数字矿山（通用5篇）

【导言】此例“数字矿山（通用5篇）”的范文资料由阿拉题库网友为您分享整理，以供您学习参考之用，希望这篇资料对您有所帮助，喜欢就复制下载支持吧！

数字矿山【第一篇】

关键词：数字化矿山；露天矿；信息系统；规划原则；规划内容

近年来，中国矿业企业遇到了空前的生存与发展困境，例如安全事故多、效率低、亏损、失业等，此外，来自国际市场的高产、高效、高质量、低成本的竞争，给我国矿山造成了巨大压力。

数字化矿山建设的目标就是通过技术手段和管理体系的再造，建设本质安全、智能高效、节能减排、绿色环保的智慧型矿山，为矿山企业提供可持续发展的恒久支持。通过泛在感知和互联互通的一系列信息化技术的运用，建立矿山新型应用系统、监测系统和管理体系，打造安全、高效、和谐的数字化矿山，促进矿山可持续发展。

因此，数字化矿山建设是一项长期性的系统工程，必须明确目标，制定建设原则和建设步骤，在统一规划、分步实施的总体要求下，要针对矿山的自身实际，采取针对性措施，选择重点突破，重视实效，并着眼长远。

目前许多煤矿企业露天矿信息化建设属于起步阶段，其露天矿信息化建设刚刚开始。在这样的背景下，更应该在建设初期按照数字化矿山建设进行统一规划，进一步完善基础设施的建设，在全面梳理业务流程的基础上，以统一的标准，推进企业的信息化建设，最终为数字化矿山的建设打下良好的基础。

数字化矿山的建设对于许多煤矿企业在传统矿山转型升级，壮大竞争优势方面具有积极作用，可有效促进企业与环境、社会共赢发展。

数字化矿山建设的首要任务是确立数字化矿山框架，明确现阶段的关键技术难题并组织攻关，并建设成为全国性的数字化矿山示范样板，推广数字化矿山技术，而智慧矿山最终成为数字化矿山建设的理想目标。

通过多年的建设实践，矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统，形成了一定基础。当前的主要方向和任务是：

一、智慧主生产系统方面，重点是方向：一是，提升现有采矿工作面（煤矿厚、薄、中厚煤层、充填开采等）智慧化水平，制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化，快速在全国推广。二是，智慧机械化掘进工作面，加快智慧化综掘技术研究，提高自动化水平，实现无人值守。三是，提升智慧采掘工作面，面对大量的采掘面，不能实现机械化的现实，要必要开展采掘面智慧化研究，实现安全。四是，以露天矿车辆GPS智能调度及管理系统（卡调系统）为主的智慧露天采矿技术。

二、智慧辅助生产系统方面，提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性，制订相应的技术、生产、使用管理的标准，使技术快速在集团推广。

三、智慧职业安全健康环保系统，推动以安全和洁净生产，关爱健康为目标的有关系统建设。在云计算技术、激光传感器技术、物联网技术，二氧化碳防灭火技术、边坡稳定性监控系统，智慧防尘监控系统、智慧矿震（冲击地压）监控系统、智慧人员精确定位系统、智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员设备的自动识别等。

四、构建数字化矿山平台，实现生产系统自动化可靠化可视化，远程化操控、网络化传输、扁平化管理、智能化决策。

五、建立数字化矿山技术标准体系和规范，将先进企业的标准升级为集团标准（可参考行标），进而引领全行业的技术水平，这在发达国家已经成为惯例。

在数字化矿山建设方面，我们也要借鉴这一成熟的经验。数字化矿山的标准体系，包含两类。一类是对整个矿山的数字化矿山系统标准，一类是子系统标准，每一类都要包含技术标准、应用标准。在对整个数字化矿山系统方面，应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。例如，对于煤矿来讲，要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统，智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统，其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一，智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。

数字化矿山建设任务中应注意的几个问题：1）、矿山的智慧化是一个不断进步的过程，这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。数字化矿山的建设过程是一个科技创新的过程，科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此，数字化矿山建设不能一刀切，要根据矿井的条件不同、技术水平不同，发展智慧化技术，只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。2）、数字化矿山体系建设任务可以按照三个阶段进行，近期（1-3年内）可以实际应用的技术作为第一阶段目标，中期（3年左右）可以应用的技术作为第二阶段目标，长期（3-10年左右）可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是，按照实现的容易程度进行划分，便于技术的快速推广应用。3）、数字化矿山系统技术的发展，主要立足于自主产权技术，也不能拒绝外来先进技术和经验。

