数字矿山的应用与发展现状

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1、数字矿山的应用与发展现状摘要：数字矿山被定义为，以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性实现数字化存储、传输、表述和深加工，并应用于生产与管理和决策之屮。近年来，我国矿山数字化进程发展较快，取得了一些成就，但总体数字化程度不高，与国际先进水平仍有很大差距。本文综合论述了矿山数字化技术在矿山生产中的应用，介绍了我国数字矿山发展现状，并对当前面临的问题进行分析，最后提山数字矿山发展建议。关键词：数字矿山；数字化；应用；现状1引言自1998年，美国副总统戈尔首次提出“数字地球”的概念后，在1999年召开的首届国际数字地球大会上提出了“数字矿山”的概念。随着科技的进步、

2、矿产资源消费的急剧增长和勘探开采难度的闩益增大，利用“数字矿山”促使矿业行业逐步走向智能化与自动化是矿业发展的目标和方向。2数字矿山的概念与研究意义2.1数字矿山的概念目前，对数字矿山(DigitalMine)尚没有一个公认、准确、统一的概念，一般意义上认为：数字矿山是以计算机及其网络为平台，在统一的时间、空间框架下，将矿山的所有空间和属性数据进行科学、合理和高效的管理与整合，构建为一个矿山信息模型，提供直观、快速的检索和显示手段，充分应用于矿山生产、管理与决策中，达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的［11。数字矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基

3、础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高矿山企业整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。2.2数字矿山的研究意义由于国内部分矿山企业管理手段和方式落后，经营观念陈旧，缺乏创新能力,对数字矿III建设不够重视，没有将数字矿山的建设作为矿业企业发展的战略任务与长期发展S标，从而影响了数字矿山的建设进程12］。因此数字矿山的研究主要体现在解决现阶段矿山企业的以下不足。(1)矿山企业生产涉及的地质、测量、采矿等信息繁多、数据量庞大、数据格式多、入门多，手工进

4、行归档与统计比较困难，数据无法做到必要的交换机制，数据输入有吋重复进行，统计结果相差较大。(2)矿山企业的生产场所分散，探、采等生产信息难以及时、快速收集，在传统管理模式下，各专业数据信息流动速度慢，生产数据分析滞后，造成决策被动。(3)生产人员绘图工作量大，绘图过程复杂，生产管理人员对开采对象没有完整的概念，多数凭借个人经验去指导生产，各种专业信息(包括地质、测量、探矿等)无法在企业各类技术人员、管理人员之间共享。(4)大多矿山处于粗放式的生产状态，采用固定的工业指标和传统方法圈定矿体，矿体圈定不能适应经济与市场变化，采矿设计和探采工程盲目性大，采矿损失贫化率高，资源浪

5、费严重，生产成本高。3矿山数字化系统构架数字矿山建设的目的，是以信息的无缝链接来融合矿山生产过程中的各个生产单元，无论是组成、结构和技术要求等各个方面，数字矿山都是一个非常庞大的信息系统。它采用计算机网络技术、数据库技术、计算机图形学、组件技术及GIS技术等，建设矿山统一的空间数据采集、存储、输出、查询与分析平台，构建服务于生产技术人员的地测、通风、安全、生产技术、调度、机电、运输、设备及办公自动化等专业应用系统平台［3］。3.1数字矿山的基本结构141数字矿山以3S技术为基础，通过奋线和无线网络接入测绘系统、地质勘探单元，融合遥感航拍等数据，建立丰宮详尽的基础地理信息系

6、统数据库，并对这些基础信息通过三维地学建模系统进行处理和可视化表达，进一步分析、提取相关背景知识，为采矿设计与决策支持系统提供依据。通过决策与支持系统的进一步知识升华，将直接能够提供给采矿指挥系统参考信息，来生成生产的指导计划。3.2数字矿山的系统结构层次从数字矿山的技术与结构进行分析，可以将复杂的数字矿山系统分为了7个层次，每个层包含了对应的应用功能，各个层次和功能之间相对独立又能保持良好的相关性，很好的处理了内聚与耦合的辩证要求。数据层，即数据获取与存储层，为后续各层提供部分或全部输入数据；模型层，即表述层，它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

7、计提供输入；模拟与优化层，实现工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等；设计层，即计算机辅助设计层，为把优化解转化为可执行方案，或直接为进行方案设计提供手段：执行与控制层是生产方案的执行者，如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等；管理层，包括MIS与办公自动化；决策支持层，依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果，进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。3.3数字矿山的系统组成按照功能划分，数字矿山包括六大类系统，即数据获取与管理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持