地理坐標，點間的水平距離，點的高程，邊的方位角等；通過鉆探得到的巖芯判斷巖層的深度、礦物成分、分布、硬度等各項參數(shù)，繪制地質(zhì)各種圖紙、圖表。數(shù)據(jù)存儲包括各類數(shù)據(jù)庫、目錄庫、文檔文件庫、圖形文件庫及多媒體文件庫等。

(2)模型層，即表述層。如空間和礦體屬性的三維和二維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實動化模型等。該層通過繪圖軟件將數(shù)據(jù)加工為直觀、形象的表述形式，為優(yōu)化、模擬與設計提供輸入接口。

(3) 模擬與優(yōu)化層。如工藝流程模擬、采礦模擬、避災模擬、通風系統(tǒng)模所及參數(shù)優(yōu)化、設計與計劃方案優(yōu)化等。

(4) 設計層，即計算機輔助設計層。該層為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進行方案設計提供手段。

(5) 執(zhí)行與控制層。如自動調(diào)度、流程參數(shù)自動監(jiān)測與控制、遠程操作等。該層是生產(chǎn)方案的執(zhí)行者。

(6) 管理層。包括MIS與辦公自動化。

(7) 決策支持層。依據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果，進行相關分析與預測，為決策者提供各個層次的決策支持。

2.2 按功能劃分，

數(shù)字礦山包括六大類系統(tǒng)：數(shù)據(jù)獲取與處理系統(tǒng)、數(shù)字開采系統(tǒng)、礦區(qū)地理信息系統(tǒng)、選礦數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。其中數(shù)字開采系統(tǒng)是核心系統(tǒng)，也是效率和效益的主要創(chuàng)造者。

3、我公司礦山數(shù)字化的可行性

(1)我公司自二次創(chuàng)業(yè)以來，已經(jīng)在礦山數(shù)字化、智能化、自動化上大下功夫。原有公司局域網(wǎng)及網(wǎng)絡OA辦公系統(tǒng)的廣泛應用，公司集控中心、調(diào)度監(jiān)控中心、網(wǎng)真會議室和經(jīng)營辦公區(qū)的建成，以及公司上層對礦山數(shù)字化的認可及支持，為公司礦山數(shù)字化進程掃清了障礙。

(2)公司利潤的連年增長，為礦山數(shù)字化過程中硬件設施的完備奠定了物質(zhì)基礎；被譽為中國第一個數(shù)字化煤礦的劉莊煤礦的建設過程為公司礦山數(shù)字化提供了豐富的建設經(jīng)驗。

4、數(shù)字礦山實施方案

4.1 構思設計數(shù)字礦山模型

根據(jù)公司自身的特點，圍繞數(shù)字礦山建設的具體目標設計包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理，生產(chǎn)過程實時監(jiān)控，信息共享，內(nèi)網(wǎng)通訊，綜合管理等內(nèi)容的大型數(shù)字礦山模型。該模型主要考慮實現(xiàn)井下安全作業(yè)、嚴格控制生產(chǎn)成本，暢通公司內(nèi)部交流，提高企業(yè)效率和效益。

4.2 構架完成數(shù)字礦山雛型

(1)根據(jù)公司規(guī)模采購匹配數(shù)量及配置的計算機，建立并完善以公司信息資源共享為目標的大型局域網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡必須覆蓋公司各大小礦井及相關輔助單位，包括公司總部、公司設計院、各生產(chǎn)礦井、準備礦井、楚源公司、設備管理中心，公司兩醫(yī)院、公司保衛(wèi)部，礦山救援中心、公司培訓中心等。且各二級單位內(nèi)部各部門根據(jù)職能分劃也必須至少有一臺主機，以保證任何一個職工都有條件上公司局域網(wǎng)。

(2)建立職工信息庫，并對每一個職工分發(fā)一個唯一且固定的網(wǎng)絡身份證，即ID號，該號碼與職工工號一致。該ID號作為職工有關信息的索引，涵蓋職工工資、職稱、職位、崗位、通訊聯(lián)絡方式等信息，信息定期更新，ID終生不變。職工可以通過該ID號在任何一臺公司局域網(wǎng)內(nèi)的主機上登錄，用于查詢自身信息、提供實名舉報、合理化建議、查看公司公告要聞、查閱公司文件等、給對方發(fā)送信息等。根據(jù)不同職工崗位設置不同權限。后期，針對職工ID號分發(fā)磁卡，職工可以憑該卡上下班打卡、充值并使用公司內(nèi)部服務（加油、就餐、就浴、公司班車）。

(3)建立并啟用公司CIP系統(tǒng),檔案管理系統(tǒng)、短信發(fā)送系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、用友財務系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、物資供應系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、計劃管理系統(tǒng)、技術管理系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、干部管理系統(tǒng)、企業(yè)文化系統(tǒng)等。

4.3 構筑完善虛擬數(shù)字礦山

(1)通過鉆孔、探槽和炮孔取樣等數(shù)據(jù)采集手段，建立礦山實體數(shù)字地質(zhì)模型、用以表征煤、巖的空間分布及相關特征，如煤層走向、地質(zhì)斷層、破碎帶、地質(zhì)構造、巖性、煤質(zhì)等。

(2)以地質(zhì)模型為基礎，結合其它測量數(shù)據(jù)、采礦工藝、采掘機械參數(shù)、通風系統(tǒng)信息等構造虛擬礦山，進行數(shù)字模擬開采，從而完成礦山長、中、短期開采計劃編制，井下巷道標準斷面、峒室優(yōu)化設計、開拓設計、采礦方法優(yōu)化、通風設計調(diào)整、災變應變預案編制等工作。

(3)導入全站儀、GPS等數(shù)字化測量設備結合地圖軟件，自動生成地表建模、深井系統(tǒng)建模；對于AutoCAD，MapGis文件，可以直接導入3DGIS環(huán)境（如：3DMine），利用其點線和屬性數(shù)據(jù)構建三維表面直觀模型，通過任意兩個面或面與實體的的交并布爾運算，計算排土場的體積，計算填方，挖方工程量，計算保護煤柱留設位置及塌陷范圍等。

4.4、投入應用

(1)對礦山生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)作實時監(jiān)測、監(jiān)控，如井下皮帶監(jiān)控、主副井提升監(jiān)控、采區(qū)變電所監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)視、主要扇風機房監(jiān)測、礦井火災束管監(jiān)測、井下瓦斯監(jiān)測、井下人員定位等；

(2)整合海量、異源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)礦山各種數(shù)據(jù)永久、安全存儲，如：測量地理信息、地質(zhì)地理信息、輸配電地理信息、給排水地理信息、職工人員信息、歷史文件、會議記錄等；

(3)全面實現(xiàn)全網(wǎng)即時通訊：網(wǎng)絡短信會議通知、辦公文件傳輸、公文收發(fā)、網(wǎng)絡業(yè)務審批、網(wǎng)真會議、井下通訊；

(4)實現(xiàn)數(shù)字化管理，如檔案管理、安全管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、成本管理、礦山綜合管理、綜合管線管理、設備管理、銷售管理、計劃管理、技術管理、干部管理等。

5、結語

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關鍵詞：智慧礦山；LTE無線專網(wǎng)；數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號：TN 929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0020-01

智慧礦山是利用信息技術、通信技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術等，對礦山開采運行過程中各項關鍵信息進行采集、分析并對監(jiān)測、監(jiān)控、管理、調(diào)度等需求做出智能響應，從而實現(xiàn)礦山生產(chǎn)管理的自動化、智能化和無人化，為礦山中的工作人員創(chuàng)造更美好的具有安全保障的工作環(huán)境，促進礦山開采與利用和諧、可持續(xù)成長。

智慧礦山的實現(xiàn)基礎之一是實現(xiàn)信息的網(wǎng)絡化傳輸。傳統(tǒng)的礦區(qū)信息化程度不高，企業(yè)員工辦公及溝通效率低下，特別是對于露天礦，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡無法適應礦區(qū)環(huán)境多變的作業(yè)環(huán)境，而一般無線技術存在覆蓋半徑小、穩(wěn)定性可靠性差、帶寬小、支持業(yè)務單一等問題，導致通信網(wǎng)絡不暢、通信手段單一，無法有效支撐礦山開采生產(chǎn)過程的各類信息化應用。利用LTE技術搭建的無線局域?qū)＞W(wǎng)能夠解決上述問題。

1 技術特點

LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)主要采用TD-LTE的關鍵技術來保證網(wǎng)絡語音集群功能的高效性和網(wǎng)絡的安全可靠性，如正交頻分多址技術、鏈路自m應技術、MIMO技術、小區(qū)間干擾抑制技術。其技術特點如下：

1.1 良好的移動性能

LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)工作頻段為1785MHz～1805MHz，帶寬達到20MHz，提供50Mbps上行和100Mbps下行的峰值速率，為應用終端在120km/h速率下提供高性能服務，在120～350km/h速率下保持蜂窩網(wǎng)絡業(yè)務性能。

1.2 支持多業(yè)務需求

LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)具備較強的數(shù)據(jù)吞吐能力，能夠提供物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、多媒體集群調(diào)度、高清視頻服務、移動互聯(lián)網(wǎng)等多種業(yè)務，滿足客戶需求。

1.3 靈活的系統(tǒng)應用

LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)采用時分雙工技術（TDD），可根據(jù)需要靈活配置上下行時隙資源和系統(tǒng)帶寬，實現(xiàn)頻帶資源、頻譜利用率的最佳使用；當發(fā)生突發(fā)事件時，通過QOS、GOS控制策略可以保證重要客戶正常通信；具備系統(tǒng)擴展性好、不同規(guī)模組網(wǎng)靈活的特點。