为提高露天矿的生产、安全水平，提高效率，增强安全，提高矿山管理水平，借助现代先进技术和信息化手段，促进矿山可持续发展需要做出规划。规划性质主要是围绕露天矿的一系列应用系统设计和规划的。

规划原则

・国内领先，国际先进

・统一规划、分步实施

・高端先进、稳定可靠

・合理投资、追求回报

・集团一体、标准一致

规划内容

根据对露天矿信息化建设的总体要求，以及结合本地露天矿的实际需求，本文规划内容主要包括以下方面：

・露天矿车辆GPS智能调度及管理系统（卡调系统）

・钻机自动布孔及导航系统

・矿山车辆燃油监控系统

・卡车视角盲区视频监控系统

・采场视频监控系统

・电铲牙尖完好性视频监控系统

・设备维修调度及管理系统

・调度中心大屏幕监控系统

・边坡稳定性监控预警系统

・无线集群对讲系统

・电铲用电电量监测

・矿山车辆轮胎胎压监测系统

・司机防疲劳驾驶系统

・物资管理系统

・采矿MES（管控一体化系统）

露天矿是一个现代化露天开采的生产企业，生产设备密集，信息化项目可使生产管理和设备管理同步提高。

建立卡车调度系统可以较大幅度提高矿山设备利用效率及整体产量；便于实时监控设备的运行状态与及时故障排查、维修；有利于开采质量的搭配与调度控制；形成矿山生产过程的实时信息管理及决策支持系统；提升大型运转设备的使用效率、降低燃料和备件消耗，从而提高汝箕沟露天矿的经济效益和管理水平。

建立边坡稳定性预警系统，可避免滑坡而导致的设备和人员事故。

建立矿山车辆轮胎胎压监测系统可以提高安全保护，卡车由于轮胎而引起的安全事故时有发生，许多措施均是“事后被动” 型安保，即在事故发生后才起到保护人身安全的作用。而轮胎胎压管理属于“事前主动” 型安全保护，即在轮胎出现危险征兆时及时文字和语音报警，驾驶员和管理人员可采取措施，将事故消灭在萌芽状态。

建立司机防疲劳驾驶系统则为排除疲劳驾驶这项矿山安全重要隐患和改善矿山运输安全状况有着重大的意义。

总之，数字化矿山是矿山技术的发展方向，数字化矿山技术的发展，一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机，从而快速实现技术的跨越，成为引领世界采矿技术的排头兵；另一方面，数字化矿山的建设要为扎稳打，尊重科学，尊重客观规律，绝不能空喊口号而误了发展的机遇。数字化矿山将使矿山生产效率提高20-100%以上，安全效率提高30-90%以上，为矿山的可持续发展创造了重要的机遇。

参考文献

智慧矿山的构架及其建设的思考 毛允德

数字矿山【第二篇】

论文摘要：目前，随着信息化技术的 发展 ，大量与矿山有关的信息都必须依托gis（geographic information system）技术对矿山数据进行收集、整理、处理、分析。gis作为目前发展最迅速的高新技术之一，将其应用在矿山，可以大大地推动矿山生产经营管理的 现代 化进程。因此，构建基于gis的数字矿山势在必行。本文从我国数字矿山的现状出发，探讨了数字矿山的功能体系，对建设数字矿山的关键技术进行分析，并简要介绍了北京东方泰坦科技有限公司的titan（泰坦）空间信息基础平台软件总体实施情况。

0 引言

自美国前副总统戈尔于1998年1月在“数字地球：21世纪如何认识我们的星球”的演讲中首次提出数字化地球的概念及其框架以来，数字化的概念和实践陆续出现在各个具体的产业和领域中，数字化信息技术也越来越深刻地影响着人类社会的发展。根据国家“十五”计划对 企业 信息化的要求，要利用信息化带动矿山等传统企业的发展[1]。

gis(geographic information system)是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的 计算 机信息系统，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。以gis为平台，构建数字矿山dm（digital mine）是对所有与矿山有关的数据信息进行数字化，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，以便矿山进行计算机辅助设计、矿产资源预测和矿山生产的动态管理等，以达到充分合理开发利用资源，谋求矿山开发的最佳社会 经济 效益和环境效益的目的。

1 我国矿山信息化现状分析

近年来，我国矿山行业的信息化建设虽然有了较大发展，但总体状况仍然很不容乐观。在矿山勘察、规划、设计、生产、管理等信息化领域，与发达国家的差距越来越大。我国矿山没有把信息资源当作矿山的重要战略资源之一加以统筹开发与综合利用，更没有形成信息资源充足、系统性能稳定的矿山信息基础设施。总体来说存在以下问题：

