數(shù)字礦山在松湖鐵礦的應(yīng)用與設(shè)想

【摘 要】本文對(duì)數(shù)字礦山在松湖鐵礦的應(yīng)用與設(shè)想進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字礦山；天華礦業(yè)；設(shè)想；應(yīng)用

一、數(shù)字礦山建設(shè)的背景

當(dāng)今世界，各國都在積極追求綠色、智能、可持續(xù)的發(fā)展。智能發(fā)展就是要推進(jìn)信息化和工業(yè)化融合，使人依靠機(jī)器生產(chǎn)產(chǎn)品變成機(jī)器圍繞人生產(chǎn)產(chǎn)品成為可能。實(shí)現(xiàn)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，關(guān)鍵要加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，堅(jiān)持走中國特色新興工業(yè)化道路，加快推進(jìn)信息化和工業(yè)化融合。根據(jù)國家有關(guān)加快推進(jìn)金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”（監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)）建設(shè)的通知，要求所有新建礦山必須將安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)納入建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施“三同時(shí)”建設(shè)，嚴(yán)格地下礦山準(zhǔn)入條件，凡沒有按設(shè)計(jì)要求完成建設(shè)“六大系統(tǒng)”的，不予通過安全驗(yàn)收。

新疆天華礦業(yè)有限責(zé)任公司建設(shè)的松湖鐵礦，建設(shè)的包括工業(yè)場地，井巷工程、采礦方法、空?qǐng)鎏幚怼⑷龔U排放、企業(yè)文化、企業(yè)和諧等，企業(yè)的不斷發(fā)展要求按數(shù)字化礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，引入數(shù)字化智能技術(shù)和設(shè)備，完善礦山安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)。公司決定在了解國內(nèi)數(shù)字化礦山建設(shè)最前沿的技術(shù)和將來發(fā)展方面，在條件成熟時(shí)以先進(jìn)的理念、技術(shù)、設(shè)備為指導(dǎo)思想，把松湖鐵礦建設(shè)一個(gè)真正意義上綠色數(shù)字化礦山。

二、數(shù)字礦山建設(shè)企業(yè)收益

1、提高生產(chǎn)技術(shù)水平

資源管理：明細(xì)資源量計(jì)動(dòng)態(tài)變化，提高資源的綜合管理和利用水平；

開采設(shè)計(jì)：有花開采方案、降低工程費(fèi)用、提高設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性和效率；

生產(chǎn)計(jì)劃：優(yōu)化施工作業(yè)流程、提高計(jì)劃的可執(zhí)行性，跟蹤計(jì)劃實(shí)施過程，實(shí)施計(jì)劃工作的動(dòng)態(tài)可調(diào)。

2、提高生產(chǎn)安全與管理水平

安全管理：通過在線監(jiān)控與預(yù)警預(yù)報(bào)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，降低災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，提高災(zāi)害防控能力；

生產(chǎn)過程管控：實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)力要素的工況與狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程管控的智能化與科學(xué)化；

科學(xué)化管理：改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營管控模式，優(yōu)化資源配置降低管理成本，提高管理效率和決策的科學(xué)性。

三、數(shù)字礦山建設(shè)基本概念

1、數(shù)字礦山內(nèi)涵

技術(shù)：現(xiàn)代信息、數(shù)據(jù)庫、傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能化控制；

范圍：生產(chǎn)活動(dòng)的三維尺度范圍；

對(duì)象：生產(chǎn)、安全、經(jīng)營與管理各環(huán)節(jié)和要素；

手段：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、集成化和科學(xué)化管理；

目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)礦山安全、高校、清潔生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2、數(shù)字礦山建設(shè)階段劃分

信息化階段：地質(zhì)、測量、采礦專業(yè)應(yīng)；生產(chǎn)運(yùn)營管理信息化；辦公自動(dòng)化。

自動(dòng)控制階段：自動(dòng)化裝備引進(jìn)；生產(chǎn)與安全信息采集建設(shè)；綜合管控平臺(tái)建立。

智能化階段：智能化裝備引進(jìn)；遠(yuǎn)程遙控實(shí)現(xiàn)；智能管控實(shí)現(xiàn)。

3、數(shù)字礦山建設(shè)內(nèi)容

礦山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立：地質(zhì)和生產(chǎn)鉆/坑探技術(shù)信息庫；礦山資源與開采環(huán)境空間信息數(shù)據(jù)庫；礦山工程空間信息數(shù)據(jù)庫；礦山人員基本信息數(shù)據(jù)庫；礦山生產(chǎn)設(shè)備基本信息數(shù)據(jù)庫；礦山安全監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫；礦山生產(chǎn)過程控制與調(diào)度數(shù)據(jù)庫；礦山生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫；企業(yè)供銷光里經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫；

通訊系統(tǒng)建設(shè)：傳感器采集信息傳輸有/無線網(wǎng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)的有線通訊網(wǎng)絡(luò)；礦內(nèi)有線和無線電話網(wǎng)；礦內(nèi)光纖通訊網(wǎng)；總公司局域網(wǎng)；礦山局域網(wǎng)；

應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)：ERP系統(tǒng)：財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)；

