智能化礦山建設方案范文

導語：如何才能寫好一篇智能化礦山建設方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：智慧礦山；人才培養方案；調整建議

1智慧化礦山開采技術現狀

我國大型能源集團，其信息化發展歷程與全行業一樣，也是隨著國家科技的進步而進步的。（1）綜合自動化系統、工業電視系統、瓦斯監測系統、束管系統、礦壓監測系統、井下人員管理及定位系統、井下工業環網、組態軟件等先進技術逐步在煤礦得到推廣，為煤礦的安全生產起到了一定的保駕護航作用。（2）隨著煤礦對信息化的進一步需求，煤礦信息化從單純的制圖逐步轉向為煤礦礦圖、數據的管理、更新等提供信息的共享和服務，同時也對煤礦通風安全專業應用和防治水管理等方面展開研究。（3）《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》提出：到2050年，“全面建成安全綠色、高效智能礦山技術體系，實現煤炭安全綠色、高效、智能生產。”綜上所述，黨和政府高度重視煤礦的信息化建設，通過30多年的發展，煤炭工業也已經取得了階段性的成果，為項目的實施奠定了堅實的基礎，但離智能礦山以及實現煤礦的完全信息化管理決策還有較遠的距離。

2智慧礦山建設目標

以陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦智能礦山建設為例。按照公司礦山智能化建設重點工作目標計劃，結合礦井自身的發展現狀，通過與國外內領先廠商合作，采用5G、云計算、大數據、人工智能、物聯網等一系列先進技術，從設備、網絡、平臺以及上層應用多角度進行智能化的提升和改造，建立統一的網絡傳輸系統，搭建智能化的數字平臺，改造現有業務系統，并逐步建設更多的智能化新系統，在此基礎上實現礦山智能感知、信息融合、系統聯動、數據挖掘和決策支持，全面提升礦山安全生產與管理水平，改善工人井下作業環境，實現監控、生產、維護、安全等多環節少人化或無人化，最終達成礦山智能化的建設目標。智能礦山的總體建設內容如下。感知層：感知層的建設主要包括傳感器和相對應的應用系統兩部分，用于獲取井下設備及環境的運行參數，數據，狀態等信息，同時也負責對相關設備儀器進行反向的開停，運行狀態調整等控制。本次小紀汗礦感知層的建設內容包括但不限于采掘、支護、通風、安全、提升、運輸、輔助生產、供配電等系統的傳感器及其信息化系統及附屬設備如PLC、自動化設備、攝像頭等。網絡層：針對于小紀汗礦井下不同場景，將eLTE、5G以及WiFi6等無線網絡技術相結合，實現井下移動通訊網絡的全面覆蓋，用于高清語音通話，視頻通話，井下高清視頻監控，傳感器數據回傳，工業遠程控制等任務。eLTE和5G網絡在井下的建設內容主要包括井下防爆基站，工業環網和相關供電設備，井上部分主要包括核心網和MEC，WiFi6的建設內容主要是井下防爆無線AP。計算資源層：計算資源層的主要建設任務是建設統一的云數據中心，包含云平臺服務器、存儲、網絡設施等相關核心硬件，以及IT機柜及相關配套如電氣設施、空調、防雷接地、環境監控系統、視頻監控系統等附屬設施。主要用于實現感知層各系統數據的采集、接入、整合、存儲、交換、計算、輸出，向上直接服務于數字平臺層，向下通過傳輸層設備共同完成數據的上傳下達工作。平臺層：基于混合云方案，建設包括集成平臺、AI平臺、大數據平臺、視頻云平臺、融合通信平臺、智能辦公平臺、二三維GIS平臺、以及IoT物聯網平臺等，做好智能礦山基礎平臺建設工作，實現小紀汗礦系統交互、數據融合，給上層應用提供AI、大數據、GIS、IoT等核心功能組件，使能礦山的智能化轉型與升級。應用層：依據小紀汗礦目前需求與規劃，前期計劃建設小紀汗煤流智能監控等智能化系統，解決礦井綜合信息集中展示、皮帶智能化控制、人員作業規范化監控、IOC大屏BI展示等實際生產經營管理問題，提高小紀汗礦安全管理效率，進一步實現井下少人、無人化。

3現有采礦工程專業人才培養方案

目前，甘肅省內開設采礦工程或煤礦開采技術專業的學校有：隴東學院、蘭州資源環境職業技術學院、甘肅能源化工職業學院三所學校。各校該專業現有人才培養方案中對畢業生的要求基本是：通過基礎課程和專業課程的學習，能夠掌握采礦工程專業的基本理論和實踐操作技能，能夠用于分析、解決采礦工程中的工程問題；能夠利用先進技術方法進行礦業工藝系統與過程設計；能夠通過設計實驗、分析數據對采礦工程中的工程問題進行研究，進而得到相關結論。從采礦工程專業課程教學計劃進程表可以看出，該專業開設的核心課程有：煤礦開采學、井巷工程、礦井通風與安全、礦山壓力與巖層控制、礦山機械等。可以看出，各校該專業現有人才培養方案（2018年制定，適用2021、2022屆畢業生）中對畢業生的要求、核心課程的設置基本是站在傳統采礦技術基礎上的，對智慧礦山建設很少涉及。

4對現有人才培養方案調整的建議

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關鍵詞：數字礦山；應用前景

Abstract: the article expounds the concept of digital mining and its system architecture, with specific mine as an example discusses the process of development of digital mines and the application prospects.

Keywords: digital mine; Application prospect

中圖分類號：O741+.2文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

隨著計算機應用的繼續普及計算計技術的不斷發展，數字化、自動化、智能化已經成為當今工業生產發展的必然趨勢，如何及時、正確、有效的實現數字化是當今工礦企業研討的主要課題和重要任務。“數字礦山”模型綜合考慮生產、經營、管理、環境、資源、安全和效益等各種因素，對企業優化資源配置、保障安全發展、提高經濟效益、提升競爭能力起著重大作用。故“數字礦山”是當今工礦企業發展的必由之路。

1、數字化礦山原理

數字礦山以礦山系統為原型，以地理坐標為參考系，以礦山科學技術、信息科學、人工智能和計算機科學為理論基礎，以高新礦山觀測和網絡技術為支撐，建立起并集成一系列不同層次的原型、系統場、物質模型、力學模型、數學模型、信息模型和計算機模型，通過多媒體和模擬仿真虛擬技術進行多維的表達，具有高分辨率、海量數據和多種數據的融合以及數字化、網絡化、智能化和可視化的特點。它是用信息化與數字化的方法來研究和構建的礦山，是信息化、數字化的虛擬礦山，是由計算機網絡來管理全部數字化信息的技術系統。通過它可以了解整個礦山系統所涉及的信息過程，特別是礦山系統多體之間信息的聯系和相互作用的規律。

2、數字礦山系統構架

2.1 按結構劃分

按結構劃分，數字礦山自下而上可分為以下七個主層次:

(1)基礎數據層，即數據獲取與存儲層。數據獲取包括利用各種技術手段獲取各種形式的數據及其預處理，如通過測量獲取水平角、豎直角、斜距等，并預處理得到點的三維地理坐標，點間的水平距離，點的高程，邊的方位角等；通過鉆探得到的巖芯判斷巖層的深度、礦物成分、分布、硬度等各項參數，繪制地質各種圖紙、圖表。數據存儲包括各類數據庫、目錄庫、文檔文件庫、圖形文件庫及多媒體文件庫等。

(2)模型層，即表述層。如空間和礦體屬性的三維和二維塊狀模型、礦區地質模型、采場模型、地理信息系統模型、虛擬現實動化模型等。該層通過繪圖軟件將數據加工為直觀、形象的表述形式，為優化、模擬與設計提供輸入接口。

(3) 模擬與優化層。如工藝流程模擬、采礦模擬、避災模擬、通風系統模所及參數優化、設計與計劃方案優化等。

(4) 設計層，即計算機輔助設計層。該層為把優化解轉化為可執行方案或直接進行方案設計提供手段。

(5) 執行與控制層。如自動調度、流程參數自動監測與控制、遠程操作等。該層是生產方案的執行者。

(6) 管理層。包括MIS與辦公自動化。

(7) 決策支持層。依據各種信息和以上各層提供的數據加工成果，進行相關分析與預測，為決策者提供各個層次的決策支持。

2.2 按功能劃分，

數字礦山包括六大類系統：數據獲取與處理系統、數字開采系統、礦區地理信息系統、選礦數字監控系統、管理系統、決策支持系統。其中數字開采系統是核心系統，也是效率和效益的主要創造者。