矿山信息化总体水平较低

我国是一个矿业大国，矿山行业是劳动密集型行业，信息化程度很低。除了少部分矿山企业有较先进的各种信息管理系统外，大部分矿山尚处于信息管理的初级阶段，没有很好地利用信息技术促进企业的发展，缺乏统筹规划，从而导致这个层次上的矿山企业没有较好的计算机 网络 设施，没有共享的网络信息数据，也就使这类矿山企业在以信息为主导的知识经济面前没有优势可言[2]。

大部分企业只注重硬件投资，忽视了软件的开发、管理与应用

大部分企业没有建立适合企业生产发展的矿山基础信息数据库，缺乏完善的地学煤矿空间信息系统、储量资源管理系统及三维地质模型系统等，没有形成一个完善的矿山软件体系。

对现代信息化认识不足

虽然矿山企业对信息化的认识与以往相比有了一定程度的提高，但与国家信息化建设要求的要利用信息化带动矿山等传统企业的发展尚有较大差距。在信息化项目建设上，各个矿山也相差很大，仅有那些效益好、规模大，市场观念和现代管理意识强的大中型矿山企业对信息化需求较为强烈[3]。

信息资源管理不够完善

目前，已有一部分企业虽然已经开通了企业内部通信网络，但绝大多数企业网站仅仅是网络的简单扩充上，并没有充分利用网络进行深层次的信息资源开发，缺乏共享的、网络化的信息资源，不能使企业内部及企业与客户之间的进行有效地信息沟通，直接影响企业的生存与发展。

2 dm的理念及功能体系研究

dm的涵义

dm是建立在数字化、信息化、虚拟化和集成化基础上的，由计算机网络管理的管、控一体化系统。它综合生产、经营、管理、环境、资源、安全与效益等各种因素，使企业在实施绿色采矿的条件下实现整体协调优化，以增强矿山企业在市场中的竞争能力和适应能力，其最终目标是实现矿山的高度信息化、自动化与高效率。

dm基本特点

dm具有以下六大特征：

应具备完善的企业数据传输网络。dm建设中的各种海量数据、模型的管理、应用与共享是通过网络来进行的，这就需要建立一个宽带、高速和双向的通讯网络平台，确保数据在矿山企业内外的高速传输，以利于矿山产品、经营等社会化信息在网上的快速传递，便于矿山信息的公众共享和产品市场的实时运作。

具备完整的矿业信息数据库及矿业应用模型，数字矿山的核心就是数据仓库。时空数据仓库、矿业应用模型等核心系统能够管理着矿山地物的几何信息、拓扑信息和属性信息，管理着矿山工程、设计、生产、决策服务等重要环节，如：矿山开采沉陷设计、储量计算、瓦斯聚集程度模型等。

真三维地学模拟(3dgm)、各类数据挖掘工具等包装系统；3dgm和数据挖掘对“数据与模型仓库”中的海量数据与模型，进行数据与模型的过滤和重组。

以测量(包括数字摄影测量、gps、大地测量及井下常规测量)、地球物理探测、遥感技术为综合手段来建立精确、全面的矿山综合信息数据采集与更新系统。

以采矿cad(mcad)、虚拟现实(vr)、仿真(cs)、 科学 计算(sc)、可视化(vs)、办公自动化等多技术高度集成[7]。采矿cad、虚拟现实、仿真、科学计算、可视化等系统，不仅能够对矿山井上的各种作业条件进行3d模拟，而且可以对井下的地质、地层分布情况进行准确的模拟与虚拟分析，还可以对即将下井作业的矿工进行虚拟的井下条件培训，提高他们的安全意识和工作效率。

建立完善的矿山gis系统。mgis作为现代矿山信息化办公与决策的公共平台，作为各类矿山软件集成和各类模型融合的公共载体，在矿山业务的全过程中起着决定性作用。面向21世纪dm的mgis系统应该是一个能为采矿业提供矿山信息组织管理、采矿模拟、空间分析与可视决策支持的真三维gis系统[4]。

.3 dm功能体系

矿井测量信息系统

矿区层面的矿井测量信息系统主要包括各矿测量报表和各种图纸的生成与更新，以及矿测资料的网络化管理。报表主要是指掘进巷道尺度报表；各种图纸包括采掘工程平面图、井上下对照图以及井下控制网展点图等。

矿井水文地质信息系统

主要包括：基础水文地质信息管理子系统、矿井涌水量计算和水害防治子系统、水化学信息管理子系统、矿区水资源评价与管理子系统等。

煤矿储量及资源回收信息系统

主要包括：煤层三维空间可视化模型建立、矿井储量基础库、矿井动态储量信息子系统、矿井储量分类统计报表的输出、矿井储量库数据管理与查询、矿井储量资源回收管理子系统等。

