新時(shí)代礦山信息化建設(shè)的路徑研究

摘要：在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，礦山企業(yè)面臨著提高產(chǎn)能、降低成本、減少環(huán)境污染等多方面的壓力。通過(guò)信息化建設(shè)，礦山企業(yè)可以更好地優(yōu)化資源配置、提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本，從而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?；诖?，本文主要探究礦山信息化建設(shè)的有效路徑，旨在推動(dòng)礦山行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山；信息化；數(shù)字化

DOI：10.12433/zgkjtz.20241610

隨著各類新興技術(shù)的快速發(fā)展，礦山在信息化建設(shè)方面擁有了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。這些技術(shù)在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也有利于促進(jìn)礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的?；诖耍谛聲r(shí)代背景下，礦山企業(yè)應(yīng)給予信息化建設(shè)更多的關(guān)注，尋找正確的礦山信息化建設(shè)方式，進(jìn)而不斷增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展目標(biāo)。

一、新時(shí)代礦山信息化建設(shè)的重要性

（一）有利于提高生產(chǎn)效率

礦山信息化建設(shè)通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、人工智能等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，有助于企業(yè)精準(zhǔn)把握生產(chǎn)節(jié)奏，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少浪費(fèi)。同時(shí)，礦山企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行有針對(duì)性的故障預(yù)測(cè)和設(shè)備維護(hù)，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備運(yùn)行效率。同時(shí)，信息化建設(shè)還可以促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部信息的快速傳遞和共享，提高決策效率，確保企業(yè)高效運(yùn)營(yíng)。

（二）有利于優(yōu)化資源配置

信息化建設(shè)有助于礦山企業(yè)全面了解礦山的資源狀況，實(shí)現(xiàn)資源的合理調(diào)配和充分利用。通過(guò)對(duì)地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、礦井監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等信息的深入分析，礦山企業(yè)可以精確劃分礦區(qū)范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)礦體區(qū)域和貧礦區(qū)域，從而制定科學(xué)的開采計(jì)劃。此外，信息化建設(shè)還可以幫助礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度，根據(jù)礦井的實(shí)際情況調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)，確保資源利用最大化。

（三）有利于保障安全生產(chǎn)

礦山信息化建設(shè)在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也有利于提高礦山的安全生產(chǎn)水平。通過(guò)建立監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)礦井內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如瓦斯?jié)舛?、通風(fēng)量等，確保礦井內(nèi)環(huán)境安全。同時(shí)，利用預(yù)警系統(tǒng)對(duì)礦井內(nèi)潛在的安全隱患進(jìn)行預(yù)警，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施進(jìn)行解決，從而達(dá)到消除安全隱患、保障安全生產(chǎn)的目的。此外，信息化建設(shè)還可以提高應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行效率，確保在突發(fā)事故發(fā)生時(shí)快速響應(yīng)，最大程度上減少損失。

（四）有利于促進(jìn)綠色發(fā)展

礦山信息化建設(shè)有力地推動(dòng)了綠色生產(chǎn)方式的普及。礦山企業(yè)可以通過(guò)信息化技術(shù)手段，加強(qiáng)環(huán)保管理，提高環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行效率。例如，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)礦山廢水、廢氣等污染物處理設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，從而確保處理效果達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，礦山信息化建設(shè)還可以實(shí)現(xiàn)能源、物料等資源的節(jié)約利用，降低生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放，促進(jìn)礦山環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)可以開展綠色礦山建設(shè)，提升礦山生態(tài)修復(fù)和土地復(fù)墾水平，為礦山所在地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

二、礦山信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析

隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山信息化建設(shè)速度日益加快，許多礦山企業(yè)已經(jīng)引入了先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和信息化，一些新技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等，也逐漸廣泛應(yīng)用于礦山信息化建設(shè)中。同時(shí)，我國(guó)政府對(duì)礦山信息化建設(shè)的重視度也在不斷提升，出臺(tái)了一系列政策措施，如《關(guān)于加快推進(jìn)礦山信息化建設(shè)的實(shí)施意見》等，確保了礦山信息化建設(shè)工作順利開展。但在其具體建設(shè)過(guò)程中，依然存在一些問(wèn)題：