3、我公司礦山數字化的可行性

(1)我公司自二次創業以來，已經在礦山數字化、智能化、自動化上大下功夫。原有公司局域網及網絡OA辦公系統的廣泛應用，公司集控中心、調度監控中心、網真會議室和經營辦公區的建成，以及公司上層對礦山數字化的認可及支持，為公司礦山數字化進程掃清了障礙。

(2)公司利潤的連年增長，為礦山數字化過程中硬件設施的完備奠定了物質基礎；被譽為中國第一個數字化煤礦的劉莊煤礦的建設過程為公司礦山數字化提供了豐富的建設經驗。

4、數字礦山實施方案

4.1 構思設計數字礦山模型

根據公司自身的特點，圍繞數字礦山建設的具體目標設計包括數據采集、存儲、處理，生產過程實時監控，信息共享，內網通訊，綜合管理等內容的大型數字礦山模型。該模型主要考慮實現井下安全作業、嚴格控制生產成本，暢通公司內部交流，提高企業效率和效益。

4.2 構架完成數字礦山雛型

(1)根據公司規模采購匹配數量及配置的計算機，建立并完善以公司信息資源共享為目標的大型局域網絡。該網絡必須覆蓋公司各大小礦井及相關輔助單位，包括公司總部、公司設計院、各生產礦井、準備礦井、楚源公司、設備管理中心，公司兩醫院、公司保衛部，礦山救援中心、公司培訓中心等。且各二級單位內部各部門根據職能分劃也必須至少有一臺主機，以保證任何一個職工都有條件上公司局域網。

(2)建立職工信息庫，并對每一個職工分發一個唯一且固定的網絡身份證，即ID號，該號碼與職工工號一致。該ID號作為職工有關信息的索引，涵蓋職工工資、職稱、職位、崗位、通訊聯絡方式等信息，信息定期更新，ID終生不變。職工可以通過該ID號在任何一臺公司局域網內的主機上登錄，用于查詢自身信息、提供實名舉報、合理化建議、查看公司公告要聞、查閱公司文件等、給對方發送信息等。根據不同職工崗位設置不同權限。后期，針對職工ID號分發磁卡，職工可以憑該卡上下班打卡、充值并使用公司內部服務（加油、就餐、就浴、公司班車）。

(3)建立并啟用公司CIP系統,檔案管理系統、短信發送系統、生產管理系統、人力資源系統、用友財務系統、安全管理系統、物資供應系統、設備管理系統、成本管理系統、銷售管理系統、計劃管理系統、技術管理系統、安全監測系統、干部管理系統、企業文化系統等。

4.3 構筑完善虛擬數字礦山

(1)通過鉆孔、探槽和炮孔取樣等數據采集手段，建立礦山實體數字地質模型、用以表征煤、巖的空間分布及相關特征，如煤層走向、地質斷層、破碎帶、地質構造、巖性、煤質等。

(2)以地質模型為基礎，結合其它測量數據、采礦工藝、采掘機械參數、通風系統信息等構造虛擬礦山，進行數字模擬開采，從而完成礦山長、中、短期開采計劃編制，井下巷道標準斷面、峒室優化設計、開拓設計、采礦方法優化、通風設計調整、災變應變預案編制等工作。

(3)導入全站儀、GPS等數字化測量設備結合地圖軟件，自動生成地表建模、深井系統建模；對于AutoCAD，MapGis文件，可以直接導入3DGIS環境（如：3DMine），利用其點線和屬性數據構建三維表面直觀模型，通過任意兩個面或面與實體的的交并布爾運算，計算排土場的體積，計算填方，挖方工程量，計算保護煤柱留設位置及塌陷范圍等。

4.4、投入應用

(1)對礦山生產的各環節作實時監測、監控，如井下皮帶監控、主副井提升監控、采區變電所監控、工業電視監視、主要扇風機房監測、礦井火災束管監測、井下瓦斯監測、井下人員定位等；

(2)整合海量、異源數據，實現礦山各種數據永久、安全存儲，如：測量地理信息、地質地理信息、輸配電地理信息、給排水地理信息、職工人員信息、歷史文件、會議記錄等；

(3)全面實現全網即時通訊：網絡短信會議通知、辦公文件傳輸、公文收發、網絡業務審批、網真會議、井下通訊；

(4)實現數字化管理，如檔案管理、安全管理、資產管理、生產管理、成本管理、礦山綜合管理、綜合管線管理、設備管理、銷售管理、計劃管理、技術管理、干部管理等。

5、結語

篇3

關鍵詞：智慧礦山；LTE無線專網；數據傳輸

中圖分類號：TN 929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0020-01

智慧礦山是利用信息技術、通信技術、物聯網技術、云計算技術等，對礦山開采運行過程中各項關鍵信息進行采集、分析并對監測、監控、管理、調度等需求做出智能響應，從而實現礦山生產管理的自動化、智能化和無人化，為礦山中的工作人員創造更美好的具有安全保障的工作環境，促進礦山開采與利用和諧、可持續成長。

智慧礦山的實現基礎之一是實現信息的網絡化傳輸。傳統的礦區信息化程度不高，企業員工辦公及溝通效率低下，特別是對于露天礦，傳統的有線網絡無法適應礦區環境多變的作業環境，而一般無線技術存在覆蓋半徑小、穩定性可靠性差、帶寬小、支持業務單一等問題，導致通信網絡不暢、通信手段單一，無法有效支撐礦山開采生產過程的各類信息化應用。利用LTE技術搭建的無線局域專網能夠解決上述問題。

1 技術特點

LTE無線局域專網主要采用TD-LTE的關鍵技術來保證網絡語音集群功能的高效性和網絡的安全可靠性，如正交頻分多址技術、鏈路自m應技術、MIMO技術、小區間干擾抑制技術。其技術特點如下：

1.1 良好的移動性能

LTE無線局域專網工作頻段為1785MHz～1805MHz，帶寬達到20MHz，提供50Mbps上行和100Mbps下行的峰值速率，為應用終端在120km/h速率下提供高性能服務，在120～350km/h速率下保持蜂窩網絡業務性能。

1.2 支持多業務需求

LTE無線局域專網具備較強的數據吞吐能力，能夠提供物聯網數據采集、多媒體集群調度、高清視頻服務、移動互聯網等多種業務，滿足客戶需求。

1.3 靈活的系統應用

LTE無線局域專網采用時分雙工技術（TDD），可根據需要靈活配置上下行時隙資源和系統帶寬，實現頻帶資源、頻譜利用率的最佳使用；當發生突發事件時，通過QOS、GOS控制策略可以保證重要客戶正常通信；具備系統擴展性好、不同規模組網靈活的特點。

1.4 良好的安全保密性

采用硬件加密、數據加密、端到端語音加密、無線空口加密等措施，保證了系統的安全可靠。

2 建設需求

（1）建設統一的LTE無線局域專網解決礦區數據傳輸問題，提供寬帶無線傳輸業務，支持智慧礦山各類信息化應用的接入，具備高效可靠的數據傳輸、專業集群和多媒體調度能力。

（2）礦區無線局域專網的語音、數據、視頻業務通過無線方式傳回礦區核心機房實現數據交互，解決有線方式無法覆蓋區域的數據傳輸問題。

（3）可通過互聯網專線實現Internet接入。

（4）預留與PSTN/PLMN網關的接口，后期可通過PSTN/PLMN網關實現與公網用戶語音通話。

3 建設方案

無線局域專網由應用終端、無線基站、核心網平臺三部分組成：

（1）應用終端。包括CPE無線路由、車載/手持終端、移動視頻攝像機等接入終端，提供語音、數據接入等功能，終端設備通過空口協議與基站進行數據通信。

（2）無線基站。包括eBBU、eRRU、天線等無線基站設備，實現接入控制、移動性控制、用戶資源分配、空中接口管理等無線接入和無線資源管理功能。eRRU和天線安裝在室外高點進行室外無線覆蓋。eBBU通過光纖傳輸統一接入到核心網。

（3）核心網平臺。包括一體化核心網設備、網管平臺、網絡設備、智慧礦山的各類應用系統。一體化核心網設備主要對網絡呼叫信令進行控制并完成對數據、業務的承載，實現用戶連接和管理功能。網管平臺主要負責對各應用終端、無線基站、核心網平臺設備實現配置管理、性能管理、拓撲管理、故障管理以及安全管理等功能。

由于LTE無線局域專網采用特定的工作頻段，各應用終端需通過特定的無線頻段接入基站系統。各基站通過光纖接入到核心網平臺的網絡交換機，由網絡交換機進行匯聚后再接入一體化核心網設備。考慮到無線局域專網可靠性要求，網絡設備配置2套實現設備級冗余，一體化核心網設備主要單板采用1+1主備工作方式。同時部署1套網管實現對核心網、基站的管理。系統通過互聯網外部接口訪問Internet網絡，預留與PSTN/PLMN網關的接口。

4 結語

LTE無線局域專網具有高帶寬、高保密性、覆蓋范圍廣、支持高速移動、支持專業集群業務等技術優勢，為礦區數據傳輸問題提供了一種解決方案。本文對LTE無線局域專網技術特點、建設需求進行了分析，提出了建設方案，為該領域類似工程提供一些借鑒和參考。

參考文獻

[1]雷高.智慧礦山建設的探討[J].銅業工程，2013（4）：43-46.

