孫明勤
(山東省煤田地質局第二勘探隊,山東 濟寧 272000)
數字礦山應用于固體礦產地質勘查、礦山生產,設計院所和大專院校等領域,服務于地質、測量、采礦設計和生產管理等專業,作為日常數據處理、計算、空間分析,出圖和綜合應用的得力助手。具有不同類型的數據庫,三維建模和品位插值計算方法,參數化的三維設計,還延伸到礦床境界優化,經濟評價、進度計劃,爆破設計、通風安全以及地質統計等方面,完全不同于二維的CAD,Mapgis類的繪圖軟件,但又與之具有深度的兼容性,這將極大地提高技術人員的工作效率。數字礦山的實現,主要利用三維礦業軟件實現。因此,本文重點闡述數字礦山勘查成果,并在此基礎上對找礦前景進行分析。
數字礦山勘查成果是指勘查工作者運用地質理論和科學技術方法,對數字礦山三維尺度范圍內的地質情況進行勘查研究,再通過文字、圖片、表格等數據對這一區域的客觀反映。根據所得數據表述形式的不同,數字礦山勘查成果主要分為文字類和圖表類。文字類數字礦山勘查成果是指以文字內容來表現,如數字礦山普查、勘探、數字礦山勘查成果報告等;圖表類的數字礦山勘查成果是指各類數字礦山圖表成果[1]。數字礦山勘查成果報告和礦山所在地質圖件,都屬于數字礦山勘查成果范疇。
數字礦山自整裝勘查啟動實施以來投入大量資金,鉆孔數量大,工作強度高,實現了中國數字礦山勘察以來重大突破。數字礦山最關鍵的勘查成果是實現對開采環境和開采過程的可視化、數字化[2]。
數字礦山在勘查工作中取得的重要成果,主要表現在對數字礦山基礎性、公益性的調查。在重要成礦區帶、礦山深部及外圍找礦,為城市合理布局。數字礦山的勘查成果不僅可以提高礦產資源對經濟社會可持續發展的保障能力,同時促進了礦山探采的可持續發展[3]。
考慮到數字礦山找礦受技術條件、人員素質、資金等因素制約,可以預見探采門檻正大幅度提高。因此,從以下三個方面對數字礦山找礦前景進行分析,如圖1所示:

圖1 數字礦山找礦前景分析圖
第一,數字礦山找礦的發展前景必須整合規范信息平臺配置,其本質意義就是提高找礦的“信息化”、“智能化”程度。在實際開采前,對礦山進行整體規范和優化。加強數字礦山網絡安全建設,整合數字礦山綜合信息,采用網閘實現網絡間的安全防范,能夠有效降低線路的復雜程度。建立數字礦山管理平臺,將傳統的人工勘查、無線通訊、職工安全教育培訓平臺、物資供應等業務全部整合到數字礦山虛擬化平臺。使整個數字礦山業務系統實現網絡智能化管控,從根本上減少服務器的使用量,大幅降低故障率的出現,進一步提高礦山安全生產效率[4]。
第二,對數字礦山的找礦前景分析,要求必須明確數字化礦山找礦的最終目的,即為工作高效率、收入高效益。實現無人駕駛電機車,逐步將井下自卸運礦卡車和井下鏟運機進行無人駕駛升級改造;積極推進鑿巖臺車、錨桿臺車和撬毛臺車遠程操作升級改造,實現1人多車控制。在高標準建設“井下安全六大系統”的基礎上,加快實現井下快速定位與自動導航等智能服務,注重技術創新,打造數字化礦山。積極推進“采掘作業和機械化、生產管理一線化、施工隊伍小型化、質量管理標準化”。
第三,務實數字化找礦基礎工作。數字礦山的找礦前景,就是讓充分發揮地質勘查產能和技術優勢,科學運用數字化技術和綜合信息,拓寬找礦范圍。與此同時,數字礦山的找礦前景離不開對老舊礦山的治理與優化。在總結傳統找礦經驗的基礎上,對礦山的前期勘查是找礦工作中最終要的一環。而后,才能通過礦山綜合信息組織施工,在施工過程中再進行規范管理、利用三維礦業軟件實現有效監督,實現老舊礦山的快速增儲。在加大探礦增儲力度的同時,還要通過實施資源集約開發、著力建設綠色礦山等措施,實現資源開采與生態環保和諧共生,破解資源、環境與發展難題。要在總結礦山生態修復成功實踐經驗的基礎上,把礦山生態修復提升到傳承中華礦業文化的高度上來認識,科學謀劃、分類推進、精準施策、一礦一策。為礦井的安全生產起到了積極的作用[5]。
綜上所述,數字礦山找礦具有非常廣闊的發展前景。主要內容是對數字礦山勘查成果及找礦的自動監控、通過信息共享、整合信息,分析找礦的準確度及安全性。要充分運用“數字化”的手段,確定礦山最佳開采邊界,大力提倡探采礦權的整合,開展空間分析思維、提倡創新。打造數字礦山,促進礦山企業綠色、可持續的發展。不僅解決了傳統礦山勘查、找礦準確率低,耗時耗力的問題,也為找礦前景數字化建設貢獻了力量。
分析了目前我國數字化礦山建設的現狀,研究數字礦山的勘查成果及找礦前景。為數字礦山的發展指明了方向,必須建設礦山的綜合通訊控制平臺,加強礦山安全生產調度指揮與監測監控系統建設。與此同時,基于網絡的高度自動化實時管理同時為今后在模型完善后大規模推廣與深層次開發應用積累經驗。