1.4 良好的安全保密性

采用硬件加密、數(shù)據(jù)加密、端到端語音加密、無線空口加密等措施，保證了系統(tǒng)的安全可靠。

2 建設需求

（1）建設統(tǒng)一的LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)解決礦區(qū)數(shù)據(jù)傳輸問題，提供寬帶無線傳輸業(yè)務，支持智慧礦山各類信息化應用的接入，具備高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸、專業(yè)集群和多媒體調(diào)度能力。

（2）礦區(qū)無線局域?qū)＞W(wǎng)的語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務通過無線方式傳回礦區(qū)核心機房實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，解決有線方式無法覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸問題。

（3）可通過互聯(lián)網(wǎng)專線實現(xiàn)Internet接入。

（4）預留與PSTN/PLMN網(wǎng)關的接口，后期可通過PSTN/PLMN網(wǎng)關實現(xiàn)與公網(wǎng)用戶語音通話。

3 建設方案

無線局域?qū)＞W(wǎng)由應用終端、無線基站、核心網(wǎng)平臺三部分組成：

（1）應用終端。包括CPE無線路由、車載/手持終端、移動視頻攝像機等接入終端，提供語音、數(shù)據(jù)接入等功能，終端設備通過空口協(xié)議與基站進行數(shù)據(jù)通信。

（2）無線基站。包括eBBU、eRRU、天線等無線基站設備，實現(xiàn)接入控制、移動性控制、用戶資源分配、空中接口管理等無線接入和無線資源管理功能。eRRU和天線安裝在室外高點進行室外無線覆蓋。eBBU通過光纖傳輸統(tǒng)一接入到核心網(wǎng)。

（3）核心網(wǎng)平臺。包括一體化核心網(wǎng)設備、網(wǎng)管平臺、網(wǎng)絡設備、智慧礦山的各類應用系統(tǒng)。一體化核心網(wǎng)設備主要對網(wǎng)絡呼叫信令進行控制并完成對數(shù)據(jù)、業(yè)務的承載，實現(xiàn)用戶連接和管理功能。網(wǎng)管平臺主要負責對各應用終端、無線基站、核心網(wǎng)平臺設備實現(xiàn)配置管理、性能管理、拓撲管理、故障管理以及安全管理等功能。

由于LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)采用特定的工作頻段，各應用終端需通過特定的無線頻段接入基站系統(tǒng)。各基站通過光纖接入到核心網(wǎng)平臺的網(wǎng)絡交換機，由網(wǎng)絡交換機進行匯聚后再接入一體化核心網(wǎng)設備?？紤]到無線局域?qū)＞W(wǎng)可靠性要求，網(wǎng)絡設備配置2套實現(xiàn)設備級冗余，一體化核心網(wǎng)設備主要單板采用1+1主備工作方式。同時部署1套網(wǎng)管實現(xiàn)對核心網(wǎng)、基站的管理。系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)外部接口訪問Internet網(wǎng)絡，預留與PSTN/PLMN網(wǎng)關的接口。

4 結語

LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)具有高帶寬、高保密性、覆蓋范圍廣、支持高速移動、支持專業(yè)集群業(yè)務等技術優(yōu)勢，為礦區(qū)數(shù)據(jù)傳輸問題提供了一種解決方案。本文對LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)技術特點、建設需求進行了分析，提出了建設方案，為該領域類似工程提供一些借鑒和參考。

參考文獻

[1]雷高.智慧礦山建設的探討[J].銅業(yè)工程，2013（4）：43-46.

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在很長一段時間，擁有國內(nèi)鐵礦石資源最多的鞍鋼鐵礦業(yè)卻戴著兩頂“最低”的帽子――國內(nèi)鐵礦石資源開發(fā)利用率最低、國內(nèi)鐵礦石產(chǎn)量增長率最低。由于戰(zhàn)略缺失與定位不準，鞍礦鐵礦山建設滯后、技術落后、管理粗放、成本居高不下。鞍鋼擁有鐵礦石資源量占全國的19.1%，而產(chǎn)量卻只有4%，部分鐵礦山處于過度開采階段。

截至2007年末，露天開采鐵礦山結存礦量僅為67973萬噸，只能服務12年左右，其中部分礦山的服務年限僅為5年左右，面臨“無礦可采”的尷尬局面。為此，鞍礦希望通過信息化手段構筑鞍鋼資源優(yōu)勢，以提升其市場競爭力。

信息化建設穩(wěn)步推進

2008年，鞍礦開始進行大規(guī)模的信息化建設。在建設之初，鞍礦將信息化工作分為五級規(guī)劃：一級是基礎數(shù)據(jù)的自動化采集；二級是企業(yè)自動化；三級是企業(yè)生產(chǎn)敏捷制造系統(tǒng)；四級是企業(yè)ERP系統(tǒng)；五級是包括智能決策系統(tǒng)在內(nèi)的深度數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。

圍繞這五級規(guī)劃，鞍礦持續(xù)深入推進了自身的信息化建設工作。經(jīng)過多年努力，鞍礦已經(jīng)建成了460平方米的標準化機房、萬兆主干環(huán)網(wǎng)、GPS車輛調(diào)度系統(tǒng)、牙輪鉆精確定位系統(tǒng)、GIS三維綜合地質(zhì)信息系統(tǒng)、基礎數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、決策分析系統(tǒng)等配套建設。

另外，公司范圍內(nèi)的46家單位也已經(jīng)實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，并同步上線了FI、CO、PP、PM、QM、SD、PS、MM等模塊。上線運行第一個月實現(xiàn)了新舊系統(tǒng)“異常數(shù)據(jù)為零”，三個月即實現(xiàn)了“甩賬”。

同時，在系統(tǒng)建設的實踐基礎上，鞍鋼礦業(yè)還開展了信息化的理論研究工作，形成了AMS（鞍礦管理系統(tǒng)）。AMS是以保證企業(yè)戰(zhàn)略的落實為目標，蘊含企業(yè)文化、管理流程、應用系統(tǒng)、信息技術的綜合礦業(yè)信息化應用的解決方案。

接下來，鞍礦還建設了以信息化平臺為支撐的精細化管理模式。創(chuàng)造性實施了基于價值鏈的戰(zhàn)略成本管理。2008年以來，鞍礦鐵精礦成本由637元/噸降至500元/噸左右，具備了與世界一流礦山企業(yè)競爭的成本優(yōu)勢。此外，由鞍礦自主建設的，命名為“自覺云”的云計算應用系統(tǒng)也研制成功，已經(jīng)正式投入運行。

該系統(tǒng)在國際礦山行業(yè)首次應用了XEN（開放源代碼虛擬機監(jiān)視器）技術，實現(xiàn)了云主機、云存儲、云服務、云終端應用。該系統(tǒng)成功運行以來，服務器資源利用率由10%提高到80%，每年直接創(chuàng)造經(jīng)濟效益達2.6億元。

創(chuàng)新管理 整合優(yōu)勢資源

鞍礦把創(chuàng)新財務管理，增強企業(yè)價值創(chuàng)造能力，作為提升企業(yè)管理的核心來抓，對財務組織架構進行全新整合，推行財務共享管理，構建以決策支持、會計核算、經(jīng)營支持為職能的戰(zhàn)略財務、共享財務、業(yè)務財務體系單元，促進財務管理職能向核心業(yè)務轉(zhuǎn)型。

公司建立企業(yè)資源信息主數(shù)據(jù)中心，構建大型萬兆企業(yè)網(wǎng)絡，實現(xiàn)局域網(wǎng)全覆蓋，為財務共享平臺建設奠定了硬件基礎。同時，包括合同管理、質(zhì)計量管理、財務預算、維修計劃等管理集成子系統(tǒng)，為財務共享管理平臺建設提供了信息技術應用基礎和平臺資源。在會計組織、核算方式和制度管理等多方面，具備了由集中的組織形式轉(zhuǎn)型為財務共享模式的實踐基礎。

目前，該公司財務管理已形成戰(zhàn)略決策、共享服務與業(yè)務支持三級管理職能體系架構，建立了職能清晰、標準規(guī)范、數(shù)據(jù)共享、風險管控的管理模式，實現(xiàn)了財務工作向戰(zhàn)略決策分析、資本運營和強化集團財務管控能力等核心業(yè)務轉(zhuǎn)型，充分發(fā)揮出決策支撐、資源保障、價值創(chuàng)造、風險防范等作用。

智慧建設點石成金

在信息化建設穩(wěn)步推進的基礎上，鞍礦還創(chuàng)造性地提出了打造“智慧礦山”的建設理念。

在鞍礦總經(jīng)理邵安林的帶領下，鞍礦于2013年以打造“智慧礦山”為方向，努力使鞍礦的信息化建設實現(xiàn)“數(shù)字礦山”向“智慧礦山”的轉(zhuǎn)變，并形成完整的信息平臺。

所謂“智慧礦山”是建立在數(shù)字化、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同管理基礎上的，具有智慧創(chuàng)新、智慧制造、智慧管理特征的先進礦山企業(yè)。其物理基礎是互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，具有更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化的特征。智慧礦山將使礦山企業(yè)的變革創(chuàng)新能力、協(xié)同制造能力、低碳生產(chǎn)能力、企業(yè)管控能力、科學發(fā)展能力、文化素養(yǎng)水平等各個方面得到極大的提高。