篇4

在很長一段時間，擁有國內鐵礦石資源最多的鞍鋼鐵礦業卻戴著兩頂“最低”的帽子――國內鐵礦石資源開發利用率最低、國內鐵礦石產量增長率最低。由于戰略缺失與定位不準，鞍礦鐵礦山建設滯后、技術落后、管理粗放、成本居高不下。鞍鋼擁有鐵礦石資源量占全國的19.1%，而產量卻只有4%，部分鐵礦山處于過度開采階段。

截至2007年末，露天開采鐵礦山結存礦量僅為67973萬噸，只能服務12年左右，其中部分礦山的服務年限僅為5年左右，面臨“無礦可采”的尷尬局面。為此，鞍礦希望通過信息化手段構筑鞍鋼資源優勢，以提升其市場競爭力。

信息化建設穩步推進

2008年，鞍礦開始進行大規模的信息化建設。在建設之初，鞍礦將信息化工作分為五級規劃：一級是基礎數據的自動化采集；二級是企業自動化；三級是企業生產敏捷制造系統；四級是企業ERP系統；五級是包括智能決策系統在內的深度數據挖掘系統。

圍繞這五級規劃，鞍礦持續深入推進了自身的信息化建設工作。經過多年努力，鞍礦已經建成了460平方米的標準化機房、萬兆主干環網、GPS車輛調度系統、牙輪鉆精確定位系統、GIS三維綜合地質信息系統、基礎數據自動采集系統、生產執行系統（MES）、決策分析系統等配套建設。

另外，公司范圍內的46家單位也已經實現了統一管理，并同步上線了FI、CO、PP、PM、QM、SD、PS、MM等模塊。上線運行第一個月實現了新舊系統“異常數據為零”，三個月即實現了“甩賬”。

同時，在系統建設的實踐基礎上，鞍鋼礦業還開展了信息化的理論研究工作，形成了AMS（鞍礦管理系統）。AMS是以保證企業戰略的落實為目標，蘊含企業文化、管理流程、應用系統、信息技術的綜合礦業信息化應用的解決方案。

接下來，鞍礦還建設了以信息化平臺為支撐的精細化管理模式。創造性實施了基于價值鏈的戰略成本管理。2008年以來，鞍礦鐵精礦成本由637元/噸降至500元/噸左右，具備了與世界一流礦山企業競爭的成本優勢。此外，由鞍礦自主建設的，命名為“自覺云”的云計算應用系統也研制成功，已經正式投入運行。

該系統在國際礦山行業首次應用了XEN（開放源代碼虛擬機監視器）技術，實現了云主機、云存儲、云服務、云終端應用。該系統成功運行以來，服務器資源利用率由10%提高到80%，每年直接創造經濟效益達2.6億元。

創新管理 整合優勢資源

鞍礦把創新財務管理，增強企業價值創造能力，作為提升企業管理的核心來抓，對財務組織架構進行全新整合，推行財務共享管理，構建以決策支持、會計核算、經營支持為職能的戰略財務、共享財務、業務財務體系單元，促進財務管理職能向核心業務轉型。

公司建立企業資源信息主數據中心，構建大型萬兆企業網絡，實現局域網全覆蓋，為財務共享平臺建設奠定了硬件基礎。同時，包括合同管理、質計量管理、財務預算、維修計劃等管理集成子系統，為財務共享管理平臺建設提供了信息技術應用基礎和平臺資源。在會計組織、核算方式和制度管理等多方面，具備了由集中的組織形式轉型為財務共享模式的實踐基礎。

目前，該公司財務管理已形成戰略決策、共享服務與業務支持三級管理職能體系架構，建立了職能清晰、標準規范、數據共享、風險管控的管理模式，實現了財務工作向戰略決策分析、資本運營和強化集團財務管控能力等核心業務轉型，充分發揮出決策支撐、資源保障、價值創造、風險防范等作用。

智慧建設點石成金

在信息化建設穩步推進的基礎上，鞍礦還創造性地提出了打造“智慧礦山”的建設理念。

在鞍礦總經理邵安林的帶領下，鞍礦于2013年以打造“智慧礦山”為方向，努力使鞍礦的信息化建設實現“數字礦山”向“智慧礦山”的轉變，并形成完整的信息平臺。

所謂“智慧礦山”是建立在數字化、云計算、物聯網、協同管理基礎上的，具有智慧創新、智慧制造、智慧管理特征的先進礦山企業。其物理基礎是互聯網、無線網和物聯網，具有更透徹的感知、更全面的互聯互通、更深入的智能化的特征。智慧礦山將使礦山企業的變革創新能力、協同制造能力、低碳生產能力、企業管控能力、科學發展能力、文化素養水平等各個方面得到極大的提高。

在鞍礦“智慧礦山”建設的具體實踐上，經過了幾個步驟的實施。在企業管理層面，實現“智慧人本管理”，主要以流程管理系統為核心，突出管理者的管理作用，以職能化管理向流程化管理為目標，通過對企業經營管理團隊企業文化和經營理念的積累，業務流程的優化和個人績效的評價，實現管理機制體制的創新、管理理念的優化和管理流程的固化。

在企業經營層面，實現“智慧決策支持”，主要以決策支持系統為核心，以大量采集數據作為基礎，形成數據分析和決策支持模型，利用數據倉庫技術、數據挖掘技術，聚合企業管理智慧，保證企業實現戰略目標。

在業務管理層面，實現“智慧業務協同”，主要以SAP系統為核心，依靠流程管理為基礎，實現業務流、資金流、數據流三流合一，信息共享、高效協同。

在生產執行層面，實現“智慧生產執行”。以MES系統為核心，運用物聯網技術、GIS技術實現物流與信息流聯動，精益化生產、準時化組織，突出智能化指揮、自動化調度的作用，從而降低消耗，穩質高產。

在設備運行層面，實現“智慧設備管控”。以設備在線監控為核心，運用設備感知技術，依據數學模型分析，掌握設備實時狀態，降低事故率，提高設備利用效率。

通過五個層面的建設，鞍礦建成了具有國際先進水平的礦山信息化管理平臺，通過三項國際認證，接軌國際標準。在國內外鐵礦中首創“云計算”技術，打造“智慧決策支持”、“智慧生產執行”、“智慧業務協同”、“智慧設備管控”四大平臺，實現跨千里的動態分析和實時控制，成為全國“智慧礦山研究中心”和“全國智慧工廠建設”單位。

相關鏈接

篇5

關鍵詞：煤礦礦井；通風安全管理；智能化應用

引言

伴隨著礦井開采延續，礦井通風系統務必要引起高度重視，近年來，發生煤礦通風事故屢屢在目，對于礦井通風管理需要引起相關工作人員重點關注，引入高新技術與智慧化管控方式，改進煤礦井下安全通風的條件，加強對煤礦井下通風安全管控的檢查與防控力度，保證煤礦井下作業生產的安全性和可靠性。

1煤礦井下通風安全管控的重要性

1.1保障煤礦井下作業的安全性和可靠性

煤礦井下搭建通風安全系統的目的即為采用把礦井內部的有害氣體、廢氣等有害氣體實行行之有效去除，進而提升煤礦井下生產作業的安全性和可靠性。煤礦井下通風系統是確保煤礦生產安全的一個主要分支，不僅能夠確保井下相關作業人員的人身生命財產安全，也能夠確保煤礦井下作業的危險系數減少，降低煤礦井下發生爆炸的幾率。煤礦井下通風系統能夠在一定程度上增加礦井內部的氧氣流通，促使礦井內部的有毒有害氣體與礦井外面的新鮮空氣實現互換，使得礦井內部的空氣能夠獲得更加優良的品質，提升了礦井空氣內部的氧氣含量，確保礦井下能夠安全可靠的進行開采作業，保障煤礦井下的相關工作人員能夠安全平穩地進行煤炭開采作業。