首先，技術(shù)水平參差不齊。礦山信息化建設(shè)涉及多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等。但我國(guó)礦山企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面仍然存在一定的差距，具體表現(xiàn)為技術(shù)研發(fā)能力不足，部分礦山企業(yè)缺乏核心技術(shù)，依賴外部供應(yīng)商提供技術(shù)解決方案，導(dǎo)致企業(yè)只能被動(dòng)開展礦山信息化建設(shè)工作，難以根據(jù)自身需求進(jìn)行定制化開發(fā)。同時(shí)，雖然部分礦山企業(yè)采用了先進(jìn)的信息化技術(shù)，但在其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于操作人員技能水平不高、管理水平有限等原因，造成技術(shù)無(wú)法高效應(yīng)用。

其次，專業(yè)人才隊(duì)伍缺失。礦山信息化建設(shè)需要一定的專業(yè)人才隊(duì)伍來(lái)推動(dòng)。然而，當(dāng)前我國(guó)礦山企業(yè)在人才培養(yǎng)和引進(jìn)方面存在困難，且部分礦山企業(yè)缺乏完善的人才培訓(xùn)體系，無(wú)法滿足員工在礦山信息化方面的學(xué)習(xí)需求，再加上礦山企業(yè)工作環(huán)境艱苦、職業(yè)發(fā)展空間有限等原因，部分專業(yè)人才可能流向其他行業(yè)或企業(yè)。

最后，信息安全存在隱患。隨著礦山信息化建設(shè)的深入，大量的數(shù)據(jù)和信息在礦山企業(yè)內(nèi)部和外部傳輸，如何確保數(shù)據(jù)和信息的安全成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題?，F(xiàn)階段，我國(guó)礦山企業(yè)在信息安全方面存在網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施不完善、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)不足等隱患，容易受到黑客攻擊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露或系統(tǒng)癱瘓。

三、礦山信息化建設(shè)路徑

（一）加強(qiáng)信息化系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)

根據(jù)現(xiàn)階段煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r與信息化水平來(lái)看，只有在系統(tǒng)的規(guī)劃整合中，積極整合礦山資源，并對(duì)其進(jìn)行重新定位與分工，才可以推動(dòng)工業(yè)化、信息化以及智能化建設(shè)步伐的加快，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)效益提高，構(gòu)建數(shù)字礦山。中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)表示，在煤炭產(chǎn)業(yè)中，信息化和工業(yè)化融合力度不斷增強(qiáng)，并且此情況將逐漸演變成礦山持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必經(jīng)之路。為了能夠讓礦山信息化水平得到有效提升，應(yīng)立足于國(guó)內(nèi)外礦山數(shù)字化經(jīng)營(yíng)發(fā)展現(xiàn)狀，積極整合礦山，借助規(guī)模化開采等方式，綜合利用礦山資源。同時(shí)，集中數(shù)字礦山建設(shè)的優(yōu)勢(shì)資源，通過(guò)規(guī)?；ㄔO(shè)模式，對(duì)職責(zé)進(jìn)行重新定位與分工，提高資源的利用效率。另外，在推行數(shù)字礦山建設(shè)時(shí)，應(yīng)重視智能化、信息化技術(shù)的運(yùn)用，構(gòu)建完善的礦山信息化開采系統(tǒng)，見圖1。

信息化開采系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用較為復(fù)雜，且設(shè)計(jì)范圍涵蓋面廣。在系統(tǒng)整合與規(guī)劃的過(guò)程中，需明確職責(zé)定位與分工，避免產(chǎn)生職責(zé)不清的情況，同時(shí)還有利于調(diào)動(dòng)工作人員的主觀能動(dòng)性，使之以良好的精神狀態(tài)投入到自己職責(zé)范圍內(nèi)的工作中。在系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中，將礦山信息化建設(shè)作為立足點(diǎn)，集中企業(yè)資源，注重人才建設(shè)，提高安全生產(chǎn)水平，從而達(dá)到安全調(diào)度與高效生產(chǎn)的目的。在信息傳播過(guò)程中將資源集中在一起，使各信息之間的聯(lián)通性得到保障，能夠?yàn)榈V山企業(yè)創(chuàng)設(shè)良好產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)條件。

（二）合理運(yùn)用礦山監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)