矿井生产自动化监测与控制系统

主要包括：综采工作面监控系统、胶带机监控系统、机电设备自动化系统。可根据煤矿的实际情况，采用有线、无线等多种方式建立各种监测、监控系统和通信系统，接入综合业务网。采集的井上/井下生产数据及地面各控制系统的实时数据拟采用 工业 以太网前沿传输技术，传递到相应的中央服务器或根据地域划分的应用服务器，能够实现地域调度和集团总体管理。

矿井宽带多功能移动通信系统的开发与应用

工作频率可根据需要，在4mhz带宽的范围内任意设定，多个信道自动扫描、自动分配，并在手机和基站上自动显示；与地面公用有线电话网和无线移动电话网联网；手机和基台的发射功率连续可调，满足各种不同矿井的不同需求，为今后的人员跟踪、机车跟踪、图像传输和井下寻呼系统提供技术平台和传输通道。

3 dm建设关键技术

dm建设总体技术体系

dm的实现与应用涉及gis、虚拟现实、网络、多媒体、数据库和海量数据存储等多种高新技术，集成应用是其实现的关键。因此，dm建设将是一个复杂的系统工程，需要一大批科技工作者和技术人员不断努力才能实现。依据dm的数据流程下图1列出了从数据获取、数据传输、数据存储、数据处理和数据共享等层面的dm总体技术框架。

以gis为平台的dm建设关键技术

基于dm建设的目标和主要内容，对现代先进技术进行集成创新，应完成以下关键技术的攻关，为不同的矿山企业做出符合国情、符合企业实际的基于gis的dm建设技术方案。

矿山空间数据库管理与数据挖掘技术

针对矿山数据信息的复杂性、海量性、不确定性和动态多源、多精度、多时相和多尺度性的特点，为统一管理和共享数据，必须研究一种新型的空间数据库管理技术，其中包括矿山数据的分类组织、分类编码、元数据标准、高效检索、快速更新与分布式管理。而为了从矿山海量的空间数据库中快速提取专题信息，发掘隐含 规律 ，认识未知现象和进行时空发展预测等，必须研究一种高效、智能、符合矿山思维的数据挖掘技术。矿山数据挖掘技术是指从海量的矿山数据中提取专题信息、发掘隐含规律、认识未知现象和进行时空发展预测的过程。这些规律和知识对矿山的安全、生产、经营与管理能发挥预测和指导作用，可以方便未经专门培训的用户和各业务部门工作人员共享和使用海量矿山信息。

3d地学建模与虚拟现实(vr)技术

3d地学建模即对测量、钻孔、物探、传感等数据集于一体进行真3d地学模拟和动态数据维护，对地层环境、矿山实体、采矿活动、采矿影响等进行真实的、实时的3d可视化再现、模拟与分析。数字矿山涉及到地下及地上三维空间的动态变化问题。虚拟现实技术能够对整个地层环境及局部地质构造进行多维、多视角、多分辨率显示，对矿山能进行三维景观设计，对矿区生态环境的动态变迁能进行实时监测和时空模拟，对井下采场矿山压力显现及岩层移动能够根据一定的模型进行实时监测和动态仿真等，则整个矿山系统将成为一个布局合理、结构优化、安全、高产、高效的良性循环运作系统。

矿山3s(gis、gps、rs)、办公自动化(oa）综合集成技术

为实现全矿山、全过程、全周期的数字化管理、作业、指挥与调度，必须基于矿山gis对矿山信息统一管理与可视化表达，无缝集成自动化办公，并集成rs和gps技术，真正做到从数据采集、处理、融合、设备跟踪、动态定位、过程管理、调度指挥的全过程一体化。

矿山综合 网络 通讯技术

矿山井下智能化开采的目的是为了实现矿山生产的最优化，而在条件发生变化时维持最优产值是个连续优化过程，在此过程中必须考虑到各个相关因素。矿山井下实时、动态、海量数据的传输要求必须构建井下信息高速公路。矿山井上/井下综合通讯能够同时传输语音、图像、数据等各种信息，使语音、视频、数据三合一[6]。

4 应用实例

以gis为平台，在dm实现方面，一些信息化公司也作了大量工作。如：北京东方泰坦科技有限公司开发的titan（泰坦）空间信息基础平台软件[7]。该系统基于gis技术，建立了titan煤矿综合信息管理应用平台，提出了一个新的dm建设的解决方案。它整合了矿井监测数据，使决策者能够比较准确地了解井下的情况，实现了安全实时监控，同时实现了自动化办公和三维矿井虚拟，已在山西大阳煤矿系统中得到成功应用。