1.2第一時間去除有毒有害氣體

在礦井內部開采作業進程中，伴隨著生產作業時間的增加，礦井下的空氣中將會存在諸多有毒有害氣體，其中包含瓦斯這樣的易爆易爆氣體，在放出相關有毒有害顆粒的情況下，同時也會對礦井內部空氣中含有的氧氣有相當程度的損耗，對礦井內部的常規開采作業產生極其嚴重的影響。假如相當長一段時間內沒能對煤礦井下內部空氣實施交換，極易產生相關作業施工人員瓦斯中毒的安全事故，假如礦井內部空氣中瓦斯氣體百分比含量較高，甚至可能造成爆炸這樣的惡性安全事故，相當大程度的影響著全部煤礦礦井的安全生產。煤礦井下通風安全系統能夠把礦井內部的有毒有害氣體第一時間去除到礦井外部，并且第一時間完成內外空氣輪換，促使礦井內部空氣質量非常安全穩定，降低礦井內部有毒有害氣體的真實含量，使井下作業施工能夠更加安全可靠的穩步推進。

1.3提供新鮮氧氣

現階段絕大多數煤礦企業所屬礦井距離地表深度非常大，這種情況造成煤礦井下氧氣非常稀薄。在此類情況下實行煤炭資源挖掘作業，不但將會出現很多數量的有毒有害粉塵與瓦斯氣體，與此同時還能造成氧氣在礦井下空間內的含量減少。這樣就對井下通風安全系統提出了非常高的規定。在現階段煤礦井下通風安全管控作業中，必須對于相關的井下現場作業狀況的通風系統進行合理管控，以此來保證礦井下通風的適宜性，為井下提供充足的氧氣，為作業人員的人身安全起到重要的保障，同時也能夠保證井下作業的安全、有序進行。

2煤礦井下通風安全管控進程中出現的安全漏洞

2.1煤礦井下通風安全系統存在安全隱患

現階段，國內大量煤礦井下的通風安全管理系統安全可靠性都比較低，這種狀況是目前煤礦井下通風系統現存的一個最為直觀和最緊要的安全生產問題。當中，總體通風量不夠是很多煤礦井下通風安全管理系統可靠性不高的顯著特征之一。“總風量不足”是指井下作業安排的采掘任務太多等導致風量不足以支撐采掘工作的現象。有的礦井在微風或者無風的情形下依然不顧一切地進行采掘工作，這樣的通風系統一定是達不到安全指標的。顯然，煤礦井下通風安全系統通風補償還需要從系統搭建這個根源上尋找探索原由。

2.2煤礦井下通風系統管控水平非常落后、相關企業監督、監管不力

礦山井下通風管理系統現存的另外一個亟待解決的問題是通風系統管控水平非常落后、相關企業管理人員監督、監管不力。除此以外，一些規模較小、資金周轉速度不快的煤礦企業受到巷道斷面過于狹窄的局限，把通風設備安裝在回風巷里或離風口太近的地方，常引發吸循環風的惡果。

2.3煤礦井下通風裝置布局不科學、可靠性較低

現階段某些煤礦企業出現理論上需要搭建密封區域的情況沒能切實構建而是使用風門作為替代，導致煤礦井下風門數量提高，有些風門布置在重要進風巷道與回風巷道中間，由于兩端的壓力差比較大造成漏氣現象比較嚴重，從而引起一系列的危害。

2.4煤礦井下重要通風設備運作效率差

因為采用的裝備自身效率值較低，亦或通風設備性能和煤礦井下通風環境阻力情況不匹配，通風設備運行效率值一般情況下不高，與此同時也產出電量的不必要的損耗。

2.5煤礦井下通風系統送風量不夠

某些煤礦井下因為整個礦區或者挖掘面供風量不夠或者供風通道串聯節點使用頻率過高，通常會出現某些區域瓦斯氣體集中、礦井內部粉塵濃度超出限定值范圍，對煤礦企業的安全生產產生重大的安全隱患。2.6煤礦井下漏氣點較多把足量的、滿足品質需求的空氣量輸送到用氣區域，漏氣少、有效空氣量占比高，是通風系統有效性表現之一，也是保證礦井安全生產的主要措施。可是，有的礦井外部漏風或內部漏風較大，導致有效風量率低的現象發生。

3現代礦井通風管理的新技術

我們從適應煤炭行業發展新趨勢、加快推進企業高質量發展的角度，提高對“智能化開采”建設重要性的認識，進一步增強責任感、使命感和緊迫感，我們也清醒認識到“智能化開采”建設既是煤炭行業發展必然趨勢，也是企業發展的必然選擇之路。

4煤礦通風智能化在礦井中應用

近年來我們緊緊圍繞智能化建設總體目標，制定了年度規劃，成立了專項小組、明確路線圖、進度表和時間節點，定期召開智能化建設推進會，樹立專業配合、部門協作、上下聯動的“一盤棋”思想，密切配合，在各自分管范圍內積極主動的推進“智能化”建設，形成強大工作合力，實施周通報、月考核、年評比，有力推進智能化開采循序漸進。首先引進主扇風機無人化管理系統。該系統一般由五大單元組成：集中控制單元、傳動單元、控制單元與下層數據收集及數據傳輸，集中控制部分一般實行對系統的遠距離操控與系統參數的即時監控，在安全管理及智能化方面主要有以下優點：（1）通風風機無人化管理自動化系統在施工作業現場使用以后，因為優化了風機設備的控制策略和風機送風能力，提升了煤礦井下通風系統的安全可靠性；（2）降低了通風系統設備的送風量損失，提升了設備的工作效率；（3）大量降低了煤礦井下通風安全系統的用電損耗；顯著地改進了設備起動時電流對電動機設備的沖擊，最大限度地減少了現場相關操作者的作業強度；（4）降低由于操作者手動作業可能產生的錯誤操作。其次我們正在積極洽談煤礦井下通風管理視頻監控系統。該系統一般是采用現代計算機技術的三維立體可視化解決方案，搭建煤礦井下通風安全管理系統參數化數據庫，把沒有具體形象的煤礦井下通風安全數據實行彩色三維立體投影，把煤礦井下全部巷道的通風信息數據和通風安全系統圖像和數據實行交互。在常規二維平面圖像的前提下實施改造，采用多維空間建模與分析功能強大的GIS技術為基礎平臺，能夠對礦井進行三維模型創立，還原巷道的真實形狀。采用分層管理方式實現對系統中巷道、構筑物和風機的分要素層管理。為煤礦井下通風管控系統搭建巨大的參數處理數據庫，切實解決實際煤礦挖掘生產作業中煤礦井下通風系統管控操作難度大的現象。5煤礦井下通風系統規劃的智慧化分析煤礦井下通風智慧化一體化解決方案能夠使操作者與計算機相互配合，其特點是操作簡便，伴隨著國內參數化科技的進步，煤礦井下通風系統規劃愈發朝著智慧化方向發展。降低礦山開采過程中的人為因素，并將其轉換為可靠的設備工作成果。礦產開采技術的系統化、整體化及智能化取代傳統的人工人機簡單配合模式，形成以計算軟件、自動檢測智能通風構筑物設計生產的成套化系統。煤礦井下通風系統規劃智慧化程序的搭建分析相關模塊的進程：（1）煤礦井下通風安全系統基礎輸出和3D動畫輸出模塊；（2）礦井中風機工作狀況和通風構筑物的檢測模塊；（3）數據分析和處理模塊；（4）技術經濟計算模塊與專家系統模塊。

篇6

關鍵詞:智能化技術;煤礦開采;核心技術

煤礦在生產與應用過程中，很大程度上會對自然生態環境帶來嚴峻的污染及影響。隨著可持續發展戰略不斷推進與國民生活質量逐漸提高，國民對日常生活生產需求提出更為嚴格的要求，自然生態環境問題也逐漸引起國民以及相關部門的關注。為此，相關部門與企業若想在后續發展中能夠高效地全方位去解決煤炭開采時所造成的污染及危害問題，全面做好保護自然環境工作，需將綠色可持續發展目標作為煤炭領域發展的重要內容。

