编者按：关于数字矿山的几点思考上周五，《矿业汇》带大家认识了全球3座最值得借鉴的智能矿山，本周，《矿业汇》继续给大家带来一篇北科大教授关于数字矿山与企业信息化建设的报告。大家一起学习、交流。

现状：任重而道远

作业对象：矿物岩石，深埋地下，存在不确定性，形态、数量、质量信息的获取比较困难；

作业地点：随生产的进行不断移动，信息的采集、传输都不方便；

作业条件：恶劣，露天矿风吹、日晒、雨淋；地下矿阴暗、潮湿、空间狭小；

产品结构：单一，地质资源决定产品，不能随市场变化。

总体来讲，我国处于工业化中期发展阶段，具体到矿山企业，工业化发展水平则非常不平衡，时间跨度在50年以上，一些矿山的装备水平、自动化水平已经接近或达到矿业发达国家的水平，有些矿山则还处在上世纪中期水平，与之相适应的管理模式、管理流程差异也非常大。

因此，矿山企业的两化融合任重而道远。

建设：数字矿山建设步骤

01 地质资源的数字化和三维可视化

由于地测量对象 — 矿物岩石深埋地下，其形态、数量、质量的信息存在着明显的不确定性。地质资源的数字化和三维可视化是首要目标。

实现：购置商品化的矿业软件，如Surpac，Micromine，Mintec，Datamine 等国外软件；3Dimine，Dimine，MapGis等国产软件。

许多矿山通过三维建模，开发了一些地表、井下的三维模型或称为虚拟现实，较为直观的反应矿山的实际状况。

02生产过程自动化系统建设

生产过程信息化包括露天GPS调度系统和地下矿生产过程监控系统。

通过北斗卫星导航系统等实现露天GPS调度系统，包括露天矿GPS车辆智能调度系统、铁路运输GPS/GPRS调度系统等，实现矿区生产调度、位移监测等。

地下矿山的生产过程监控系统主要有：

目前，遥控铲运机、遥控钻机在矿山的应用说明自动化与遥控技术已经进入了矿山企业，随着技术进步，无人采矿、无人驾驶机车、人工智能与机器人的应用势必成为矿山生产信息化、自动化的重点应用方向，并逐步完成矿山的智能升级。

03安全及生产管理系统建设

04关于数字矿山建设的思考

1）一些矿山建设数字矿山的积极性较高，但在认识上存在差距，重硬件、轻软件、轻管理的现象普遍存在；

2）在信息技术领域，矿山技术力量相对薄弱，既懂管理又懂信息技术的复合型人才缺乏，单靠矿山自己的力量来建设数字矿山比较困难；

3）僵化的管理理念、对数字矿山的片面认识，是数字矿山建设成败的关键。

技术：当前技术进展

凿岩作业

自动化凿岩从视距内遥控，到井下硐室遥控，再到现在从地面遥控的自动化凿岩，基本实现连续自动完成掘进工作面一个循环的炮孔或深孔采矿工作面一排扇形炮孔的凿岩，但设备移位和保养维修仍需人工干预。

出矿作业

铲运机出矿作业自动化大致经历了一下几个阶段：

（1）局部遥控作业；

（2）人工控制铲矿、自动运行、人工控制卸矿；

（3）人工控制铲矿、自动运行、卸矿；

（4）全自动出矿。

局部遥控作业

操作员用一台配带于胸部的控制装置控制铲运机进入采场装载。装载完成后，遥控将铲运机从矿堆移出。操作员再回到驾驶室，手动将铲运机开往卸载点。卸载完成，操作员再把它开回到刚才的装载点。 这样做尽管达到了操作员不进入危险区域的目的，但在不遵守安全程序时，还是会发生事故。

人工控制铲矿、自动运行

为了实现铲运机自动运行，国外一些矿山进行了多种试验。

最初的方案是在巷道中安装电子导航线，铲运机装载完成后，控制器自动导航控制铲运机运行至卸载点卸载。 试验表明导航效过比较理想，但是受导引系统限制，铲运机运行速度提升困难。

后来又使用激光雷达探测墙壁的距离和铲运机在巷道中的准确位置，并通过数据库给铲运机提供空间信息，发出移动指令：向左、向右、前进、后退、稳定速度、加速或刹车。这些技术的采用保证了在一个分段顺利实现三台铲运机的同时运行。

出矿作业

解决了铲运机自动运行问题后，自动卸矿、自动铲矿问题的解决保证了铲运机的全自动运行。

优势：不怕炮烟、不用休息、连续工作等。同时也彻底改变了工人的工作环境。

劣势：自动化区域运行的铲运机需要更光滑的巷道底板和大量的辅助装备，所以成本要高于人工操作采场。

示范：典型矿山介绍

借鉴：我国应采取的对策

注：本文部分资料来源于胡乃联教授报告，矿业汇编辑整理，转载请注明来源！涉及版权问题请联系微信eyedongdong。