该系统总体框架由数据库及管理系统、煤矿应用服务平台和煤矿专业应用系统组成（如图2）。其中，专业应用系统在煤矿应用服务平台的支持下，实现矿井安全实时监控、安全生产管理、设备管理、矿图管理以及煤矿储量 计算 、突发事件处理辅助决策、三维矿井虚拟等子系统。

图2 系统总体框[12]

the overall framework of system

5 结束语

我国矿山经历了从计划 经济 到市场经济的转变，到现在虽然有了一定程度的 发展 ，但还必须清醒地认识到现存的问题，以及与发达国家的dm建设存在的巨大差距。由于煤矿生产作业流程的动态性与复杂性，dm的建设必将是一个复杂的、长期的系统工程。应积极推广当代信息化技术在我国数字矿山建设中的应用，充分利用gis平台，加快基于gis技术的dm建设，化解矿山开采过程中的高风险、高危害因素，落实我国的资源开发政策，力保使我国资源开发进入一个可持续发展的良性循环，从而提高我国矿山在国际上的竞争力。

参考 文献 ：

[1] 罗周全，古德生．矿山管理信息化发展战略问题研究[m]．北京： 中国 矿业出版社，1999．8(5)．

[2] 吴立新，殷作如，邓智毅，等．论21世纪的矿山——数字矿山[j]．煤炭学报，2000，25(4)：337～342．

[3] 张海波，周贤伟．矿山信息安全——我国矿山信息化的关键[d]．北京：北京科技大学，2006．

[4] 吴立新，齐安文，杨可明，等．矿山gis(t t-m gis2000)简介及其关键技术[j]．矿山测量，2001(1)：5～8．

[5] 段学军，顾朝林，甄峰，等．“数字城市”的概念、框架与应用[j]． 现代 城市研究，2001，88(3)：61～64．

数字矿山【第三篇】

关键词：矿山，现状，发展，评估

0引言

自2 l世纪以来，以信息技术为代表的技术革命迅速发展，而数字化更是成为信息的表现形式，1999年召开的首届“国际数字地球”大会上又提出了“数字矿山”(Digital Mine，DM)的概念后，“数字矿山”在矿业中发挥出越来越大的作用，是矿业发展的目标和方向。而构建数字矿山，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改造与发展，开创安全、高效、绿色可持续的矿业发展新模式，是我国矿业生存与发展的必由之路。

1数字矿山的概念

数字矿山的概念

数字矿山就是指在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线，将矿山信息构建成一个矿山信息模型，描述矿山中每一点的全部信息。按三维坐标组织、存储起来，并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段，使有关人员都可以快速准确、充分和完整地了解及利用矿山各方面的信息。

2、数字矿山的研究现状

国内数字矿山的研究现状

美国、加拿大、澳大利亚等矿业发达国家在数字矿山方面的研究起步较早。2001年，中国矿业联合会组织召开了首届国际矿业博览会，其中包括一个以“数字矿山”为主题的分组会。2002年，以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86次青年科学家论坛召开，2006年，煤炭工业技术委员会和煤矿信息与自动化专业委员会在新疆乌鲁木齐召开了“数字化矿山技术研讨会”。20世纪末以来，国家主要科研资助机构和相关行业部门相继立项支持了一批数字矿山课题。包括2000年开始的一项国家自然基金课题、2006年开始的一项863课题和一项“十一五”支撑课题等。2000年以来，国内多所高校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室，主要有：2000年设立于中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院的“3S与沉陷工程研究所”、2005年设立于中南大学资源与安全工程学院的“数字矿山实验室”、2007年设立于东北大学资源与土木工程学院的“3S与数字矿山研究所”和2007年设立于中国矿业大学(徐州)计算机科学与技术学院的“矿山数字化教育部工程研究中心”等。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山，与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作，在国内首开数字化矿井技术应用之先河。此外，中国矿业大学等单位相继开展了采矿机器人、矿山地理信息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、矿山定位等方面的技术开发与应用。

3.数字矿山的技术分析

“3S”技术

GPS主要用于实时、快速提供目标、各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等)的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存贮、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。以GIS为核心的“3S”集成是当前空间技术发展的重要方向，这主要是在空间数据处理中的GIS、RS、GPS既各有特色，有存在着密切的联系。在解决实际问题中常常要3个系统联合使用，用RS技术来获取信息，再由GPS进行定位及导航GIS负责最后的处理，并提供各种图形，提出决策实施方案。免费论文。所以3S集成系统的研究已越来越被人们所关注。免费论文。