1智能化煤礦的相關概述

智能化是借助大數據、互聯網及人工智能等先進科學技術，通過機器替代人工完成相關的工作。在煤礦開采期間，借助智能化技術進行開采工作，即借助先進的機器設備，使這些機器設備在工作期間具備對環境的感受能力、對事物的評判能力、對事物進行解決的決策能力以及根據相關程序迅速開展執行工作的能力。這些先進的機器設備可以通過人工設置的高級程序，在工作期間不斷采集相應的數據信息，然后進行智能化儲存和辨別，對收集的數據信息進行總結與歸類，從而高效地完成自身的工作。煤礦智能化開采是指在煤礦自動化開采工作體系中，融入了先進的技術和程序，使機械設備可以對系統中的數據信息進行智能化識別和學習，通過不斷積累相關知識內容，從而精準地指揮機器操作以及不斷提高煤礦在開采期間的工作效果與品質。例如，借助煤礦機械裝備去檢測煤礦井底的實際狀況，通過智能化識別和圖像視頻的傳送，工作人員可清楚地掌握煤礦地下狀況，全面掌握圍巖情況;其次，設備還可通過采集井下信息數據，對開采煤礦工作期間部分有關井下參數自動顯示，節省煤礦開采成本支出，不斷提升煤礦開采的效率與質量。若要完成煤礦開采的智能化，最為關鍵的就是開采期間對智能化煤機裝備的應用，該設備可以有效緩解國民的體力勞動和腦力勞動，對信息進行自動化的采集、分析、學習及累積相關經驗，對不同煤礦開采的實際環境內可將自身價值最大化地呈現出來，真正意義上完成煤礦開采期間無人工作方式。智能化煤礦開采即以智能化體系為根本，在煤礦開采期間融入新時代智能化開采思維，借助大數據、“互聯網+”及人工智能化等先進技術，收集和分析煤礦開采工作期間的有關信息數據，積極主動進行決策，按照開采環境類型可以精準地調整信息數據，從而完成煤礦開采工作期間智能化無人操作行為。

2煤礦智能化開采的關鍵核心技術

2．1地質雷達技術

在煤礦開采過程中，利用智能化開采技術可有效保障開采效率和質量，地質雷達技術屬于煤礦智能化開采關鍵核心技術的重要組成部分，可有效推動煤礦智能化開采效率，普遍情況下煤礦開采工作是在地層中進行，因此，精準識別巖層內的煤層顯得尤為重要，需要借助智能化技術精準判定煤層具置、煤層厚度等，這樣才能為調整液壓支架高度提供數據支持。煤層的偏差若是大于可控制的范圍，極易對采煤機工作進度與成效帶來負面影響，極易引發截割巖層問題的發生。因此，借助地質雷達智能化核心技術，可精準地判斷出煤層位置和煤層厚度，通過將地質雷達核心技術與其他技術有機結合，將紅外成像技術與其他技術有機融合運用，可確保煤礦開采工作面四周地質3D成像的精準度，對煤礦開采工作的品質與效率起到至關重要的作用。將地質雷達核心技術與其他技術相結合進行操作，可對煤層、頂板及煤層下巖層等實現3D立體觀察目的，對提升煤礦開采質量與效率奠定了堅實的基礎保證。

2．2MOS智慧綜合管理技術

在進行煤礦開采過程中，利用核心技術可大幅度提升開采工作的綜合質量，通過多系統整體管理操作平臺的合理性應用。MOS智慧綜合管理關鍵技術是通過綜合信息數據的規范化與信息化，操作系統平臺信息介入后的數據選擇相應格式進行儲存和交換，可大幅度提高信息數據的互聯互通性。統一化信息數據儲存方案運用的價值較為顯著，監督信息數據應用統一儲存方案，可以對信息數據資源進行高效處理，從而確保信息數據傳送的有效性、安全性及穩定性。此外，組態化與可配置的價值呈現也較為顯著，可進行大數據分析與總結，以確保管理體系的運用起到至關重要的影響。

2．35G關鍵核心技術

若要不斷提高煤礦開采的效率與質量，則通信網絡技術的運用方面尤為關鍵。通過把5G核心技術科學合理的與煤礦開采設備進行有機結合，可有效提升通信的質量與效率，給煤礦智能化開采業的可持續健康發展奠定了堅實的基礎。通信技術直接影響著煤礦生產的質量、效率及通信技術的運用成效，只有保證通信技術的質量與效率，才可有效推動煤礦開采工作。5G通信技術的快速發展與煤礦開采兩者息息相關，隨著科學技術的快速發展，煤礦開采技術水平也在不斷提高［1］。在5G通信核心技術運用背景下，推動世間萬物的互聯互通，在煤礦開采過程中，井下開采工作面與挖掘工作面存在局部受限的影響，環境較為惡劣及復雜，在5G通信背景下進行布置諸多傳感器，可以取得大量的信息數據，給智能決策提供了數據參照。應用5G通信核心技術，可對地質條件提前進行精細化檢測，通過機械設備進行精確定位及姿態精確感知，通過大數據技術進行解決及知識學習，煤礦智能開采的微型服務體系結構，大幅度提升了煤礦開采的質量水準。

2．4裝備定位技術

在開展煤礦智能化開采工作過程中，裝備空間位置信息數據屬于正常開采的關鍵保證。通過關鍵位置提供的精準線路，機械設備方可按照預期的軌道進行操作;其次，設備傾斜度問題也是煤礦負責人著重關注的問題之一。與地面定位相比，井下開采定位更為困難，這是由于地面定位可通過參照物或GPS進行操作，而井下極難找到合適的參考物或是接收到相應的GPS，部分煤礦開采企業負責人選擇中繼通信技術，井下通過GPS信號進行定位，不過在煤礦開采工作面則極難應用。由于通信均是弱電信號，且在煤礦開采過程中會存在極強的電磁場干擾弱電信息的問題，接收信號時引發較大的噪聲，給設備定位造成巨大的困難。針對設備定位技術的問題，既需要突破強干預的難點，還需突破定位精準度低的問題，這需要長期進行探索與分析［2］。

2．5井下環境監測技術

煤礦智能化開采核心技術類型中，井下環境監測技術的運用尤為重要，煤礦開采單位對煤礦井下的開采操作，因為煤礦井下環境較為惡劣與復雜，會約束與影響井下探測技術的應用，沒辦法進行精準的探測操作。通過科學應用井下環境監測技術，可以有效保障井下環境監測的質量把控。現階段煤礦開采過程中振動探測與環境監督的識別技術獲得廣泛運用，煤礦探測傳感器設備、網絡開采傳感設備等設施，在煤礦開采過程中起到至關重要的作用。設備技術間的關聯性較強，選擇互相合作的模式來提升技術運用的精準度，可有效保障信息數據傳送及運用的質量，有效提升煤礦開采工作的質量及效率［3］。

2．6井下信息數據分析技術

在開展煤礦智能化開采進程中，科學合理運用井下信息數據分析核心技術，可有效保障煤礦開采的效率與質量。信息數據分析是現階段煤礦智能化開采中較為重要的工作內容，只有保證信息數據分析的準確性，才可有效提高煤礦開采的質量。海量、復雜化、體系化的信息數據分析工作落實，在生活生產期間所帶來的大規模信息數據，數字化煤礦智慧邏輯模型的使用，可有效提升信息數據分析的綜合品質［4］。進行信息數據分析時，邏輯環節需從許多傳感器中得到煤礦的全面數據信息，操作人員借助有關數據信息，確保了科學合理地進行分析，處理信息數據分析存在的不足，可有效保證煤礦智能化開采的質量。當下信息數據分析技術還可進一步挖掘其多元化、多層次、多特點的優勢，并針對視頻內容識別的大數據處理分析平臺的使用，需更深入的完善與優化，從而保證信息數據產生時的分析價值［5］。

3結語

總的來說，在煤礦開采過程中，煤礦智能化開采思維的發展與應用是該領域未來健康發展的趨勢，在落實智慧煤礦創建工作過程中，智能化開采是必不可缺的重要核心技術。為此，有關開采部門及管理者須不斷總結與分析過往的發展經驗，借助當下先進的技術與工藝不斷提高核心技術水平。在很大程度上可以完成煤礦智能化開采與企業可持續發展的目的，還可大幅度促進煤礦領域的可持續發展，有效地推動我國社會經濟的良好發展。

參考文獻:

［1］王國法，王虹，任懷偉，等．智慧煤礦2025情景目標和發展路徑［J］．煤炭學報，2018，43(02):295－305．

［2］王宗超．智慧煤礦建設與智能化開采關鍵核心技術分析［J］．中國新技術新產品，2019(16):133－134．

［3］李首濱．智能化開采研究進展與發展趨勢［J］．煤炭科學技術，2019，47(10):102－110．

［4］楊志勇，劉福明，佟德君．露天煤礦智慧礦山創新設計理念［J］．露天采礦技術，2019，34(02):6－9．

篇7

關鍵詞：礦山機械；制造設計；相關問題

要知道在對礦山機械進行制造設計的時候，工序非常復雜，涉及內容廣泛，只有把所有涉及要素進行全面、綜合考慮之后，使得整體設計技術得到優化，摒棄不利因素，才能不斷促進礦山機械設備的發展進步。

