淺析礦山的數字化建設

陳雷

摘要：自動化技術、計算機網絡技術等先進科學技術的不斷發展，為傳統的礦山工業帶來了新的契機。建設數字化礦山是大勢所趨，是礦山建設實現安全、高效生產的重要途徑。本文對數字化礦山的概念以及數字化系統的應用進行簡要的分析。

關鍵詞：礦山建設 數字化 應用

中圖分類號：TD21 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2017）14-0198-01

一、數字化礦山概述

數字化礦山是對確實存在的礦山整體以及其相關現象的統一認識與數字化再現，是數字礦區和數字煤礦的重要組成部分，其核心是在統一的時間坐標和空間框架下，對于各類礦山信息進行科學合理的組織，將大量異質的礦山信息資源進行全面、高效以及有序的管理和整合。是建立在數字化、信息化以及集成化等的基礎上的，由計算機網絡管理的管控一體化系統，其中涵蓋了生產、管理、資源以及安全等因素，讓企業能夠真正實現整體的協調優化，并在可持續發展的前提下，使礦山企業的整體效益、市場競爭力以及適應能力得到有效的提高，以實現礦山的綜合自動化為目標。

二、數字化礦山系統的應用

1.人員考勤系統

由于大部分礦山人員結構復雜、綜合素質偏低，必須采取行之有效的考勤手段，人員考勤系統的應用正好可以很好地杜絕黑工替工這一現象的發生，并已經被多數的國有礦山所采用。

2.人員設備定位系統

礦山是一個發生安全隱患問題比較多的地方，安全生產事故頻發，既給礦工的家庭帶來了災難性的傷害，而且給社會也造成了不利的影響。近些年，科研人員加大對礦山人員設備定位系統的研究，不僅有利于機械設備實現自動化運轉，還方便于發生事故后及時開展救援活動。運用全球定位系統（GPS）對露天礦山進行人員設備的定位，另外由于地面對GPS有屏蔽的作用，所以一般情況下采用陀螺定位技術對井下開采的礦山進行定位。但當前在我國很多的礦山仍然在使用外國早期的傳輸技術，不足之處在于存在較大的定位誤差，因此最好采用基于RFID（射頻識別）技術的井下定位系統或是基于Zigbee和CAN技術的井下定位系統彌補不足，并可以通過可視化平臺精準地顯示出井下的人員設備定位情況。

3.預警救援系統

我國在礦山生產安全方面有著諸多不足之處，最為主要的就是正在使用的監測系統大部分只能報警，而做不到有效地預警提示。在這種情況下，可以選擇將人員設備定位系統、井下微震監測系統以及環境監測系統等綜合起來構建預警救援系統。另外，還可以采取加強UPS電源設計，當災害發生后導致停電的情況下仍可以接著使用，為救援行動能夠有效開展提供便利。

4.儲量管理系統

整個礦山屬于一個動態的系統，其中資源的儲備量也在隨時發生變化，而只有及時掌握礦山儲量的變化情況，才能對礦產資源進行合理的利用，另外，也有利于相關的國土資源部門了解資源變動的真實情況。例如對于金屬礦山來說，通常會運用地質統計學原理，通過礦床三維地質模型來預計礦量，具體可分為建立地質數據庫、創建三維實體線框模型、建立塊體模型、采用變異函數計算品位以及估算礦產儲量等步驟。當前，我國很多的礦山在進行三維建模時，多數都在采用國外的Surpac、Micromine等數字軟件。再通過普通克里格法或距離冪次反比法對塊體模型的塊段進行品位賦值，其區別在于兩種算法的權值不同，最后再采用地質統計學對資源儲量進行估算。采用Surpac系統輸入變化了的數據信息，通過儲量管理計算模塊就能夠對邊界進行重新的圈定，呈現變化了的儲量，并能夠輸出圖形和統計報表。儲量生產管理系統的應用改變了以往手工統計數據的方式，能夠很好地查詢以及更新修改數據，順利完成資源儲量動態檢測的工作。

5.安全監測監控系統

礦井里面存在諸多的危險成分，例如有毒有害氣體、粉塵以及超高溫度等，其中在礦井下進行礦產開采的過程中很容易產生有毒有害氣體，導致礦工等工作人員出現中毒情況，它是礦山安全事故中最為嚴重的災害事故之一。另外，高密度粉塵或是超高溫度都將給工作人員的身體造成一定程度的傷害，引發安全事故。為了避免上述等情況的發生，現有的礦井安全監測監控系統已經不只是監測生產過程當中的某一個因素，而是監測監控整個生產過程中的每個環節，具備宏觀全局性。所以對井下隨時有可能出現的各種危險因素進行實時連續無縫式的監測，可以使我國礦山安全生產水平得到有效的提高。

三、結語

數字化礦山的建設是一個長期復雜、動態持續的過程，其中涉及測量、地質、采礦以及安全等多項專業知識和技術，并在此基礎上結合相應的軟件建立起三維模擬圖形，可以充分展現出具有立體感的真實的地質形態和生產現場情況。數字化礦山建設的成功，將有利于我國礦產資源行業實現結構的優化重組，從而有效提高其在國際市場的競爭力。

參考文獻：

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責任編輯：于 蕾