可视化技术

可视化建立的必要性

可视化模型是数字矿山建设的基础，只有完全掌握了矿床及井下开采环境情况，才能够为数字矿山的建设提供基础平台，数字矿山建设后续的通讯系统、生产调度及人员设备定位、生产过程安全监控与预警系统、生产过程虚拟现实系统都需要以此为基础平台进行设计开发和系统运行。

可视化的建立方法

可视化建模采用TIN(不规则三角网)技术产生数字地形表面模型和地质体(包括床体、岩层及断层)实体线框模型，同时采用变块技术建立矿床资源评价块段模型。最终采用地质统计学方法对块段模型进行估值，得出既有结构性又具有随机性的复杂地质体的空间分布及品位和开采环境综合评价技术成果，并在此基础上进行开采方案优化与设计。

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术

虚拟现实技术的概念

指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术，模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。免费论文。VR 在许多工程领域和基础研究方面已经得到较为广泛的应用，在国外矿业领域的研究起步比较早，出现了一些维的虚拟矿山系统。通过对虚拟矿山实体进行操纵，可以构造出逼真的三维、动态、可交互的虚拟生产环境，用以模拟完成在真实矿井中进行的工作。

虚拟技术条件下矿山模拟开采技术研究

以地质及矿床模型为基础，结合其它关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，完成矿山长、中、短期开采计划编制、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、穿爆设计、通风设计、灾变应变预案等工作。

4、数字矿山的发展趋势

(1)实现生产过程管理和控制一体化。矿山生产过程管控一体化是指应用可视化技术，实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。

(2)开发各种功能的矿山应用软件。必须针对不同的应用和矿山工程需求，研究开发适合不同用户、具有不同功能的矿山应用软件，如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、人工智能和科学可视化等软件工具。

(3)朝着构建生态矿业工程方向发展。生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡破坏时，建立人为的生态平衡，构建生态矿业工程对实现可持续发展具有非常重要的现实意义。

(4)人工智能技术研究。自20世纪80年代中后期以来，人们已开始应用人工智能理论与技术来解决采矿工业中的各种实际问题，并逐步显示出无法取代的优越性。运用数据挖掘与知识发现、专家系统等人工智能技术实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能，实现矿山的智能化。

5、结论

我国既是采矿大国，又是资源消费大国。随着经济的高速发展和工业化进程的快速推进，中国对矿产资源的消费将持续呈现快速增长态势，将长期保持旺盛的需求。但是，中国矿产资源所面临的资源短缺，供应乏力的严峻形势，目前已经成为发展工业的瓶颈，如果这种势头继续发展下去，势必对国民经济的可持续发展产生深刻影响。因此，客观的实事求是的评价资源现状，充分合理的利用和保护资源，以建设数字矿山来改变和确保矿产资源长期稳定供给是中国矿业走可持续发展一条正确之路。

参考文献：

[1] 吴立新，张瑞新等。 维地学模拟与虚拟矿山系统[J].测绘学报，2002,31(1):29-33

[2].吴立新，刘纯波，牛本宣等。试论发展我国矿业地理信息系统的若干问题[J].矿山测量，1998，(04)：48-51

[3]刘光。地理信息系统[M].北京：中国电力出版社， 2003

[4]陈述彭。区域地理信息分析方法及应用[M] .北京：科学出版社，1999

[5]吴立新，殷作如，钟亚平。再论数字矿山特征、框架与关键技术[J]-煤炭学报 2003,28(01):1-6

数字矿山【第四篇】

关键词：数字化 矿山 建设 对策

1、前言

数字化矿山以矿山系统作为原型，参考地理坐标，在信息化、智能化、虚拟化、集成化、数字化的基础上，使用计算机网络技术进行管理操控的系统。建立出不同层次的系统场、数学模型、力学模型、物质模型、信息模型以及计算机模型，通过多媒体以及模拟仿真虚拟技术表达出多维的效果，有着高分辨率和多种海量数据。数字化矿山管理操作方式使得煤矿企业实现了高效、高产、安全开采的局面，但相对于国外先进的技术，我国煤炭企业的数字化技术还有不足，在发展方面遇到一些问题，本文将针对此提出有效的对策，促进矿山可持续平衡的发展，并实现矿山管理操控的智能化、数字化、信息化。

2、数字化矿山建设的难点

随着现代科学信息技术的不断发展，数字矿山在我国掀起了一股热潮，我国的数字化矿山企业也逐步从理论分析过程走到实际运用阶段。数字化矿山系统庞大、技术复杂，是一个涉及范围非常宽广的新兴企业。虽然我国在数字化矿山的技术研究应用方面获得了一些成绩，取得了一定的成绩，一些主要的设备实现了自动化监测以及生产控制，提高了生产效率，改善了安全状况。但是数字化矿山企业的总体水平还处于基础水平，在矿山的勘察、设计、管理、监控等等方面的软领域，与国际水平还有比较大的差距，在矿山的数字化进程方面存在着一些问题，下面进行详细的分析：