1礦山機械制造設計技術特征體現以及主要技術

（1）礦山機械制造設計技術特征體現：在當代礦山機械制造設計領域發展中，特別是在全球化發展的背景下，帶有鮮明的時展特征。世界經濟一體化發展趨勢下，要求機械制造領域不斷更新發展技術，優化設計方案，以特殊的發展優勢在市場競爭激烈的大環境中獲得生存發展的機會，與全球化的發展步伐相一致。不僅如此，機械制造設計中還存在較為明顯的關聯性，因為進行設計制造的時候，需要運用最為先進的是施工技術與工藝，在前期，還需要做好相應的市場調查工作，這樣方便在后期根據實際情況需要做好相應的設計調整工作。再設計的時候要求每一個細節都做到環環相扣，把握整體設計質量和安全使用性能，此時，就需要對設計過程中的關聯性問題做好相應的控制工作，實現優化設計。最后，在進行礦山機械制造設計的時候要嚴格把握系統性發展特征。在實際生產過程中，進行機械設計制造的時候不僅要不斷運用新型發展技術，還需要采用傳統技術中的制造精華，加以先進的計算機信息技術作為輔助，保證從整體上提升設備的使用效率。除此之外，還需要做好機械售后的服務維修工作，實現現代化的機械設計和傳統制造設計的有效融合，對物質流以及信息流得到了動態化，這就使得機械制造設計的系統性目標得到了實現。

（2）礦山機械制造設計主要技術：與其他機械相比較而言，礦山機械制造設計技術呈現出多元化的發展趨勢，特別是應用最為廣泛的敏捷制造技術，這一技術是以全新制造概念的形式產生的，有效結合先進的數字化發展技術，可以有效提升設計效率，帶動整個生產流程的發展進步對機械設計的產品整體性的質量就能有效提高。對于數字化設計技術的主要用途是實現數字建模，通過對模型的深入分析研究，實現對資源的合理優化配置。與此同時，在進行礦山機械設計制造的時候還需要不斷融入智能化設計技術，因為現階段自動化程度普遍提高，在礦山生產過程中，對于機械的整體性能也有了更新的發展要求，實現設計的智能化發展是生產的需求。礦山機械制造設計過程中的并行優化設計，也是比較常用的設計技術方法，這也會成為未來礦山機械制造設計的發展趨勢。在具體的應用過程中，能夠實現機械間的協同工作，這樣在設計的整體效率上以及對實際功能需求方面就能有效滿足。在并行設計的技術方法應用下，對機械設計間的優勢互補就能有效實現，在整體機械設計的水平上能有效提高。

2我國礦山機械制造設計產品的發展方向

（1）設備大型化：伴隨我國經濟的不斷發展進步，隨之開發大量礦產資源，在這種發展背景下要求我們的機械設備不斷向大型化方向發展。雖然現階段相關工作人員已經對選礦所用的機械設備有了一定的了解，在研究領域也取得了一系列可喜的研究成果，但是，在具體實踐過程中依然存在一些需要亟待解決的問題。要知道在進行礦選的時候必須選擇科學合理的選礦設備，嚴格按照操作流程，根據現場實際情況選擇破碎設備、磨礦設備以及篩選設備、脫水設備和分選設備。選礦機械設備的優劣直接影響到礦山的生產效率和企業經濟收益。選擇大型機械設備的好處是可以對即將開采的礦山進行大規模操作，可以在短時間內完成大量成產任務，有利于提升施工效率，保證操作的安全穩定性。選礦設備大型化是工作的需要，也是企業提升工作效率以及工作能力的需要。

（2）提升的相關設備并使其與采選設備相適應：機械設備想要緊跟時展的步伐，不被淘汰，在未來的發展中就需要不斷完善使用性能和保證在使用過程中的安全性，保證機械的使用年限，提升工作效率。對礦山機械制造設計階段，結合現代化先進的計算機信息技術和自動化生產技術予以輔助，實現機械智能化和無人化操作，提升礦山生產效率。在設計中不斷更新施工工藝，淘汰落后的操作技術，舉例來講，多年前我國工業剛剛起步的時候，氣動制動技術帶給整個領域里程碑式的進步，在行業內受到普遍認可與普及，但是隨著時間的推移，技術的革新，這種傳統的發展技術必將被時代所淘汰。因為在礦山開采中需要應用的機械類型多樣，需要有效發揮各種設備的使用優勢，運用一定的技術加以融合，才能從根本上提升工作效率和企業效益。其中，最長用到的機械包括潛孔鉆、鏟運機以及礦用汽車在工作中這些設備是與選礦設備相互合作進行工作的，所以就需要提升礦山設備與選礦設備的配合度，保障施工的順利開展。

3結語

總而言之，在對礦山機械進行制造設計的過程中，一定要掌握技術要點和先進的施工工藝，注意設計安全，保障設計制造的順利進行。通過從多方面對機械制造設計的技術進行深化研究分析，對設計技術進行優化，從而滿足實際的應用需求，為我國機械制造設計領域的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]左萬君,楊勛.化工機械事故的原因分析及應對措施[J].民營科技,2011(12).

[2]孫滿紅,喬鳶飛.淺礦山機械事故的控制[J].中國石油和化工標準與質量,2011(11).

篇8

[關鍵詞]自動化；信息化；數字礦山

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0377-01

信息技術的快速發展和浪潮般的推廣應用，為礦山企業帶來了機遇，也帶來了壓力，“數字礦山”應運而生。數字礦山是以計算機及其網絡為核心手段，實現礦山信息的獲取、存儲、傳輸、表述、深加工及其在各個生產環節和管理與決策中的應用。它是一個由多個相互關聯的軟、硬件分（子）系統組成的龐大系統。

數字礦山的建設開發過程，稱為礦山數字化。礦山數字化過程是綜合運用GIS（地理信息系統）、遙感、遙測、網絡、多媒體及虛擬仿真等技術，建設礦山資源開發利用、信息采集、動態監測管理和輔助決策服務系統的過程。它是地理、資源、生態環境等復雜系統的數字化、網絡化、虛擬仿真，具有優化決策支持和可視化表現等強大功能。

礦山數字化的最終目標，是應用礦產經濟、數學地質、信息技術的原理與方法，通過計算機及軟件，把礦床地質、礦產開發等有關信息，以地理坐標為標準有機集成起來。并通過數學分析研究，建立這些數據的三維空間聯系，實現現實礦山實體的數字化、可視化，從而解決礦山生產動態管理、生產方案優化決策、礦山生產規劃、礦床邊深部找礦增儲、資源的合理開發利用等技術問題，以便減少資源的浪費和環境污染，提高礦業開發的社會經濟效益。

1 數字礦山目標及發展現狀

傳統的采礦工業大多數都是以人工作業為主，不僅采礦的工作效率不高而且還經常發生采礦人員傷亡的安全生產事故。為了更好地解決礦山在日常生產過程中所面臨的問題，堅持以人為本的工作理念，運用現代高新技術，不斷完善我國數字礦山的建設。數字礦山的主要目的便是為了更好地解決傳統采礦工藝存在的問題以及弊端，使信息資源的綜合利用與礦山的安全生產相結合，保證整個采礦過程綠色安全且高效節能。

我國的礦山企業受傳統采礦工藝的影響比較大，礦山企業雖然也在發展自動化建設和信息化建設，然而都受到傳統思想的束縛，不敢冒險嘗試新型數字礦山的建設，嚴重影響了數字礦山的建設。在國家和地方政府的不斷重視和扶持下，現目前我國的數字礦山建設正在如火如荼的進行著，并在不斷研究和開發各類新的開采技術，礦山的開采工藝也在不斷朝著數字化、智能化方向發展，大大提升了礦山企業的生產效率，帶來了巨大的經濟效益和社會效益。

2 數字礦山自動化和信息化建設

數字礦山系統由于容易受到自然條件和人為因素的影響，礦山系統的建設難度很大。自動化、信息化數字礦山不僅應當具備較強的調節能力，還應當具備較強的控制能力，使信息資源的綜合利用與礦山的安全生產相結合，保證整個采礦過程綠色安全且高效節能。

2.1 礦山自動化

開采設備的自動化，不僅能夠提高礦山的開采效率，還能夠有效地改善企業礦山的生產條件，降低開采成本，保證采礦過程的安全。此外，開采設備的自動化也是無人采礦和數字采礦的重要實現手段。現目前我國采礦企業應當摒棄低效率、高強度的傳統礦山開采方式，不斷發展自動化開采技術，在提高資源利用率的同時，保障礦山開采人員的人生安全。尤其是在開采難度高和開采危險大的礦山開采工作中，自動化開采的優勢更大。