在鞍礦“智慧礦山”建設的具體實踐上，經(jīng)過了幾個步驟的實施。在企業(yè)管理層面，實現(xiàn)“智慧人本管理”，主要以流程管理系統(tǒng)為核心，突出管理者的管理作用，以職能化管理向流程化管理為目標，通過對企業(yè)經(jīng)營管理團隊企業(yè)文化和經(jīng)營理念的積累，業(yè)務流程的優(yōu)化和個人績效的評價，實現(xiàn)管理機制體制的創(chuàng)新、管理理念的優(yōu)化和管理流程的固化。

在企業(yè)經(jīng)營層面，實現(xiàn)“智慧決策支持”，主要以決策支持系統(tǒng)為核心，以大量采集數(shù)據(jù)作為基礎，形成數(shù)據(jù)分析和決策支持模型，利用數(shù)據(jù)倉庫技術、數(shù)據(jù)挖掘技術，聚合企業(yè)管理智慧，保證企業(yè)實現(xiàn)戰(zhàn)略目標。

在業(yè)務管理層面，實現(xiàn)“智慧業(yè)務協(xié)同”，主要以SAP系統(tǒng)為核心，依靠流程管理為基礎，實現(xiàn)業(yè)務流、資金流、數(shù)據(jù)流三流合一，信息共享、高效協(xié)同。

在生產(chǎn)執(zhí)行層面，實現(xiàn)“智慧生產(chǎn)執(zhí)行”。以MES系統(tǒng)為核心，運用物聯(lián)網(wǎng)技術、GIS技術實現(xiàn)物流與信息流聯(lián)動，精益化生產(chǎn)、準時化組織，突出智能化指揮、自動化調(diào)度的作用，從而降低消耗，穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)。

在設備運行層面，實現(xiàn)“智慧設備管控”。以設備在線監(jiān)控為核心，運用設備感知技術，依據(jù)數(shù)學模型分析，掌握設備實時狀態(tài)，降低事故率，提高設備利用效率。

通過五個層面的建設，鞍礦建成了具有國際先進水平的礦山信息化管理平臺，通過三項國際認證，接軌國際標準。在國內(nèi)外鐵礦中首創(chuàng)“云計算”技術，打造“智慧決策支持”、“智慧生產(chǎn)執(zhí)行”、“智慧業(yè)務協(xié)同”、“智慧設備管控”四大平臺，實現(xiàn)跨千里的動態(tài)分析和實時控制，成為全國“智慧礦山研究中心”和“全國智慧工廠建設”單位。

相關鏈接

篇5

關鍵詞：煤礦礦井；通風安全管理；智能化應用

引言

伴隨著礦井開采延續(xù)，礦井通風系統(tǒng)務必要引起高度重視，近年來，發(fā)生煤礦通風事故屢屢在目，對于礦井通風管理需要引起相關工作人員重點關注，引入高新技術與智慧化管控方式，改進煤礦井下安全通風的條件，加強對煤礦井下通風安全管控的檢查與防控力度，保證煤礦井下作業(yè)生產(chǎn)的安全性和可靠性。

1煤礦井下通風安全管控的重要性

1.1保障煤礦井下作業(yè)的安全性和可靠性

煤礦井下搭建通風安全系統(tǒng)的目的即為采用把礦井內(nèi)部的有害氣體、廢氣等有害氣體實行行之有效去除，進而提升煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的安全性和可靠性。煤礦井下通風系統(tǒng)是確保煤礦生產(chǎn)安全的一個主要分支，不僅能夠確保井下相關作業(yè)人員的人身生命財產(chǎn)安全，也能夠確保煤礦井下作業(yè)的危險系數(shù)減少，降低煤礦井下發(fā)生爆炸的幾率。煤礦井下通風系統(tǒng)能夠在一定程度上增加礦井內(nèi)部的氧氣流通，促使礦井內(nèi)部的有毒有害氣體與礦井外面的新鮮空氣實現(xiàn)互換，使得礦井內(nèi)部的空氣能夠獲得更加優(yōu)良的品質(zhì)，提升了礦井空氣內(nèi)部的氧氣含量，確保礦井下能夠安全可靠的進行開采作業(yè)，保障煤礦井下的相關工作人員能夠安全平穩(wěn)地進行煤炭開采作業(yè)。

1.2第一時間去除有毒有害氣體

在礦井內(nèi)部開采作業(yè)進程中，伴隨著生產(chǎn)作業(yè)時間的增加，礦井下的空氣中將會存在諸多有毒有害氣體，其中包含瓦斯這樣的易爆易爆氣體，在放出相關有毒有害顆粒的情況下，同時也會對礦井內(nèi)部空氣中含有的氧氣有相當程度的損耗，對礦井內(nèi)部的常規(guī)開采作業(yè)產(chǎn)生極其嚴重的影響。假如相當長一段時間內(nèi)沒能對煤礦井下內(nèi)部空氣實施交換，極易產(chǎn)生相關作業(yè)施工人員瓦斯中毒的安全事故，假如礦井內(nèi)部空氣中瓦斯氣體百分比含量較高，甚至可能造成爆炸這樣的惡性安全事故，相當大程度的影響著全部煤礦礦井的安全生產(chǎn)。煤礦井下通風安全系統(tǒng)能夠把礦井內(nèi)部的有毒有害氣體第一時間去除到礦井外部，并且第一時間完成內(nèi)外空氣輪換，促使礦井內(nèi)部空氣質(zhì)量非常安全穩(wěn)定，降低礦井內(nèi)部有毒有害氣體的真實含量，使井下作業(yè)施工能夠更加安全可靠的穩(wěn)步推進。

1.3提供新鮮氧氣

現(xiàn)階段絕大多數(shù)煤礦企業(yè)所屬礦井距離地表深度非常大，這種情況造成煤礦井下氧氣非常稀薄。在此類情況下實行煤炭資源挖掘作業(yè)，不但將會出現(xiàn)很多數(shù)量的有毒有害粉塵與瓦斯氣體，與此同時還能造成氧氣在礦井下空間內(nèi)的含量減少。這樣就對井下通風安全系統(tǒng)提出了非常高的規(guī)定。在現(xiàn)階段煤礦井下通風安全管控作業(yè)中，必須對于相關的井下現(xiàn)場作業(yè)狀況的通風系統(tǒng)進行合理管控，以此來保證礦井下通風的適宜性，為井下提供充足的氧氣，為作業(yè)人員的人身安全起到重要的保障，同時也能夠保證井下作業(yè)的安全、有序進行。

2煤礦井下通風安全管控進程中出現(xiàn)的安全漏洞

2.1煤礦井下通風安全系統(tǒng)存在安全隱患

現(xiàn)階段，國內(nèi)大量煤礦井下的通風安全管理系統(tǒng)安全可靠性都比較低，這種狀況是目前煤礦井下通風系統(tǒng)現(xiàn)存的一個最為直觀和最緊要的安全生產(chǎn)問題。當中，總體通風量不夠是很多煤礦井下通風安全管理系統(tǒng)可靠性不高的顯著特征之一。“總風量不足”是指井下作業(yè)安排的采掘任務太多等導致風量不足以支撐采掘工作的現(xiàn)象。有的礦井在微風或者無風的情形下依然不顧一切地進行采掘工作，這樣的通風系統(tǒng)一定是達不到安全指標的。顯然，煤礦井下通風安全系統(tǒng)通風補償還需要從系統(tǒng)搭建這個根源上尋找探索原由。

2.2煤礦井下通風系統(tǒng)管控水平非常落后、相關企業(yè)監(jiān)督、監(jiān)管不力

礦山井下通風管理系統(tǒng)現(xiàn)存的另外一個亟待解決的問題是通風系統(tǒng)管控水平非常落后、相關企業(yè)管理人員監(jiān)督、監(jiān)管不力。除此以外，一些規(guī)模較小、資金周轉(zhuǎn)速度不快的煤礦企業(yè)受到巷道斷面過于狹窄的局限，把通風設備安裝在回風巷里或離風口太近的地方，常引發(fā)吸循環(huán)風的惡果。

2.3煤礦井下通風裝置布局不科學、可靠性較低

現(xiàn)階段某些煤礦企業(yè)出現(xiàn)理論上需要搭建密封區(qū)域的情況沒能切實構建而是使用風門作為替代，導致煤礦井下風門數(shù)量提高，有些風門布置在重要進風巷道與回風巷道中間，由于兩端的壓力差比較大造成漏氣現(xiàn)象比較嚴重，從而引起一系列的危害。

2.4煤礦井下重要通風設備運作效率差

因為采用的裝備自身效率值較低，亦或通風設備性能和煤礦井下通風環(huán)境阻力情況不匹配，通風設備運行效率值一般情況下不高，與此同時也產(chǎn)出電量的不必要的損耗。

2.5煤礦井下通風系統(tǒng)送風量不夠

某些煤礦井下因為整個礦區(qū)或者挖掘面供風量不夠或者供風通道串聯(lián)節(jié)點使用頻率過高，通常會出現(xiàn)某些區(qū)域瓦斯氣體集中、礦井內(nèi)部粉塵濃度超出限定值范圍，對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生重大的安全隱患。2.6煤礦井下漏氣點較多把足量的、滿足品質(zhì)需求的空氣量輸送到用氣區(qū)域，漏氣少、有效空氣量占比高，是通風系統(tǒng)有效性表現(xiàn)之一，也是保證礦井安全生產(chǎn)的主要措施?？墒?，有的礦井外部漏風或內(nèi)部漏風較大，導致有效風量率低的現(xiàn)象發(fā)生。