矿山开采的复杂性和分散性

矿山是通过开发利用开发存在于地球浅层之中的自然矿产资源的生产企业，不仅地质环境相当的复杂，而且矿体本身的形态、空间位置、元素品位等等都是极富变化，是一个极其复杂变化的系统。矿山的作业场所会因为时间的变化而变化，正常情况下的生产过程首先是采切、凿岩，然后是崩矿、出矿以及充填等的主要步骤，相比于其他企业的工艺流程，矿山企业的工艺流程不连续而离散，作业场所时常变化分散。

由于矿区的面积非常大，所以采矿的地点也比较分散，同时进行生产作业的工作地点以及采场数量比较多、分布广。出矿点多、运输中转次数也多，系统独立设备多，通常会有电器设备、通风设备、提升设备、运输设备等等。矿区环境复杂、生产工艺复杂、不确定因素比较多、设备技术的水平还比较低、这些因素都会影响到矿山的发展。

矿区有着比较复杂的水文地质，遇到溶洞时如果稍有差池，就会出现大规模大面积的涌水涌泥的不良现象。矿体主要存在于含矿岩系的中部、中上部，呈现的状态为层状或者似层状，矿体产状基本和地层产状大同小异。矿体直接顶板一般情况下是铝土岩，铝土岩上面是碳质页岩，然而直接顶板有些情况是碳质页岩。当碳质页岩暴露在空气中时会极其不稳定，容易出现大面积的坍塌垮落，以致发生安全生产事故。

对矿山数据的分析与应用还比较贫乏

数字矿山系统复杂庞大，生产过程涉及包括地质勘探、设计规划、建井施工，同时也涉及了安全生产和经营管理的过程。为搞好生产实践，必须持续性的利用以及共享相关重要信息，然而现实中各个工作环节的信息化水平、方式不相同，数据的兼容性不好，而且信息无法实现重复利用，出现信息孤岛的现象。虽然大部分的矿山企业都已经建立了相关的网站，但是都没有好好的运用网络技术来进行深层的利用挖掘，只是对数据进行简单的补充，而且企业的管理编码、产品编码、技术指标等都不规范统一，使矿山企业的信息流通不畅，没有实现对数据资源的共享利用。

随着科学信息的发展，在矿山方面对计算机数据库、数据库管理系统有了较为广泛的应用。矿山积累的数据可以显示出矿山许多重要的着许多重要的信息，人们希望可以对其做更高层次、更深入的分析，并利用来进行生产指导实践。虽然目前的科学信息系统可以对数据进行高效的录入、查询以及统计，但是却缺少对数据的分析以及挖掘的工具，即使在生产实践过程中采集到了大量的数据但是却没有可以很好的利用，导致出现数据多但是了解应用贫乏的现象，即人们无法在数据中发现其规则关系，也无法预测矿山发展的趋势。

工程技术还不够先进

在对数字化矿山建设时需要对矿井的生产环境以及相关现象进行可视化的三维模拟以及虚拟再现，模拟分析出矿井的采掘、供电、通风、运输、给水排水等过程，采集出相应的环境及工矿的参数，并对数据进行分析处理，规划处相应的决策方案指导实践。这就需要到三维可视化渲染引擎3DGIS技术，但是目前我国对三维的建模算法、空间分析以及信息存储等技术仍然还处于不成熟的阶段，在运用GPS定位、互联网络、线数字通讯等等来对生产进行指挥调度的水平比较低下，与客观现实需求有一定的距离。地理信息系统GIS是一个根据数据库进行管理的系统技术，可以对空间数据进行储存显示、编辑处理、分析应用。但是GIS 与三维技术在处理数据时力不从心，对矿产、环境、设备以及人员的感知识别定位还不成熟，对二维、三维的相关无缝连接技术应用也有一定的技术限制，还不能很好的指导生产管理实践。

3、数字化矿山建设的改进措施

数字矿山【第五篇】

关键词：数字矿山发展现状发展趋势

1.数字矿山

1998年美国前副总统戈尔在“数字地球——展望21世纪我们这颗行星”的演讲中提出了数字地球这一概念。随后，我国也提出了数字中国的概念。在此背景下，为了拓展矿山企业的生存与发展空间、促进矿山企业组织结构的优化、降低决策的风险性、提高企业快速反应能力，提出了建设数字矿山的构想。