現目前，我國大多數字礦山都在使用自動控制技術、振動檢測技術、自動診斷技術以及自動識別技術等一系列自動化生產技術，使我國礦山的智能化生產更加完善。我國數字礦山近幾年也在不斷發展，在礦山GP定位、三維地學模擬以及礦山地理信息系統等自動化生產方面都取得了一定的成就。此外，數字礦山的自動化也應當包括運輸自動化。數字礦山的自動化運輸系統能夠對開采礦石進行自動運輸，不僅大大節約采礦的運輸成本，還能夠避免安全事故的發生，提高礦石的運輸效率。

2.2 礦山信息化

信息化信號的傳輸方式有兩種：一種是模擬信號傳輸；一種是數字信號傳輸。其中模擬信號在抗干擾性方面的能力比較差，模擬信號一旦在傳輸過程中遇到噪聲干擾，會對模擬信號的傳輸造成一定的影響，并且模擬信號受到影響后，很難自動恢復正常。相反，數字信號在抗干擾性方面的能力比較強，在傳輸過程中遇到噪聲干擾，數字信號會通過自動整形再生來恢復信號的正常傳播。此外，數字信號在進行傳輸時不會受到距離的影響，并且具有相當高的保密性能，能夠很好地保證傳輸信號的質量。若數字信號的傳輸基于光纜，則數字信號傳輸的優勢將得到最大發揮。由于礦山的需要傳輸信號的距離比較遠，加上采礦區域內給中機械的噪音較大，因此，礦山系統要實現及時、快速以及準確的信息傳輸，信號的傳輸方式應當首先數字信號傳輸。數字信號能夠快速、高效地將礦井下面的實時采礦場景傳輸給地面信息控制中心，也能夠將控制調度中心的各種控制調度信息快速、高效地傳輸到礦山的各個采礦車間或部門，不僅能夠大大縮短傳遞信息時間，還能夠準確地控制礦區個采煤部門或車間的協調運作，提高礦山的生產效率。

3 建設信息化、自動化數字礦山的意義

隨著科技的不斷發展，發展現代化數字礦山是采礦工業未來的發展方向，建設信息化、自動化數字礦山有著非常重要的意義：

3.1 建設信息化、自動化數字礦山能夠提高采礦企業的綜合競爭力

建設信息化、自動化數字礦山能夠使企業的核心采礦技術得到不斷發展和完善，也能促進企業的基礎技術和核心技術的不斷創新，能夠使采礦企業在國際競爭中展現良好的企業形象。

3.2 建設信息化、自動化數字礦山能夠不斷提高企業的生產效率

建設信息化、自動化數字礦山，能夠使企業在實際采礦工作的運轉效率不斷提高。信息化、自動化數字礦山把傳統的采礦工作的人工操作變為了現代高技術含量的機械化操作，在提高企業生產效率的同時大大降低了采礦工作人員傷亡的安全事故。

3.3 建設信息化、自動化數字礦山能夠有效降低企業的各項損失

建設信息化、自動化數字礦山能夠大大減少或避免采礦工作中發生礦山災害的風險，防止采礦工作中各類安全事故的發生，保證礦山的整個采礦工作的高效性、高產性以及安全性。礦山在采礦過程中一旦發生安全事故，信息化、自動化數字系統能夠緊急產生相應的防護措施，減少礦山工作人員的傷亡，保護礦山開采設備，降低礦山的經濟損失。

4 信息化、自動化數字礦山建設中存在問題及解決方案

我國的數字化礦山經過十幾年的發展，取得了一定的成就，然而我國的數字化礦山在建設中仍然存在一些問題：

4.1 數字礦山出現信息孤島的現象比較嚴重

現目前我國的很多數字礦山都沒有完整的礦山數據收集以及數據共享系統，導致礦山的各類數據分析、地質狀況以及對相關設備設施的控制不能實現數據共享，使數字礦山各個系統之間存在嚴重的信息孤島現象，浪費了礦山的信息資源。對此，礦山企業應當加快數字化控制軟件的開發和研究，不斷優化和完善數字礦山系統，加強各個礦山之間以及礦山各個設備之間有效的數據共享，合理利用礦山數據資源，提高礦山的生產效率。

4.2 數字礦山技術以及生產設備落后

現目前我國很多數字礦山由于資金問題，無法引進新的技術和設備，導致我國數字礦山的技術以及生產設備比較落后，嚴重阻礙了數字礦山技術的創新和礦山系統的優化和完善，制約了我國數字礦山的發展。對此，數字礦山應當加強礦山關鍵技術的研究，培養和引進更多的數字礦山專業技術人員，加強對數字礦山的基礎理論知識以及核心技術的開發研究，不斷改進和創新數字礦山開采技術，優化和完善數字礦山系統，提高數字礦山的生產效率，為企業帶來更大的經濟效益。

5 結語

隨著科技的不斷發展，發展現代自動化、信息化數字礦山是我國礦山未來的發展方向，對礦山企業有著十分重要的意義。數字礦山企業應當不斷創新礦山核心開采技術，不斷完善和優化數字礦山系統，使數字礦山的日常開采活動正常、高效進行，為礦山企業帶來更大的經濟效益，推動我國數字礦山的發展。

參考文獻：

[1]姜亮.淺談煤礦企業信息化及數字礦山建設[J]， 科技致富向導，2013（15）：176―246.

篇9

【關鍵詞】數字礦山；視頻監控

數字礦山是建立在數字化、信息化、虛擬化、智能化、集成化基礎上的，由計算機網絡管理的管控一體化系統，它綜合考慮生產、經營、管理、環境、資源、安全和效益等各種因素，使企業實現整體協調優化，在保障企業可持續發展的前提下，達到提高其整體效益、市場競爭力和適應能力，最終目標是實現礦山的綜合自動化。由于井下環境的特殊性、復雜性，迄今為止，還沒有一個理想的通信系統能夠解決集井下無線語音通信、視頻通信、人員定位、環境監測、設備控制和生產管理等功能于一體的煤礦生產和安全需求。本文結合馬莊礦區環境特性，在數字礦山綜合局域網的設計基礎之上，對視頻監控系統在數字化礦山中的應用做了簡單介紹。

1 礦區概況

萊蕪礦業有限公司馬莊礦區是上世紀50年資建設的大型井下鐵礦礦山，是國內目前現代化程度較高的井下礦山，目前年產原礦100萬t，開采優質鐵礦，礦區下設兩個井口，一個選礦廠。由于礦區規模較大，生產及管理部門復雜，安全系數要求高，所以在眾多的生產車間、特殊室外場所和職能部門實現工廠監控系統和生產指揮調度的結合，將在很大程度上提高礦廠的智能化管理水平。

2 礦區需求

馬莊礦區選用的設備均為國外、國內大型設備，自動化程度高、設備昂貴，設備的生產能力大，因此設備運行的好壞，直接影響著鐵礦的生產成本高低和安全生產。需要利用現代化的工業視頻技術，監測礦山提升機、井下水泵、皮帶運輸機、破碎機、球磨機等設備的生產運轉狀況。并由于礦區面積大，需利用監控設備對礦區進行安全管理。隨著礦山企業安全生產監督管理的需要，視頻監控技術已廣泛應用礦山生產的各個重要環節。為礦山建設視頻監控系統，可以直觀的了解到礦山現場各個地點的詳細狀況，跟蹤生產進度，檢查工人的工作狀態。更重要的一點，是可以檢測礦山內部的安全狀況，從而最大限度的確保工人的安全，以避免事故和損失，并可為事故后期提供可靠證據。

3 系統設計

我們在進行系統設計和設備選型時充分考慮到了馬莊礦區實際生產情況。全方位實時監控礦區生產、選廠運轉、重要設備的工作狀態，確保鐵礦安全生產、管理有效開展。由于鐵礦礦區現場，特別是井下條件差、環境特殊，井下有水汽，井上有塵土，所以在設備選型設計時，必須首先重點考慮設備的安全性和可靠性。其次要著眼于長遠發展，系統及設備選擇要先進、靈活、兼容能力強、市場貨源充足、使用維護方便。由于礦區監控點數量多并且分布地域比較廣，遠程監控系統采用集中管理機制，運用服務器/終端架構，對系統內所有設備和用戶端進行集中管理、遠程設置、遠程升級、遠程維護。將整個系統的管理、維護工作集中到一臺服務器。對于網絡中各項遠程報警、視音頻終端設備的維護，管理員不必到達設備現場，在遠程就可監測設備運行狀態，修改設備的各項參數，既提高了設備維護效率，又節省了人力與時間，也便于整個系統的管理，使整個監控系統的可靠性得到有力保障。