3現(xiàn)代礦井通風管理的新技術

我們從適應煤炭行業(yè)發(fā)展新趨勢、加快推進企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的角度，提高對“智能化開采”建設重要性的認識，進一步增強責任感、使命感和緊迫感，我們也清醒認識到“智能化開采”建設既是煤炭行業(yè)發(fā)展必然趨勢，也是企業(yè)發(fā)展的必然選擇之路。

4煤礦通風智能化在礦井中應用

近年來我們緊緊圍繞智能化建設總體目標，制定了年度規(guī)劃，成立了專項小組、明確路線圖、進度表和時間節(jié)點，定期召開智能化建設推進會，樹立專業(yè)配合、部門協(xié)作、上下聯(lián)動的“一盤棋”思想，密切配合，在各自分管范圍內(nèi)積極主動的推進“智能化”建設，形成強大工作合力，實施周通報、月考核、年評比，有力推進智能化開采循序漸進。首先引進主扇風機無人化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由五大單元組成：集中控制單元、傳動單元、控制單元與下層數(shù)據(jù)收集及數(shù)據(jù)傳輸，集中控制部分一般實行對系統(tǒng)的遠距離操控與系統(tǒng)參數(shù)的即時監(jiān)控，在安全管理及智能化方面主要有以下優(yōu)點：（1）通風風機無人化管理自動化系統(tǒng)在施工作業(yè)現(xiàn)場使用以后，因為優(yōu)化了風機設備的控制策略和風機送風能力，提升了煤礦井下通風系統(tǒng)的安全可靠性；（2）降低了通風系統(tǒng)設備的送風量損失，提升了設備的工作效率；（3）大量降低了煤礦井下通風安全系統(tǒng)的用電損耗；顯著地改進了設備起動時電流對電動機設備的沖擊，最大限度地減少了現(xiàn)場相關操作者的作業(yè)強度；（4）降低由于操作者手動作業(yè)可能產(chǎn)生的錯誤操作。其次我們正在積極洽談煤礦井下通風管理視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般是采用現(xiàn)代計算機技術的三維立體可視化解決方案，搭建煤礦井下通風安全管理系統(tǒng)參數(shù)化數(shù)據(jù)庫，把沒有具體形象的煤礦井下通風安全數(shù)據(jù)實行彩色三維立體投影，把煤礦井下全部巷道的通風信息數(shù)據(jù)和通風安全系統(tǒng)圖像和數(shù)據(jù)實行交互。在常規(guī)二維平面圖像的前提下實施改造，采用多維空間建模與分析功能強大的GIS技術為基礎平臺，能夠?qū)ΦV井進行三維模型創(chuàng)立，還原巷道的真實形狀。采用分層管理方式實現(xiàn)對系統(tǒng)中巷道、構筑物和風機的分要素層管理。為煤礦井下通風管控系統(tǒng)搭建巨大的參數(shù)處理數(shù)據(jù)庫，切實解決實際煤礦挖掘生產(chǎn)作業(yè)中煤礦井下通風系統(tǒng)管控操作難度大的現(xiàn)象。5煤礦井下通風系統(tǒng)規(guī)劃的智慧化分析煤礦井下通風智慧化一體化解決方案能夠使操作者與計算機相互配合，其特點是操作簡便，伴隨著國內(nèi)參數(shù)化科技的進步，煤礦井下通風系統(tǒng)規(guī)劃愈發(fā)朝著智慧化方向發(fā)展。降低礦山開采過程中的人為因素，并將其轉(zhuǎn)換為可靠的設備工作成果。礦產(chǎn)開采技術的系統(tǒng)化、整體化及智能化取代傳統(tǒng)的人工人機簡單配合模式，形成以計算軟件、自動檢測智能通風構筑物設計生產(chǎn)的成套化系統(tǒng)。煤礦井下通風系統(tǒng)規(guī)劃智慧化程序的搭建分析相關模塊的進程：（1）煤礦井下通風安全系統(tǒng)基礎輸出和3D動畫輸出模塊；（2）礦井中風機工作狀況和通風構筑物的檢測模塊；（3）數(shù)據(jù)分析和處理模塊；（4）技術經(jīng)濟計算模塊與專家系統(tǒng)模塊。

篇6

關鍵詞:智能化技術;煤礦開采;核心技術

煤礦在生產(chǎn)與應用過程中，很大程度上會對自然生態(tài)環(huán)境帶來嚴峻的污染及影響。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷推進與國民生活質(zhì)量逐漸提高，國民對日常生活生產(chǎn)需求提出更為嚴格的要求，自然生態(tài)環(huán)境問題也逐漸引起國民以及相關部門的關注。為此，相關部門與企業(yè)若想在后續(xù)發(fā)展中能夠高效地全方位去解決煤炭開采時所造成的污染及危害問題，全面做好保護自然環(huán)境工作，需將綠色可持續(xù)發(fā)展目標作為煤炭領域發(fā)展的重要內(nèi)容。

1智能化煤礦的相關概述

智能化是借助大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)及人工智能等先進科學技術，通過機器替代人工完成相關的工作。在煤礦開采期間，借助智能化技術進行開采工作，即借助先進的機器設備，使這些機器設備在工作期間具備對環(huán)境的感受能力、對事物的評判能力、對事物進行解決的決策能力以及根據(jù)相關程序迅速開展執(zhí)行工作的能力。這些先進的機器設備可以通過人工設置的高級程序，在工作期間不斷采集相應的數(shù)據(jù)信息，然后進行智能化儲存和辨別，對收集的數(shù)據(jù)信息進行總結與歸類，從而高效地完成自身的工作。煤礦智能化開采是指在煤礦自動化開采工作體系中，融入了先進的技術和程序，使機械設備可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行智能化識別和學習，通過不斷積累相關知識內(nèi)容，從而精準地指揮機器操作以及不斷提高煤礦在開采期間的工作效果與品質(zhì)。例如，借助煤礦機械裝備去檢測煤礦井底的實際狀況，通過智能化識別和圖像視頻的傳送，工作人員可清楚地掌握煤礦地下狀況，全面掌握圍巖情況;其次，設備還可通過采集井下信息數(shù)據(jù)，對開采煤礦工作期間部分有關井下參數(shù)自動顯示，節(jié)省煤礦開采成本支出，不斷提升煤礦開采的效率與質(zhì)量。若要完成煤礦開采的智能化，最為關鍵的就是開采期間對智能化煤機裝備的應用，該設備可以有效緩解國民的體力勞動和腦力勞動，對信息進行自動化的采集、分析、學習及累積相關經(jīng)驗，對不同煤礦開采的實際環(huán)境內(nèi)可將自身價值最大化地呈現(xiàn)出來，真正意義上完成煤礦開采期間無人工作方式。智能化煤礦開采即以智能化體系為根本，在煤礦開采期間融入新時代智能化開采思維，借助大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”及人工智能化等先進技術，收集和分析煤礦開采工作期間的有關信息數(shù)據(jù)，積極主動進行決策，按照開采環(huán)境類型可以精準地調(diào)整信息數(shù)據(jù)，從而完成煤礦開采工作期間智能化無人操作行為。

2煤礦智能化開采的關鍵核心技術

2．1地質(zhì)雷達技術

在煤礦開采過程中，利用智能化開采技術可有效保障開采效率和質(zhì)量，地質(zhì)雷達技術屬于煤礦智能化開采關鍵核心技術的重要組成部分，可有效推動煤礦智能化開采效率，普遍情況下煤礦開采工作是在地層中進行，因此，精準識別巖層內(nèi)的煤層顯得尤為重要，需要借助智能化技術精準判定煤層具置、煤層厚度等，這樣才能為調(diào)整液壓支架高度提供數(shù)據(jù)支持。煤層的偏差若是大于可控制的范圍，極易對采煤機工作進度與成效帶來負面影響，極易引發(fā)截割巖層問題的發(fā)生。因此，借助地質(zhì)雷達智能化核心技術，可精準地判斷出煤層位置和煤層厚度，通過將地質(zhì)雷達核心技術與其他技術有機結合，將紅外成像技術與其他技術有機融合運用，可確保煤礦開采工作面四周地質(zhì)3D成像的精準度，對煤礦開采工作的品質(zhì)與效率起到至關重要的作用。將地質(zhì)雷達核心技術與其他技術相結合進行操作，可對煤層、頂板及煤層下巖層等實現(xiàn)3D立體觀察目的，對提升煤礦開采質(zhì)量與效率奠定了堅實的基礎保證。

2．2MOS智慧綜合管理技術

在進行煤礦開采過程中，利用核心技術可大幅度提升開采工作的綜合質(zhì)量，通過多系統(tǒng)整體管理操作平臺的合理性應用。MOS智慧綜合管理關鍵技術是通過綜合信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化與信息化，操作系統(tǒng)平臺信息介入后的數(shù)據(jù)選擇相應格式進行儲存和交換，可大幅度提高信息數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通性。統(tǒng)一化信息數(shù)據(jù)儲存方案運用的價值較為顯著，監(jiān)督信息數(shù)據(jù)應用統(tǒng)一儲存方案，可以對信息數(shù)據(jù)資源進行高效處理，從而確保信息數(shù)據(jù)傳送的有效性、安全性及穩(wěn)定性。此外，組態(tài)化與可配置的價值呈現(xiàn)也較為顯著，可進行大數(shù)據(jù)分析與總結，以確保管理體系的運用起到至關重要的影響。