数字矿山（Digital Mine）,又被称为DM.目前，对于数字矿山这一概念还没有一个统一的定义。中国矿业大学（北京）吴立新教授认为，DM是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是一个硅质矿山，是数字矿区和DC的一个重要组成部分，DM的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。DM的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。而东北大学王青教授更为通俗的解释是：以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间的和有用的属性数据，实现数字化存储、传输、表征和深加工，并应用于各生产环节、管理和决策中。

对于数字矿山建设，目前概括起来主要有以下5种观点：1）数字地球观点：认为数字矿山是数字地球的分支，与数字城市、数字农业等同类，强调数字地球的指导和GIS的作用。2）地质模型观点：认为数字矿山是矿山地质的数字化模型，强调对地质实体的模型建立、模型的互动性和地质属性的精细度。3）信息管理观点：认为数字矿山是企业的神经系统，数字矿山应以MIS为主，强调信息流、业务流、知识管理、协同工作环境和决策支持。4）监控系统观点：认为数字矿山应以监控系统为主，强调管控自动化。5）工程应用模式：认为数字矿山是矿山专业应用系统的集成体，强调应用系统的整合、数据共享和整体实用性。而当前，我国建设数字矿山，更能降低矿山劳动强度，提高工作效率；化解矿山风险隐患，增强安全系数；合理开发资源，减少资源浪费和环境污染。

2.国际上数字矿山的发展动态

数字矿山自提出以来就在发达国家引起了重视，并建立了长远计划。

从20世纪90年代初开始，加拿大就开始研究遥控采矿技术，目标是实现整个采矿过程的遥控操作，现已研制出样机系统。并且，加拿大计划在2050年实现无人矿山的建设，通过卫星实现矿山自动控制、自动破碎和自动开采；芬兰采矿业也宣布了智能化采矿的目标，组织成立了28个专题研究。瑞典也制定了面向矿山自动化的“Grountecknik2000”战略计划。

在数字矿山的应用软件方面，澳大利亚的Maptek公司开发的Valcan软件系统和Surpac MINE GROUP公司开发的Surpac软件系统等都用着广泛的应用。

3.我国数字矿山的发展现状

我国的矿山还处在矿山信息化（DC）的阶段，信息化建设的总体水平不高。大多数矿山企业信息基础设施落后，可共享的信息量少，信息流向无序且单一。这些都造成了矿山企业没能形成信息化决策和矿业信息产业化发展的规模优势，严重地影响了矿山企业的市场竞争与可持续发展的能力。我国矿山企业的信息化建设基本上处在3个层次。

（1）第1层次——无路无车

一部分企业经营状况较差，不能提供资金和技术支持；还有企业，领导层观念老化对矿山的信息化建设。这都导致矿山企业没有信息化的设备和人才。

（2） 第2层次——有路无车

部分企业经济基础较好，购置了大量先进的信息化建设的设备，但对人才的培养和引进力度不够，没有相关配套的专业软件支持，虽然有先进、齐全的设备做基础，但无法有效利用，导致矿山企业的信息化建设仅仅停留在表面工程。

（3） 第3层次——车货不一

一些矿山企业对信息化建设进行了较合理的投入，但由于对全局把握不够，导致各子系统的信息化建设有很大提高，但整体效果不佳。

而较为理想的局面应该是车货统一，在各矿、局、省、全国按4种模式来组织矿业信息化建设，并且要按照DE和DC的要求和规则逐步建立DM,这是矿山企业信息化建设的第4层次，也是面向21世纪的现代化矿山企业的努力方向。

4.我国数字矿山的发展趋势

针对我国数字矿山建设布局不均衡的现状，我国应制定如下战略对策：

( l )更新观念，培训人才：加大宣传力度，组织各类人才培训，尽快进行观念更新，使企业决策者、管理者和广大工程技术人员积极参与和协同配合DM建设。(2)加大经费投入，组织科技攻关：政府、企业要高度重视和联合投入，通过设立持续稳定的“数字矿山”资金来支持DM创新研究，组织层次不同、范围不同的科研攻关与技术推广。(3)形成优势合力，稳步健康推进：有关高校、院所和矿山企业之间、不同高校和学科之间要优势互补，加强合作，有计划、有步骤地稳步实施DM战略，力争实现我国矿业产业生产的跨越式发展，使我国的矿山和矿区逐步走上可持续发展之路。

参考文献：

[1]杨志勇。露天矿数字矿山建设思路探讨[J].露天采矿技术。2012(1)

[2]梁宵，袁艳斌，张帆，夏文钊。数字矿山应用及其现状研究[J].中国矿业。2010（9）