通過(guò)加強(qiáng)信息化建設(shè)不僅可以提高礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理效率，還能確保礦山企業(yè)的穩(wěn)定和安全。所以礦山企業(yè)需要積極探索信息化建設(shè)的途徑和方法，利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)保障礦山生產(chǎn)安全，以滿足企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的需要。在實(shí)際信息化建設(shè)過(guò)程中，礦山企業(yè)應(yīng)注重?cái)?shù)據(jù)的收集，同時(shí)建立科學(xué)的數(shù)據(jù)分析體系，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理和深入挖掘，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)歸納、總結(jié)規(guī)律，從而為安全生產(chǎn)提供更加準(zhǔn)確、可靠的信息支持。同時(shí)，為了保障安全生產(chǎn)，礦山企業(yè)應(yīng)改變傳統(tǒng)的思維模式，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)關(guān)系的把握，減少主觀因素影響，以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)，提高決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。此外，礦山企業(yè)還需要加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控和維護(hù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。在故障排除技術(shù)方面，礦山企業(yè)可以總結(jié)出機(jī)械設(shè)備的常見故障和故障原因，然后利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和挖掘，找到故障的預(yù)防措施和規(guī)律，有效控制故障發(fā)生率，確保設(shè)備具有較高的生產(chǎn)效率。

另外，礦山企業(yè)應(yīng)對(duì)礦場(chǎng)進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，把礦山監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，對(duì)信息處理算法與分析方式等進(jìn)行優(yōu)化，使預(yù)測(cè)結(jié)果更加可靠，確保采礦工作有序進(jìn)行。第一，5G時(shí)代背景下，礦山信息化建設(shè)的優(yōu)化空間得到了進(jìn)一步拓寬，開展“異地專家問(wèn)診”。也就是，當(dāng)?shù)V山出現(xiàn)采煤動(dòng)力災(zāi)害后，可以以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)報(bào)告或?qū)崟r(shí)監(jiān)控為基礎(chǔ)，與有關(guān)專家取得聯(lián)系，發(fā)揮5G數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，開展“異地把脈問(wèn)診”，達(dá)到預(yù)防沖擊災(zāi)害與及時(shí)控制的效果，提高工程問(wèn)題的解決效率。第二，立足于大數(shù)據(jù)處理，礦山企業(yè)可構(gòu)建“模擬礦山醫(yī)院”，這里的醫(yī)院是指以元宇宙理念為基礎(chǔ)，和力學(xué)理論、巖性特點(diǎn)相結(jié)合，打造虛擬礦山。模擬煤炭賦存環(huán)境，運(yùn)用添加開挖數(shù)據(jù)信息等方式，明確開放方案的可行性，促進(jìn)采煤效率與安全性的顯著提高。需要注意的是，不能完全借助機(jī)械運(yùn)算制定采煤方案，還應(yīng)通過(guò)“異地專家問(wèn)診”系統(tǒng)，構(gòu)建“線上礦山醫(yī)院”，實(shí)現(xiàn)人為調(diào)控與數(shù)據(jù)高效運(yùn)用的目的。在“醫(yī)院”的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)聘請(qǐng)可以結(jié)合實(shí)際問(wèn)題提出切實(shí)可行的解決方案的專家，由其擔(dān)任“問(wèn)診醫(yī)師”，構(gòu)建專門的網(wǎng)站，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行“問(wèn)診病房”，第一時(shí)間對(duì)“工程病癥”進(jìn)行傳遞，同時(shí)與設(shè)備材料供應(yīng)商建立合作關(guān)系，讓其擔(dān)任“藥物供應(yīng)商”的角色。

（三）加強(qiáng)信息化專業(yè)人才培養(yǎng)