2．35G關鍵核心技術

若要不斷提高煤礦開采的效率與質(zhì)量，則通信網(wǎng)絡技術的運用方面尤為關鍵。通過把5G核心技術科學合理的與煤礦開采設備進行有機結合，可有效提升通信的質(zhì)量與效率，給煤礦智能化開采業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展奠定了堅實的基礎。通信技術直接影響著煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量、效率及通信技術的運用成效，只有保證通信技術的質(zhì)量與效率，才可有效推動煤礦開采工作。5G通信技術的快速發(fā)展與煤礦開采兩者息息相關，隨著科學技術的快速發(fā)展，煤礦開采技術水平也在不斷提高［1］。在5G通信核心技術運用背景下，推動世間萬物的互聯(lián)互通，在煤礦開采過程中，井下開采工作面與挖掘工作面存在局部受限的影響，環(huán)境較為惡劣及復雜，在5G通信背景下進行布置諸多傳感器，可以取得大量的信息數(shù)據(jù)，給智能決策提供了數(shù)據(jù)參照。應用5G通信核心技術，可對地質(zhì)條件提前進行精細化檢測，通過機械設備進行精確定位及姿態(tài)精確感知，通過大數(shù)據(jù)技術進行解決及知識學習，煤礦智能開采的微型服務體系結構，大幅度提升了煤礦開采的質(zhì)量水準。

2．4裝備定位技術

在開展煤礦智能化開采工作過程中，裝備空間位置信息數(shù)據(jù)屬于正常開采的關鍵保證。通過關鍵位置提供的精準線路，機械設備方可按照預期的軌道進行操作;其次，設備傾斜度問題也是煤礦負責人著重關注的問題之一。與地面定位相比，井下開采定位更為困難，這是由于地面定位可通過參照物或GPS進行操作，而井下極難找到合適的參考物或是接收到相應的GPS，部分煤礦開采企業(yè)負責人選擇中繼通信技術，井下通過GPS信號進行定位，不過在煤礦開采工作面則極難應用。由于通信均是弱電信號，且在煤礦開采過程中會存在極強的電磁場干擾弱電信息的問題，接收信號時引發(fā)較大的噪聲，給設備定位造成巨大的困難。針對設備定位技術的問題，既需要突破強干預的難點，還需突破定位精準度低的問題，這需要長期進行探索與分析［2］。

2．5井下環(huán)境監(jiān)測技術

煤礦智能化開采核心技術類型中，井下環(huán)境監(jiān)測技術的運用尤為重要，煤礦開采單位對煤礦井下的開采操作，因為煤礦井下環(huán)境較為惡劣與復雜，會約束與影響井下探測技術的應用，沒辦法進行精準的探測操作。通過科學應用井下環(huán)境監(jiān)測技術，可以有效保障井下環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量把控?，F(xiàn)階段煤礦開采過程中振動探測與環(huán)境監(jiān)督的識別技術獲得廣泛運用，煤礦探測傳感器設備、網(wǎng)絡開采傳感設備等設施，在煤礦開采過程中起到至關重要的作用。設備技術間的關聯(lián)性較強，選擇互相合作的模式來提升技術運用的精準度，可有效保障信息數(shù)據(jù)傳送及運用的質(zhì)量，有效提升煤礦開采工作的質(zhì)量及效率［3］。

2．6井下信息數(shù)據(jù)分析技術

在開展煤礦智能化開采進程中，科學合理運用井下信息數(shù)據(jù)分析核心技術，可有效保障煤礦開采的效率與質(zhì)量。信息數(shù)據(jù)分析是現(xiàn)階段煤礦智能化開采中較為重要的工作內(nèi)容，只有保證信息數(shù)據(jù)分析的準確性，才可有效提高煤礦開采的質(zhì)量。海量、復雜化、體系化的信息數(shù)據(jù)分析工作落實，在生活生產(chǎn)期間所帶來的大規(guī)模信息數(shù)據(jù)，數(shù)字化煤礦智慧邏輯模型的使用，可有效提升信息數(shù)據(jù)分析的綜合品質(zhì)［4］。進行信息數(shù)據(jù)分析時，邏輯環(huán)節(jié)需從許多傳感器中得到煤礦的全面數(shù)據(jù)信息，操作人員借助有關數(shù)據(jù)信息，確保了科學合理地進行分析，處理信息數(shù)據(jù)分析存在的不足，可有效保證煤礦智能化開采的質(zhì)量。當下信息數(shù)據(jù)分析技術還可進一步挖掘其多元化、多層次、多特點的優(yōu)勢，并針對視頻內(nèi)容識別的大數(shù)據(jù)處理分析平臺的使用，需更深入的完善與優(yōu)化，從而保證信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生時的分析價值［5］。

3結語

總的來說，在煤礦開采過程中，煤礦智能化開采思維的發(fā)展與應用是該領域未來健康發(fā)展的趨勢，在落實智慧煤礦創(chuàng)建工作過程中，智能化開采是必不可缺的重要核心技術。為此，有關開采部門及管理者須不斷總結與分析過往的發(fā)展經(jīng)驗，借助當下先進的技術與工藝不斷提高核心技術水平。在很大程度上可以完成煤礦智能化開采與企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的，還可大幅度促進煤礦領域的可持續(xù)發(fā)展，有效地推動我國社會經(jīng)濟的良好發(fā)展。

參考文獻:

［1］王國法，王虹，任懷偉，等．智慧煤礦2025情景目標和發(fā)展路徑［J］．煤炭學報，2018，43(02):295－305．

［2］王宗超．智慧煤礦建設與智能化開采關鍵核心技術分析［J］．中國新技術新產(chǎn)品，2019(16):133－134．

［3］李首濱．智能化開采研究進展與發(fā)展趨勢［J］．煤炭科學技術，2019，47(10):102－110．

［4］楊志勇，劉福明，佟德君．露天煤礦智慧礦山創(chuàng)新設計理念［J］．露天采礦技術，2019，34(02):6－9．

篇7

關鍵詞：礦山機械；制造設計；相關問題

要知道在對礦山機械進行制造設計的時候，工序非常復雜，涉及內(nèi)容廣泛，只有把所有涉及要素進行全面、綜合考慮之后，使得整體設計技術得到優(yōu)化，摒棄不利因素，才能不斷促進礦山機械設備的發(fā)展進步。

1礦山機械制造設計技術特征體現(xiàn)以及主要技術

（1）礦山機械制造設計技術特征體現(xiàn)：在當代礦山機械制造設計領域發(fā)展中，特別是在全球化發(fā)展的背景下，帶有鮮明的時展特征。世界經(jīng)濟一體化發(fā)展趨勢下，要求機械制造領域不斷更新發(fā)展技術，優(yōu)化設計方案，以特殊的發(fā)展優(yōu)勢在市場競爭激烈的大環(huán)境中獲得生存發(fā)展的機會，與全球化的發(fā)展步伐相一致。不僅如此，機械制造設計中還存在較為明顯的關聯(lián)性，因為進行設計制造的時候，需要運用最為先進的是施工技術與工藝，在前期，還需要做好相應的市場調(diào)查工作，這樣方便在后期根據(jù)實際情況需要做好相應的設計調(diào)整工作。再設計的時候要求每一個細節(jié)都做到環(huán)環(huán)相扣，把握整體設計質(zhì)量和安全使用性能，此時，就需要對設計過程中的關聯(lián)性問題做好相應的控制工作，實現(xiàn)優(yōu)化設計。最后，在進行礦山機械制造設計的時候要嚴格把握系統(tǒng)性發(fā)展特征。在實際生產(chǎn)過程中，進行機械設計制造的時候不僅要不斷運用新型發(fā)展技術，還需要采用傳統(tǒng)技術中的制造精華，加以先進的計算機信息技術作為輔助，保證從整體上提升設備的使用效率。除此之外，還需要做好機械售后的服務維修工作，實現(xiàn)現(xiàn)代化的機械設計和傳統(tǒng)制造設計的有效融合，對物質(zhì)流以及信息流得到了動態(tài)化，這就使得機械制造設計的系統(tǒng)性目標得到了實現(xiàn)。

（2）礦山機械制造設計主要技術：與其他機械相比較而言，礦山機械制造設計技術呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢，特別是應用最為廣泛的敏捷制造技術，這一技術是以全新制造概念的形式產(chǎn)生的，有效結合先進的數(shù)字化發(fā)展技術，可以有效提升設計效率，帶動整個生產(chǎn)流程的發(fā)展進步對機械設計的產(chǎn)品整體性的質(zhì)量就能有效提高。對于數(shù)字化設計技術的主要用途是實現(xiàn)數(shù)字建模，通過對模型的深入分析研究，實現(xiàn)對資源的合理優(yōu)化配置。與此同時，在進行礦山機械設計制造的時候還需要不斷融入智能化設計技術，因為現(xiàn)階段自動化程度普遍提高，在礦山生產(chǎn)過程中，對于機械的整體性能也有了更新的發(fā)展要求，實現(xiàn)設計的智能化發(fā)展是生產(chǎn)的需求。礦山機械制造設計過程中的并行優(yōu)化設計，也是比較常用的設計技術方法，這也會成為未來礦山機械制造設計的發(fā)展趨勢。在具體的應用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)機械間的協(xié)同工作，這樣在設計的整體效率上以及對實際功能需求方面就能有效滿足。在并行設計的技術方法應用下，對機械設計間的優(yōu)勢互補就能有效實現(xiàn)，在整體機械設計的水平上能有效提高。