3.1視頻信號采集

根據礦區實際情況及管理需求，共配置150臺攝像機。其中選廠由于粉塵較大，配置低照度隔爆型攝像機。為便于夜間監測水位，選廠濃縮池采用旋轉云臺攝像機，并配有防雷設施，通過監控中心視頻處理主機可對云臺進行遙控控制，確保對觀測點進行全方位的監控。礦區，為了便于安全監控，采用球形攝像機，內置云臺及控制主板，主要是利于采集現場的視頻圖像信息。防雷部分主要由同軸防雷器、通訊防雷器、電源防雷器、隔離器及避雷針等構成。主要是保護人員及設備安全。

3.2視頻信號傳輸

通信線路主要由視頻線、雙絞線、光纖、通訊線、網線及視頻光端機構成。主要是對采集到的視頻圖像信息進行傳輸。由于考慮到馬莊鐵礦礦礦區范圍大，設備移動頻繁，所以視頻傳輸方式根據監控點的安裝位置、設備電源取向及視頻信息的合理傳輸方式等要求，采用視頻線傳輸和網絡傳輸相結合的方案，對于遠距離工作面采用網絡視頻傳輸技術，通過局域網傳輸。而對于不動點為防止大型設備對視頻信號傳輸的影響，采用光纜傳輸，有線傳輸介質全部采用鎧裝光纜，以保證地面與地面之間、地面與坑下之間傳輸光纜機械強度的要求。光纜鋪設為便于今后延長和移動，在設計中采用快速延長和接續裝置。

3.3視頻信號的接收及處理

前端攝像機攝取的視頻信號經過局域網或光纜傳輸，進入到礦主控室和調度室的監控主機內，配置的監控主機可接收16路視頻信號，并且具有視頻矩陣及硬盤錄像功能，視頻信號進入監控主機，在主機顯示器上既可分割顯示也可單畫面顯示，視頻主機可對前端任一路攝像機進行云臺及鏡頭控制。監控系統靈活的畫面切換，支持對云臺進行變焦、控制、預置位置等操作，支持視頻輪巡，實現圖像抓拍、錄像、回放、多樣化存儲機制，支持本地、服務器、設備端的存儲，方便各級管理單位結合實際環境進行設置，確保歷史視頻錄像文件完整、安全的存儲，方便各級單位的監控人員隨時對某一個場景視頻錄像進行回放，作為事件處理的有力證據；高圖像質量，采用最新的視頻編解碼器和自適應高性能流媒體服務器設備，融合多種新型專利技術，圖像流暢、畫質清晰，實時性好，獨特變碼流技術能根據網絡環境實時彈性調整數據流量；靈活的用戶管理，根據三級管理架構，可以快速的進行權限復制，通過權限細分模式可將操作控制權限延伸到前端設備，靈活的權限組合策略使應用更加方便快捷。

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[關鍵詞]露天采礦技術 采礦設備 發展 趨勢

[中圖分類號] TD824 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-251-1

0引言

我國地大物博，資源豐富，隨著對資源的開采程度不斷加深，露天礦山成為一種常見的開采形式。但由于采用的設備與工藝較為落后，產能與社會的需求形成巨大的反差，不能滿足經濟發展要求。但同時與井工礦開采相比，露天采礦存在著其自身的優勢，首先它在一定程度上擺脫了空間的限制，有利于實現進一步自動化，資源的回收率高，生產成本自然會低一些，相對安全。目前我國對于露天采礦的技術與應用的設備都進行了細致的研究，并可從中看到未來的技術發展與設備的發展方向。

1露天采礦技術發展與趨勢分析

目前，隨著礦業資源本身的需求增多，以及工裝設備的不斷發展，國內外對于露天礦的開采技術發展也進行了一場深化的改革。從技術上來講，開采規模不斷擴大、生產連續化程度提高，裝備更加現代化。采用的幾種主要的開礦技術都有了明顯的改革提升。隨著我國對資源與環境的保護政策不斷加強，在未來的露天開礦中，開始走向綠色環保的道路，建立了低能耗高效率的先進工藝流程，做到少排放，多生產，既不對環境產生較大的破壞，同時滿足市場的需求[1]。

1.1爆破技術分析

爆破作業是礦山開采中一道重要的工序，爆破技術在擠壓、微差爆破、孔內微差爆破等作業中都有著廣泛的應用，并且使難爆礦巖的破碎塊問題和爆破減震問題得到了有效的解決。隨著各種新型的炸藥以及爆破器材的應用（如銨油炸藥及各種衍生含水炸藥、防水漿狀炸藥、爆藥雷管等，新型爆破材料和器材的運用），使得爆破精度不斷提高，爆破質量也不斷提升，在爆破安全方面也獲得了更為有效的保障[2]。

1.2陡幫開采技術

隨著露天礦區的地形不斷復雜化，作業條件不斷嚴峻，采用陡幫開采技術可以有效降低工程量，在最短的周期內，實現最大的效果體現，提升整體的生產能力，改變了傳統的開采模式，實現了創新[3]。

1.3露天采礦技術趨勢分析

開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發展，施行強化開采，提高工作線推進速度，為資源均化搭配創造條件。采用組合臺階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產剝采比。除了技術的發展外，還有設備多樣化發展趨勢。另外國外在露天采礦時特別注意對自然環境的保護，我國在未來的露天采礦中，也需要堅持低能耗、高效率技術理念，保持周圍的景觀不受嚴重影響。

2露天采礦設備的發展分析

2.1露天采礦設備向大型化發展

近20年來，隨著礦業的不斷發展，露天采礦設備逐漸走向大型化。首先露天穿孔設備的鉆孔直徑不斷擴大，甚至達到560mm；另外隨著液壓技術的發展，露天裝載設備的斗容量不斷增大，某公司生產的輪式裝載機斗容量已經可以達到31立方米；露天運輸設備的噸位開始不斷增大。大型液壓挖掘機與輪式裝載機的重量輕，能夠機動靈活，投資少，容易形成無級調速與控制。大型設備在露天采礦生產中，能夠大幅度提升工作效率，同時能夠適應更加復雜多變的環境，承受力強，得到市場的高度認可。目前幾個大型的重型采礦設備生產供應商正在進行大型設備的研發與測試，在不久的將來將會投放市場進行應用[4]。

2.2露天采礦設備向智能化發展

隨著現代技術的發展，車載視頻系統已經開始應用于露天采礦業，為安全生產提供了強力的保障。GPS系統的應用，大大提高了露天礦山測量的效率，同時也提高了準確度；現代汽車安全技術極大地提高了采礦設備的安全生產系數。除此之外，露天采礦設備也開始向著人性化發展方向邁進。隨著電子技術的發展，更多的自動控制技術、電子信息技術與網絡技術開始應用于設備性能提升上，對自動化水平的提升、安全防護以及智能化發展提供了更加全面的思路。通過計算機與網絡技術，對礦山三維空間進行描述，建立生產管理系統，指導設備進行精確開采。在露天采礦的設備與生產管理中，增強智能化系統研究，促進了生產力的提升[5]。

2.3露天采礦設備向個性化發展

隨著礦區地形的復雜多變，存在當前設備不能滿足生產需求的問題，這就需要采用特定化的設備與工裝。設備生產企業面對市場需求，也在不斷開發個性設備，在較短的制造周期內設計生產完成需要定制的設備，滿足多種情況的露天采礦。露天采礦設備的個性化發展已經不再只是單純的開采設備，而針對主要設備、輔助設備以及其他工裝等進行的全面生產方案制定。設備服務商不但需要保證設備的性能與使用需求，同時對與設備相關的配套均需要進行進一步研究，協助采礦單位完成整體開采流程最優化，達到共同雙贏的目的。個性化、全面化設備是未來生產力提升的關鍵，單一的產品不再滿足社會經濟發展的需求[6]。

3結語

隨著科技水平的不斷提升，在露天采礦行業中，使用的技術與設備均需要進一步提升，不斷提高生產效率，創造更多的價值。在采礦設備升級中，肯定會遇到一些問題。采礦企業要克服這些問題，勇往直前，為創造社會效益與經濟效益敢為人先，創新思維，穩中求進。我國未來的采礦行業前景一片光明，需要行業技術人員不斷探索發現，創造更多生產力，促進我國社會的全面發展。

參考文獻

[1]卜必明.淺議國內采礦設備發展現狀及趨勢[J].工程建設，2009，04：56-59.

[2]宗玉良.露天采礦設備的發展趨勢及對采礦技術的推進作用[J].河北企業，2010，08：39-40.

[3]姬振華.露天采礦技術及發展方向[J].科技創新與應用，2012，27：63.

[4]李恒武.探究露天采礦技術及采礦設備的發展形勢[J].科技創新導報，2012，32：62.