智慧矿山建设体系探讨

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1、智慧矿山建设体系探讨摘要：阐述矿山生产模式的发展历程，说明智慧矿山作为矿业发展的未来目标；概括了智慧矿山的可持续、自动、整体协同、随时随地的基本特征；探讨了智慧矿山的三大顶层体系，即智慧生产体系、智慧人文体系、智慧管理体系。关键词：智慧矿山发展特征体系中图分类号：TD67文献标识码：A文章编号：1672-3791(2014)07(b)-0096-02我国作为一个矿业大国，金属矿业的整体水平落后于矿业发达国家，还大量存在开采方式落后导致的资源浪费、环境极大破坏等问题，矿业技术水平提升缓慢，装备研发能力不强等。有效提升科技含量、集约资源开发

2、、减少环境污染，促进人和自然和谐可持续发展，是我国矿山企业至关重要的迫切课题，是矿业智慧发展的未来方向。1智慧矿山的发展矿山生产模式大致经历了四个阶段：一是原始阶段，即主要通过手工和简单挖掘工具进行矿产采掘活动，无规划、效率低、资源浪费极大。二是机械化阶段，即大量采用机械设备进行矿产生产活动，机械化程度较高，但仍无规划、生产较粗放、资源浪费比较严重。三是数字化矿山阶段，釆用自动化生产设备进行作业生产，采用信息化系统作为经营管理的工具，实现数字化整合、数据共享和互操作，但仍面临诸多系统集成、信息融合、数据存储与分析等复杂问题，而且核心仍围

3、绕扩大开采量，对绿色开采、人文关怀、可持续发展等方面仍不够重视。四是智慧矿山阶段，通过智能信息技术的应用，使矿山具有人类般的思考、反应和行动能力，实现物物、物人、人人的全面信息集成和响应能力，主动感知、分析、并快速做出正确处理的矿山系统，人为的因素将降低最低程度，矿山企业的人财物产销存等能协同、自动运作，实现矿山企业的集约、高效、可持续发展。新一代互联网、云计算、智能传感、通信、遥感、卫星定位、地理信息系统等各项技术的成熟与融合，实现数字化、智能化的管理与反馈机制，为智慧矿山发展提供了技术基础。在芬兰、加拿大、瑞典等发达国家已为此目标发

4、展了20多年，我国正处于起步阶段。2智慧矿山的特征与以前各阶段相比，智慧矿山具有如下特征。（1）可持续。前三个阶段的矿山生产模式都重在矿产生产的管理，呈现出从单一提高矿产生产效率到综合提高矿产生产与经营管理的整体效率提升的发展趋势。到了智慧矿山阶段，不仅关注矿山生产，更综合考虑了生产与经营管理的协调、企业与人的协调、资源开采与环境的协调，关注企业的稳定、可持续发展，从而使矿山具有更持久的生命周期。（2）自动。矿山生产模式的发展历程实际上是生产工具的发展过程，智慧矿山利用遥感技术、智能技术实现对矿山运作的自动、实时感知；并能将历史数据进行

5、存储和归类处理，形成基于特定场景的响应处理，形成接收、分析、响应的闭环过程，具备了生物智能。人工参与的程度反映其智慧发展的程度，有学者称“无人”是智慧矿山的终极标志。（3）整体协同。强调各系统的开放、信息的整合、运作的协同,发挥矿山管理的整体功能o具体体现如：口动采集矿井中的特定气体指标、实时进行分析，并根据历史数据和设定阀值在超量指标时及时发出警告甚至启动紧急救生装置等；根据经营管理电子商务平台收到的订单数量、产品规格指标等，定期分析并反馈到生产部门，根据历史产销关系、产品指标与生产配方关系等数据，相应控制生产数量和生产冶炼配方等，实

6、现产销平衡等等。（4）随时随地。原始阶段的生产地点局限于生产作业现场的单点，局限于生产作业现场的特定环境条件；机械化阶段的生产地点可扩展到生产作业面，并拟补了特定环境条件的局限性；数字化矿山则通过信息化手段实现远程操作，生产操作地点可以扩展到信息化所能达到地方；智慧矿山则通过卫星地理定位技术、遥感技术、移动互联、大数据处理等新一代信息技术实现无处不在、无时不在的随身智能融合服务。3智慧矿山的顶层体系智慧矿山总体上体现为三大体系，就是智慧生产体系、智慧人文体系、智慧管理体系。智慧生产体系，主要基于数字化矿山，采用新型信息技术实现远程遥控、

7、无人值守、自动机械化的釆选等生产过程，降低作业成本，提高开采效率；智慧人文体系是关注矿山员工的职业健康和安全，通过信息化技术实现生产安全监测、人员定位、工作时长管理、自动化安全及健康预警响应，降低安全事故，提高员工健康保障；智慧管理体系是关注矿山生产经营管理，根据市场需求和矿山资源情况，动态平衡产供销关系，实现资源的合理开采，提高矿山的服务期限和价值。3.1智慧生产体系智慧生产体系主要包括：矿山地质管理系统、生产执行系统、数字化的生产设备系统。(1)矿山地质管理系统主要采用矿山地测采三维系统，关注矿山地质勘探、矿石储量、矿石质量情况的掌

8、握，并建立平顺的采剥和采掘计划，实现优化开采设计，降低开采损失贫化率，降低采矿成本。以矿山三维建模为核心的矿山测量、矿山模型、矿山资源管理、采矿设计的矿山全生命过程管理，对应着地质资源信息从产生、加工、统计