2我國礦山機械制造設計產(chǎn)品的發(fā)展方向

（1）設備大型化：伴隨我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步，隨之開發(fā)大量礦產(chǎn)資源，在這種發(fā)展背景下要求我們的機械設備不斷向大型化方向發(fā)展。雖然現(xiàn)階段相關工作人員已經(jīng)對選礦所用的機械設備有了一定的了解，在研究領域也取得了一系列可喜的研究成果，但是，在具體實踐過程中依然存在一些需要亟待解決的問題。要知道在進行礦選的時候必須選擇科學合理的選礦設備，嚴格按照操作流程，根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇破碎設備、磨礦設備以及篩選設備、脫水設備和分選設備。選礦機械設備的優(yōu)劣直接影響到礦山的生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟收益。選擇大型機械設備的好處是可以對即將開采的礦山進行大規(guī)模操作，可以在短時間內(nèi)完成大量成產(chǎn)任務，有利于提升施工效率，保證操作的安全穩(wěn)定性。選礦設備大型化是工作的需要，也是企業(yè)提升工作效率以及工作能力的需要。

（2）提升的相關設備并使其與采選設備相適應：機械設備想要緊跟時展的步伐，不被淘汰，在未來的發(fā)展中就需要不斷完善使用性能和保證在使用過程中的安全性，保證機械的使用年限，提升工作效率。對礦山機械制造設計階段，結合現(xiàn)代化先進的計算機信息技術和自動化生產(chǎn)技術予以輔助，實現(xiàn)機械智能化和無人化操作，提升礦山生產(chǎn)效率。在設計中不斷更新施工工藝，淘汰落后的操作技術，舉例來講，多年前我國工業(yè)剛剛起步的時候，氣動制動技術帶給整個領域里程碑式的進步，在行業(yè)內(nèi)受到普遍認可與普及，但是隨著時間的推移，技術的革新，這種傳統(tǒng)的發(fā)展技術必將被時代所淘汰。因為在礦山開采中需要應用的機械類型多樣，需要有效發(fā)揮各種設備的使用優(yōu)勢，運用一定的技術加以融合，才能從根本上提升工作效率和企業(yè)效益。其中，最長用到的機械包括潛孔鉆、鏟運機以及礦用汽車在工作中這些設備是與選礦設備相互合作進行工作的，所以就需要提升礦山設備與選礦設備的配合度，保障施工的順利開展。

3結語

總而言之，在對礦山機械進行制造設計的過程中，一定要掌握技術要點和先進的施工工藝，注意設計安全，保障設計制造的順利進行。通過從多方面對機械制造設計的技術進行深化研究分析，對設計技術進行優(yōu)化，從而滿足實際的應用需求，為我國機械制造設計領域的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

[1]左萬君,楊勛.化工機械事故的原因分析及應對措施[J].民營科技,2011(12).

[2]孫滿紅,喬鳶飛.淺礦山機械事故的控制[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2011(11).

篇8

[關鍵詞]自動化；信息化；數(shù)字礦山

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0377-01

信息技術的快速發(fā)展和浪潮般的推廣應用，為礦山企業(yè)帶來了機遇，也帶來了壓力，“數(shù)字礦山”應運而生。數(shù)字礦山是以計算機及其網(wǎng)絡為核心手段，實現(xiàn)礦山信息的獲取、存儲、傳輸、表述、深加工及其在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和管理與決策中的應用。它是一個由多個相互關聯(lián)的軟、硬件分（子）系統(tǒng)組成的龐大系統(tǒng)。

數(shù)字礦山的建設開發(fā)過程，稱為礦山數(shù)字化。礦山數(shù)字化過程是綜合運用GIS（地理信息系統(tǒng)）、遙感、遙測、網(wǎng)絡、多媒體及虛擬仿真等技術，建設礦山資源開發(fā)利用、信息采集、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務系統(tǒng)的過程。它是地理、資源、生態(tài)環(huán)境等復雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、虛擬仿真，具有優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強大功能。

礦山數(shù)字化的最終目標，是應用礦產(chǎn)經(jīng)濟、數(shù)學地質(zhì)、信息技術的原理與方法，通過計算機及軟件，把礦床地質(zhì)、礦產(chǎn)開發(fā)等有關信息，以地理坐標為標準有機集成起來。并通過數(shù)學分析研究，建立這些數(shù)據(jù)的三維空間聯(lián)系，實現(xiàn)現(xiàn)實礦山實體的數(shù)字化、可視化，從而解決礦山生產(chǎn)動態(tài)管理、生產(chǎn)方案優(yōu)化決策、礦山生產(chǎn)規(guī)劃、礦床邊深部找礦增儲、資源的合理開發(fā)利用等技術問題，以便減少資源的浪費和環(huán)境污染，提高礦業(yè)開發(fā)的社會經(jīng)濟效益。

1 數(shù)字礦山目標及發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的采礦工業(yè)大多數(shù)都是以人工作業(yè)為主，不僅采礦的工作效率不高而且還經(jīng)常發(fā)生采礦人員傷亡的安全生產(chǎn)事故。為了更好地解決礦山在日常生產(chǎn)過程中所面臨的問題，堅持以人為本的工作理念，運用現(xiàn)代高新技術，不斷完善我國數(shù)字礦山的建設。數(shù)字礦山的主要目的便是為了更好地解決傳統(tǒng)采礦工藝存在的問題以及弊端，使信息資源的綜合利用與礦山的安全生產(chǎn)相結合，保證整個采礦過程綠色安全且高效節(jié)能。

我國的礦山企業(yè)受傳統(tǒng)采礦工藝的影響比較大，礦山企業(yè)雖然也在發(fā)展自動化建設和信息化建設，然而都受到傳統(tǒng)思想的束縛，不敢冒險嘗試新型數(shù)字礦山的建設，嚴重影響了數(shù)字礦山的建設。在國家和地方政府的不斷重視和扶持下，現(xiàn)目前我國的數(shù)字礦山建設正在如火如荼的進行著，并在不斷研究和開發(fā)各類新的開采技術，礦山的開采工藝也在不斷朝著數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，大大提升了礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 數(shù)字礦山自動化和信息化建設

數(shù)字礦山系統(tǒng)由于容易受到自然條件和人為因素的影響，礦山系統(tǒng)的建設難度很大。自動化、信息化數(shù)字礦山不僅應當具備較強的調(diào)節(jié)能力，還應當具備較強的控制能力，使信息資源的綜合利用與礦山的安全生產(chǎn)相結合，保證整個采礦過程綠色安全且高效節(jié)能。

2.1 礦山自動化

開采設備的自動化，不僅能夠提高礦山的開采效率，還能夠有效地改善企業(yè)礦山的生產(chǎn)條件，降低開采成本，保證采礦過程的安全。此外，開采設備的自動化也是無人采礦和數(shù)字采礦的重要實現(xiàn)手段。現(xiàn)目前我國采礦企業(yè)應當摒棄低效率、高強度的傳統(tǒng)礦山開采方式，不斷發(fā)展自動化開采技術，在提高資源利用率的同時，保障礦山開采人員的人生安全。尤其是在開采難度高和開采危險大的礦山開采工作中，自動化開采的優(yōu)勢更大。

現(xiàn)目前，我國大多數(shù)字礦山都在使用自動控制技術、振動檢測技術、自動診斷技術以及自動識別技術等一系列自動化生產(chǎn)技術，使我國礦山的智能化生產(chǎn)更加完善。我國數(shù)字礦山近幾年也在不斷發(fā)展，在礦山GP定位、三維地學模擬以及礦山地理信息系統(tǒng)等自動化生產(chǎn)方面都取得了一定的成就。此外，數(shù)字礦山的自動化也應當包括運輸自動化。數(shù)字礦山的自動化運輸系統(tǒng)能夠?qū)﹂_采礦石進行自動運輸，不僅大大節(jié)約采礦的運輸成本，還能夠避免安全事故的發(fā)生，提高礦石的運輸效率。

2.2 礦山信息化

信息化信號的傳輸方式有兩種：一種是模擬信號傳輸；一種是數(shù)字信號傳輸。其中模擬信號在抗干擾性方面的能力比較差，模擬信號一旦在傳輸過程中遇到噪聲干擾，會對模擬信號的傳輸造成一定的影響，并且模擬信號受到影響后，很難自動恢復正常。相反，數(shù)字信號在抗干擾性方面的能力比較強，在傳輸過程中遇到噪聲干擾，數(shù)字信號會通過自動整形再生來恢復信號的正常傳播。此外，數(shù)字信號在進行傳輸時不會受到距離的影響，并且具有相當高的保密性能，能夠很好地保證傳輸信號的質(zhì)量。若數(shù)字信號的傳輸基于光纜，則數(shù)字信號傳輸?shù)膬?yōu)勢將得到最大發(fā)揮。由于礦山的需要傳輸信號的距離比較遠，加上采礦區(qū)域內(nèi)給中機械的噪音較大，因此，礦山系統(tǒng)要實現(xiàn)及時、快速以及準確的信息傳輸，信號的傳輸方式應當首先數(shù)字信號傳輸。數(shù)字信號能夠快速、高效地將礦井下面的實時采礦場景傳輸給地面信息控制中心，也能夠?qū)⒖刂普{(diào)度中心的各種控制調(diào)度信息快速、高效地傳輸?shù)降V山的各個采礦車間或部門，不僅能夠大大縮短傳遞信息時間，還能夠準確地控制礦區(qū)個采煤部門或車間的協(xié)調(diào)運作，提高礦山的生產(chǎn)效率。