首先，加強(qiáng)人才培養(yǎng)。礦山企業(yè)可以與高校、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等合作，將系統(tǒng)性的信息化人才培養(yǎng)計(jì)劃落到實(shí)處，諸如定期的培訓(xùn)課程、實(shí)踐項(xiàng)目、學(xué)術(shù)交流活動(dòng)等，以提高員工的信息化素質(zhì)和技能，并鼓勵(lì)員工自我學(xué)習(xí)，提供學(xué)習(xí)資源和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，促進(jìn)其創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)能力有效增強(qiáng)。同時(shí)，企業(yè)還可以建立人才儲(chǔ)備庫(kù)，選拔有潛力的員工進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，為企業(yè)的信息化建設(shè)提供源源不斷的人才支持。其次，引進(jìn)高素質(zhì)人才。礦山企業(yè)可以加大和科研機(jī)構(gòu)、高校等的合作力度，通過(guò)招聘、引進(jìn)等方式，吸引專業(yè)技能強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的高素質(zhì)信息化人才加入企業(yè)，提高企業(yè)的信息化水平。在此過(guò)程中，可以提供優(yōu)厚的待遇和福利，吸引更多的人才為企業(yè)服務(wù)。抑或建立人才引進(jìn)機(jī)制，定期從市場(chǎng)上招聘優(yōu)秀的信息化人才，為企業(yè)注入新的血液和活力。再次，建立激勵(lì)機(jī)制。通過(guò)建立完善的激勵(lì)機(jī)制，有效激發(fā)員工的積極性和創(chuàng)造力，并設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)制度，獎(jiǎng)勵(lì)在信息化建設(shè)中貢獻(xiàn)較大的員工，從而鼓勵(lì)更多的員工積極參與到信息化建設(shè)中來(lái)。同時(shí)，還可以建立晉升機(jī)制，優(yōu)先提拔優(yōu)秀員工，激發(fā)他們的工作熱情和創(chuàng)造力。最后，加強(qiáng)企業(yè)文化建設(shè)。優(yōu)秀的企業(yè)文化建設(shè)，可以為員工營(yíng)造良好的工作氛圍，通過(guò)組織文化活動(dòng)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方式，提高員工的歸屬感和責(zé)任感，增強(qiáng)企業(yè)的凝聚力和向心力。

（四）確保信息化建設(shè)安全

礦山企業(yè)可以采用高強(qiáng)度的加密算法和密鑰管理，對(duì)信息化系統(tǒng)中傳輸和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，以確保數(shù)據(jù)的安全性。具體來(lái)說(shuō)，可以采用國(guó)際通用的加密算法，如AES、RSA等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸更加安全。同時(shí)，建立完善的密鑰管理機(jī)制，定期更換加密密鑰，避免密鑰被破解，抑或采用多層次的加密方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重保護(hù)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的安全性。在加大數(shù)據(jù)加密力度的同時(shí)，礦山企業(yè)還應(yīng)建立完善的防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)，并定期進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)。防火墻可以有效阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，防止黑客入侵和惡意攻擊。入侵檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)和識(shí)別異常行為，及時(shí)發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)措施，避免數(shù)據(jù)泄露和損失。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)信息化系統(tǒng)中的漏洞，礦山企業(yè)需要建立健全的系統(tǒng)漏洞管理和修復(fù)機(jī)制，諸如定期進(jìn)行系統(tǒng)漏洞掃描、安全評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全問(wèn)題，并采取有效措施進(jìn)行修復(fù)。

另外，在建設(shè)與運(yùn)用硬件設(shè)備的過(guò)程中，礦山企業(yè)應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行定期清理與釋放，確保內(nèi)存的充足性，能夠順利完成大量數(shù)據(jù)信息的日常處理工作，并及時(shí)更新軟件設(shè)施。在升級(jí)與技術(shù)更新控制中心軟硬件時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)定期保養(yǎng)信息化終端。由于礦山井下生產(chǎn)活動(dòng)環(huán)境惡劣，腐蝕性氣體較多，可吸入顆粒會(huì)帶給人體極大的危害的同時(shí)，也會(huì)縮短終端設(shè)備的使用壽命。因此，礦山生產(chǎn)中需要以信息化設(shè)備的運(yùn)行情況為基礎(chǔ)，與惡劣環(huán)境相適應(yīng)，注重保養(yǎng)終端設(shè)備，在固定的時(shí)間開展檢驗(yàn)工作，借助對(duì)有機(jī)涂料進(jìn)行噴涂等方式，處理信息化終端的表面，促進(jìn)其防腐蝕性能的提高，增強(qiáng)終端自我保護(hù)功能。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)階段，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度日益加快，礦山要想實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)，需要給予信息化建設(shè)更多的關(guān)注。對(duì)于礦山企業(yè)而言，礦山信息化建設(shè)有利于推動(dòng)采礦作業(yè)的持續(xù)發(fā)展，并且當(dāng)信息化水平達(dá)到一定階段后，擁有高度智能化管控能力，安全、綠色、可靠、經(jīng)濟(jì)的“智能采礦”將成為現(xiàn)實(shí)。

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作者簡(jiǎn)介：孫安平（1980），男，甘肅臨洮人，本科，電氣工程師，主要研究方向?yàn)樾畔⒒?/p>