信息安全：大系統(tǒng)安全管理、分系統(tǒng)安全管理；

礦山生產(chǎn)過程調(diào)度控制系統(tǒng)：皮帶遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、水泵遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、運(yùn)輸系統(tǒng)紅綠燈控制、露天礦GPS卡調(diào)系統(tǒng)、語音電話調(diào)度系統(tǒng)；

開采環(huán)境與過程安全監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)：重點(diǎn)場所的視頻監(jiān)控、災(zāi)害緊急撤退及應(yīng)急指揮、移動(dòng)目標(biāo)出入坑監(jiān)控與跟蹤定位、尾礦庫在線監(jiān)測與預(yù)警、露天邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測與預(yù)警、通風(fēng)及地壓監(jiān)測與預(yù)警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測與預(yù)警。

四、數(shù)字礦山建設(shè)

1、礦山企業(yè)基本特征

生產(chǎn)對(duì)象：以資源開采為對(duì)象，資源分布變化大，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜；開采工藝、方法、場地動(dòng)態(tài)變化；

生產(chǎn)力要素：人員、設(shè)備多、移動(dòng)范圍大；生產(chǎn)過程組織和實(shí)施難度大；

生產(chǎn)過程：工種多、技術(shù)復(fù)雜；場地分散、可視程度低；通訊條件差；生產(chǎn)計(jì)劃不確定因素多、實(shí)施難度大；生產(chǎn)過程難以精確控制；

安全生產(chǎn)：安全隱患多、具有突發(fā)性和隨機(jī)性，安全生產(chǎn)成本高。

2、國內(nèi)礦業(yè)企業(yè)數(shù)字礦山建設(shè)中存在的問題

理論研究：強(qiáng)調(diào)概念、缺乏基礎(chǔ)研究，過度模仿、缺乏自主產(chǎn)權(quán)，注重單項(xiàng)建設(shè)、缺乏總體規(guī)劃；

產(chǎn)品開發(fā)：追求短期利益、缺乏核心技術(shù)，缺少專注與行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)，難以形成適合行業(yè)特點(diǎn)的具有競爭力的產(chǎn)品體系；

系統(tǒng)集成：缺乏總體設(shè)計(jì)、難保項(xiàng)目質(zhì)量，缺乏專用產(chǎn)品、難以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠性，缺乏穩(wěn)定、專業(yè)的技術(shù)支持、難以實(shí)現(xiàn)企業(yè)希望的目標(biāo)；

企業(yè)應(yīng)用：缺乏對(duì)需求的全面分析、難以準(zhǔn)確確定項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)，缺乏主動(dòng)性、難以在企業(yè)生產(chǎn)管理中發(fā)揮應(yīng)有的效果，過分強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)運(yùn)作模式、忽略了改變對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要作用，強(qiáng)調(diào)建設(shè)、忽視了人才培養(yǎng)和項(xiàng)目運(yùn)行管理維護(hù)的重要性；

整體問題：裝備水平落后、缺乏系統(tǒng)性研究，缺乏有效的通訊平臺(tái)和高度集成的軟件系統(tǒng)。

五、松湖鐵礦數(shù)字礦山建設(shè)的設(shè)想

1、對(duì)新疆天華礦業(yè)有限責(zé)任公司松湖礦鐵礦數(shù)字礦山建設(shè)的設(shè)想：一是要請(qǐng)掌握先進(jìn)理念和技術(shù)成熟軟件公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求科學(xué)合理，要現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化。

2、可以分批分次由公司統(tǒng)一組織相關(guān)管理、工程技術(shù)人員外出考察、學(xué)習(xí)，只有整體水平和能力提升，才能做好礦山的生產(chǎn)、管理、安全、技術(shù)工作。

3、建議松湖礦鐵礦成立一個(gè)礦山生產(chǎn)技術(shù)研究中心或?qū)嶒?yàn)室，針對(duì)采礦方法、地壓活動(dòng)、生產(chǎn)管理，施工方管理、供配礦管理、設(shè)備管理、數(shù)字化和智能化方面的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)進(jìn)行溝通交流。與數(shù)字化礦山研究中心或?qū)嶒?yàn)室分步建設(shè)或共建。

4、礦山現(xiàn)有測量設(shè)備均是傳統(tǒng)的測量設(shè)備，如全站儀、經(jīng)緯儀等，不能真正完整反映礦山各工程、采場、采空區(qū)的現(xiàn)狀，建議引進(jìn)國際先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)，引進(jìn)三維激光掃描儀，對(duì)工程、采場、采空區(qū)進(jìn)行精確測量，精確掌握地下作業(yè)場所、空區(qū)情況，對(duì)地壓、變形分析，有著十分重要之意義，如能引進(jìn)三維軟件平臺(tái)系統(tǒng)，精確數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要和必備。

5、和同行業(yè)大型礦山數(shù)字化礦山建設(shè)，松湖鐵礦在數(shù)字化礦山建設(shè)處于謀劃階段，數(shù)字礦山建設(shè)對(duì)松湖鐵礦來說迫在眉睫，通過數(shù)字礦山建設(shè)，全面地提升的技術(shù)和管理水平。最終為松湖鐵礦實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)安全、高效、科學(xué)化管理提供技術(shù)支持與管理平臺(tái)。