3 建設信息化、自動化數(shù)字礦山的意義

隨著科技的不斷發(fā)展，發(fā)展現(xiàn)代化數(shù)字礦山是采礦工業(yè)未來的發(fā)展方向，建設信息化、自動化數(shù)字礦山有著非常重要的意義：

3.1 建設信息化、自動化數(shù)字礦山能夠提高采礦企業(yè)的綜合競爭力

建設信息化、自動化數(shù)字礦山能夠使企業(yè)的核心采礦技術得到不斷發(fā)展和完善，也能促進企業(yè)的基礎技術和核心技術的不斷創(chuàng)新，能夠使采礦企業(yè)在國際競爭中展現(xiàn)良好的企業(yè)形象。

3.2 建設信息化、自動化數(shù)字礦山能夠不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)效率

建設信息化、自動化數(shù)字礦山，能夠使企業(yè)在實際采礦工作的運轉(zhuǎn)效率不斷提高。信息化、自動化數(shù)字礦山把傳統(tǒng)的采礦工作的人工操作變?yōu)榱爽F(xiàn)代高技術含量的機械化操作，在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時大大降低了采礦工作人員傷亡的安全事故。

3.3 建設信息化、自動化數(shù)字礦山能夠有效降低企業(yè)的各項損失

建設信息化、自動化數(shù)字礦山能夠大大減少或避免采礦工作中發(fā)生礦山災害的風險，防止采礦工作中各類安全事故的發(fā)生，保證礦山的整個采礦工作的高效性、高產(chǎn)性以及安全性。礦山在采礦過程中一旦發(fā)生安全事故，信息化、自動化數(shù)字系統(tǒng)能夠緊急產(chǎn)生相應的防護措施，減少礦山工作人員的傷亡，保護礦山開采設備，降低礦山的經(jīng)濟損失。

4 信息化、自動化數(shù)字礦山建設中存在問題及解決方案

我國的數(shù)字化礦山經(jīng)過十幾年的發(fā)展，取得了一定的成就，然而我國的數(shù)字化礦山在建設中仍然存在一些問題：

4.1 數(shù)字礦山出現(xiàn)信息孤島的現(xiàn)象比較嚴重

現(xiàn)目前我國的很多數(shù)字礦山都沒有完整的礦山數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，導致礦山的各類數(shù)據(jù)分析、地質(zhì)狀況以及對相關設備設施的控制不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使數(shù)字礦山各個系統(tǒng)之間存在嚴重的信息孤島現(xiàn)象，浪費了礦山的信息資源。對此，礦山企業(yè)應當加快數(shù)字化控制軟件的開發(fā)和研究，不斷優(yōu)化和完善數(shù)字礦山系統(tǒng)，加強各個礦山之間以及礦山各個設備之間有效的數(shù)據(jù)共享，合理利用礦山數(shù)據(jù)資源，提高礦山的生產(chǎn)效率。

4.2 數(shù)字礦山技術以及生產(chǎn)設備落后

現(xiàn)目前我國很多數(shù)字礦山由于資金問題，無法引進新的技術和設備，導致我國數(shù)字礦山的技術以及生產(chǎn)設備比較落后，嚴重阻礙了數(shù)字礦山技術的創(chuàng)新和礦山系統(tǒng)的優(yōu)化和完善，制約了我國數(shù)字礦山的發(fā)展。對此，數(shù)字礦山應當加強礦山關鍵技術的研究，培養(yǎng)和引進更多的數(shù)字礦山專業(yè)技術人員，加強對數(shù)字礦山的基礎理論知識以及核心技術的開發(fā)研究，不斷改進和創(chuàng)新數(shù)字礦山開采技術，優(yōu)化和完善數(shù)字礦山系統(tǒng)，提高數(shù)字礦山的生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

5 結語

隨著科技的不斷發(fā)展，發(fā)展現(xiàn)代自動化、信息化數(shù)字礦山是我國礦山未來的發(fā)展方向，對礦山企業(yè)有著十分重要的意義。數(shù)字礦山企業(yè)應當不斷創(chuàng)新礦山核心開采技術，不斷完善和優(yōu)化數(shù)字礦山系統(tǒng)，使數(shù)字礦山的日常開采活動正常、高效進行，為礦山企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，推動我國數(shù)字礦山的發(fā)展。

參考文獻：

[1]姜亮.淺談煤礦企業(yè)信息化及數(shù)字礦山建設[J]， 科技致富向?qū)В?013（15）：176―246.

篇9

【關鍵詞】數(shù)字礦山；視頻監(jiān)控

數(shù)字礦山是建立在數(shù)字化、信息化、虛擬化、智能化、集成化基礎上的，由計算機網(wǎng)絡管理的管控一體化系統(tǒng)，它綜合考慮生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、環(huán)境、資源、安全和效益等各種因素，使企業(yè)實現(xiàn)整體協(xié)調(diào)優(yōu)化，在保障企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提下，達到提高其整體效益、市場競爭力和適應能力，最終目標是實現(xiàn)礦山的綜合自動化。由于井下環(huán)境的特殊性、復雜性，迄今為止，還沒有一個理想的通信系統(tǒng)能夠解決集井下無線語音通信、視頻通信、人員定位、環(huán)境監(jiān)測、設備控制和生產(chǎn)管理等功能于一體的煤礦生產(chǎn)和安全需求。本文結合馬莊礦區(qū)環(huán)境特性，在數(shù)字礦山綜合局域網(wǎng)的設計基礎之上，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)字化礦山中的應用做了簡單介紹。

1 礦區(qū)概況

萊蕪礦業(yè)有限公司馬莊礦區(qū)是上世紀50年資建設的大型井下鐵礦礦山，是國內(nèi)目前現(xiàn)代化程度較高的井下礦山，目前年產(chǎn)原礦100萬t，開采優(yōu)質(zhì)鐵礦，礦區(qū)下設兩個井口，一個選礦廠。由于礦區(qū)規(guī)模較大，生產(chǎn)及管理部門復雜，安全系數(shù)要求高，所以在眾多的生產(chǎn)車間、特殊室外場所和職能部門實現(xiàn)工廠監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)指揮調(diào)度的結合，將在很大程度上提高礦廠的智能化管理水平。

2 礦區(qū)需求

馬莊礦區(qū)選用的設備均為國外、國內(nèi)大型設備，自動化程度高、設備昂貴，設備的生產(chǎn)能力大，因此設備運行的好壞，直接影響著鐵礦的生產(chǎn)成本高低和安全生產(chǎn)。需要利用現(xiàn)代化的工業(yè)視頻技術，監(jiān)測礦山提升機、井下水泵、皮帶運輸機、破碎機、球磨機等設備的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)狀況。并由于礦區(qū)面積大，需利用監(jiān)控設備對礦區(qū)進行安全管理。隨著礦山企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的需要，視頻監(jiān)控技術已廣泛應用礦山生產(chǎn)的各個重要環(huán)節(jié)。為礦山建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以直觀的了解到礦山現(xiàn)場各個地點的詳細狀況，跟蹤生產(chǎn)進度，檢查工人的工作狀態(tài)。更重要的一點，是可以檢測礦山內(nèi)部的安全狀況，從而最大限度的確保工人的安全，以避免事故和損失，并可為事故后期提供可靠證據(jù)。

3 系統(tǒng)設計

我們在進行系統(tǒng)設計和設備選型時充分考慮到了馬莊礦區(qū)實際生產(chǎn)情況。全方位實時監(jiān)控礦區(qū)生產(chǎn)、選廠運轉(zhuǎn)、重要設備的工作狀態(tài)，確保鐵礦安全生產(chǎn)、管理有效開展。由于鐵礦礦區(qū)現(xiàn)場，特別是井下條件差、環(huán)境特殊，井下有水汽，井上有塵土，所以在設備選型設計時，必須首先重點考慮設備的安全性和可靠性。其次要著眼于長遠發(fā)展，系統(tǒng)及設備選擇要先進、靈活、兼容能力強、市場貨源充足、使用維護方便。由于礦區(qū)監(jiān)控點數(shù)量多并且分布地域比較廣，遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用集中管理機制，運用服務器/終端架構，對系統(tǒng)內(nèi)所有設備和用戶端進行集中管理、遠程設置、遠程升級、遠程維護。將整個系統(tǒng)的管理、維護工作集中到一臺服務器。對于網(wǎng)絡中各項遠程報警、視音頻終端設備的維護，管理員不必到達設備現(xiàn)場，在遠程就可監(jiān)測設備運行狀態(tài)，修改設備的各項參數(shù)，既提高了設備維護效率，又節(jié)省了人力與時間，也便于整個系統(tǒng)的管理，使整個監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性得到有力保障。

3.1視頻信號采集

根據(jù)礦區(qū)實際情況及管理需求，共配置150臺攝像機。其中選廠由于粉塵較大，配置低照度隔爆型攝像機。為便于夜間監(jiān)測水位，選廠濃縮池采用旋轉(zhuǎn)云臺攝像機，并配有防雷設施，通過監(jiān)控中心視頻處理主機可對云臺進行遙控控制，確保對觀測點進行全方位的監(jiān)控。礦區(qū)，為了便于安全監(jiān)控，采用球形攝像機，內(nèi)置云臺及控制主板，主要是利于采集現(xiàn)場的視頻圖像信息。防雷部分主要由同軸防雷器、通訊防雷器、電源防雷器、隔離器及避雷針等構成。主要是保護人員及設備安全。

3.2視頻信號傳輸

通信線路主要由視頻線、雙絞線、光纖、通訊線、網(wǎng)線及視頻光端機構成。主要是對采集到的視頻圖像信息進行傳輸。由于考慮到馬莊鐵礦礦礦區(qū)范圍大，設備移動頻繁，所以視頻傳輸方式根據(jù)監(jiān)控點的安裝位置、設備電源取向及視頻信息的合理傳輸方式等要求，采用視頻線傳輸和網(wǎng)絡傳輸相結合的方案，對于遠距離工作面采用網(wǎng)絡視頻傳輸技術，通過局域網(wǎng)傳輸。而對于不動點為防止大型設備對視頻信號傳輸?shù)挠绊?，采用光纜傳輸，有線傳輸介質(zhì)全部采用鎧裝光纜，以保證地面與地面之間、地面與坑下之間傳輸光纜機械強度的要求。光纜鋪設為便于今后延長和移動，在設計中采用快速延長和接續(xù)裝置。

3.3視頻信號的接收及處理

前端攝像機攝取的視頻信號經(jīng)過局域網(wǎng)或光纜傳輸，進入到礦主控室和調(diào)度室的監(jiān)控主機內(nèi)，配置的監(jiān)控主機可接收16路視頻信號，并且具有視頻矩陣及硬盤錄像功能，視頻信號進入監(jiān)控主機，在主機顯示器上既可分割顯示也可單畫面顯示，視頻主機可對前端任一路攝像機進行云臺及鏡頭控制。監(jiān)控系統(tǒng)靈活的畫面切換，支持對云臺進行變焦、控制、預置位置等操作，支持視頻輪巡，實現(xiàn)圖像抓拍、錄像、回放、多樣化存儲機制，支持本地、服務器、設備端的存儲，方便各級管理單位結合實際環(huán)境進行設置，確保歷史視頻錄像文件完整、安全的存儲，方便各級單位的監(jiān)控人員隨時對某一個場景視頻錄像進行回放，作為事件處理的有力證據(jù)；高圖像質(zhì)量，采用最新的視頻編解碼器和自適應高性能流媒體服務器設備，融合多種新型專利技術，圖像流暢、畫質(zhì)清晰，實時性好，獨特變碼流技術能根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境實時彈性調(diào)整數(shù)據(jù)流量；靈活的用戶管理，根據(jù)三級管理架構，可以快速的進行權限復制，通過權限細分模式可將操作控制權限延伸到前端設備，靈活的權限組合策略使應用更加方便快捷。

篇10

[關鍵詞]露天采礦技術 采礦設備 發(fā)展 趨勢

[中圖分類號] TD824 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-251-1

0引言

我國地大物博，資源豐富，隨著對資源的開采程度不斷加深，露天礦山成為一種常見的開采形式。但由于采用的設備與工藝較為落后，產(chǎn)能與社會的需求形成巨大的反差，不能滿足經(jīng)濟發(fā)展要求。但同時與井工礦開采相比，露天采礦存在著其自身的優(yōu)勢，首先它在一定程度上擺脫了空間的限制，有利于實現(xiàn)進一步自動化，資源的回收率高，生產(chǎn)成本自然會低一些，相對安全。目前我國對于露天采礦的技術與應用的設備都進行了細致的研究，并可從中看到未來的技術發(fā)展與設備的發(fā)展方向。

1露天采礦技術發(fā)展與趨勢分析

目前，隨著礦業(yè)資源本身的需求增多，以及工裝設備的不斷發(fā)展，國內(nèi)外對于露天礦的開采技術發(fā)展也進行了一場深化的改革。從技術上來講，開采規(guī)模不斷擴大、生產(chǎn)連續(xù)化程度提高，裝備更加現(xiàn)代化。采用的幾種主要的開礦技術都有了明顯的改革提升。隨著我國對資源與環(huán)境的保護政策不斷加強，在未來的露天開礦中，開始走向綠色環(huán)保的道路，建立了低能耗高效率的先進工藝流程，做到少排放，多生產(chǎn)，既不對環(huán)境產(chǎn)生較大的破壞，同時滿足市場的需求[1]。

1.1爆破技術分析

爆破作業(yè)是礦山開采中一道重要的工序，爆破技術在擠壓、微差爆破、孔內(nèi)微差爆破等作業(yè)中都有著廣泛的應用，并且使難爆礦巖的破碎塊問題和爆破減震問題得到了有效的解決。隨著各種新型的炸藥以及爆破器材的應用（如銨油炸藥及各種衍生含水炸藥、防水漿狀炸藥、爆藥雷管等，新型爆破材料和器材的運用），使得爆破精度不斷提高，爆破質(zhì)量也不斷提升，在爆破安全方面也獲得了更為有效的保障[2]。

1.2陡幫開采技術

隨著露天礦區(qū)的地形不斷復雜化，作業(yè)條件不斷嚴峻，采用陡幫開采技術可以有效降低工程量，在最短的周期內(nèi)，實現(xiàn)最大的效果體現(xiàn)，提升整體的生產(chǎn)能力，改變了傳統(tǒng)的開采模式，實現(xiàn)了創(chuàng)新[3]。

1.3露天采礦技術趨勢分析

開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發(fā)展，施行強化開采，提高工作線推進速度，為資源均化搭配創(chuàng)造條件。采用組合臺階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產(chǎn)剝采比。除了技術的發(fā)展外，還有設備多樣化發(fā)展趨勢。另外國外在露天采礦時特別注意對自然環(huán)境的保護，我國在未來的露天采礦中，也需要堅持低能耗、高效率技術理念，保持周圍的景觀不受嚴重影響。

2露天采礦設備的發(fā)展分析

2.1露天采礦設備向大型化發(fā)展

近20年來，隨著礦業(yè)的不斷發(fā)展，露天采礦設備逐漸走向大型化。首先露天穿孔設備的鉆孔直徑不斷擴大，甚至達到560mm；另外隨著液壓技術的發(fā)展，露天裝載設備的斗容量不斷增大，某公司生產(chǎn)的輪式裝載機斗容量已經(jīng)可以達到31立方米；露天運輸設備的噸位開始不斷增大。大型液壓挖掘機與輪式裝載機的重量輕，能夠機動靈活，投資少，容易形成無級調(diào)速與控制。大型設備在露天采礦生產(chǎn)中，能夠大幅度提升工作效率，同時能夠適應更加復雜多變的環(huán)境，承受力強，得到市場的高度認可。目前幾個大型的重型采礦設備生產(chǎn)供應商正在進行大型設備的研發(fā)與測試，在不久的將來將會投放市場進行應用[4]。

2.2露天采礦設備向智能化發(fā)展

隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，車載視頻系統(tǒng)已經(jīng)開始應用于露天采礦業(yè)，為安全生產(chǎn)提供了強力的保障。GPS系統(tǒng)的應用，大大提高了露天礦山測量的效率，同時也提高了準確度；現(xiàn)代汽車安全技術極大地提高了采礦設備的安全生產(chǎn)系數(shù)。除此之外，露天采礦設備也開始向著人性化發(fā)展方向邁進。隨著電子技術的發(fā)展，更多的自動控制技術、電子信息技術與網(wǎng)絡技術開始應用于設備性能提升上，對自動化水平的提升、安全防護以及智能化發(fā)展提供了更加全面的思路。通過計算機與網(wǎng)絡技術，對礦山三維空間進行描述，建立生產(chǎn)管理系統(tǒng)，指導設備進行精確開采。在露天采礦的設備與生產(chǎn)管理中，增強智能化系統(tǒng)研究，促進了生產(chǎn)力的提升[5]。

2.3露天采礦設備向個性化發(fā)展

隨著礦區(qū)地形的復雜多變，存在當前設備不能滿足生產(chǎn)需求的問題，這就需要采用特定化的設備與工裝。設備生產(chǎn)企業(yè)面對市場需求，也在不斷開發(fā)個性設備，在較短的制造周期內(nèi)設計生產(chǎn)完成需要定制的設備，滿足多種情況的露天采礦。露天采礦設備的個性化發(fā)展已經(jīng)不再只是單純的開采設備，而針對主要設備、輔助設備以及其他工裝等進行的全面生產(chǎn)方案制定。設備服務商不但需要保證設備的性能與使用需求，同時對與設備相關的配套均需要進行進一步研究，協(xié)助采礦單位完成整體開采流程最優(yōu)化，達到共同雙贏的目的。個性化、全面化設備是未來生產(chǎn)力提升的關鍵，單一的產(chǎn)品不再滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求[6]。

3結語

隨著科技水平的不斷提升，在露天采礦行業(yè)中，使用的技術與設備均需要進一步提升，不斷提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的價值。在采礦設備升級中，肯定會遇到一些問題。采礦企業(yè)要克服這些問題，勇往直前，為創(chuàng)造社會效益與經(jīng)濟效益敢為人先，創(chuàng)新思維，穩(wěn)中求進。我國未來的采礦行業(yè)前景一片光明，需要行業(yè)技術人員不斷探索發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造更多生產(chǎn)力，促進我國社會的全面發(fā)展。

參考文獻

[1]卜必明.淺議國內(nèi)采礦設備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].工程建設，2009，04：56-59.

[2]宗玉良.露天采礦設備的發(fā)展趨勢及對采礦技術的推進作用[J].河北企業(yè)，2010，08：39-40.

[3]姬振華.露天采礦技術及發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)新與應用，2012，27：63.

[4]李恒武.探究露天采礦技術及采礦設備的發(fā)展形勢[J].科技創(chuàng)新導報，2012，32：62.