浅谈基建期数字矿山建设

（河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司，河北 邢台 054100）

浅谈基建期数字矿山建设

张素娜 连欢超

（河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司，河北 邢台 054100）

数字矿山已成为我国采矿企业追求的目标。本文介绍了数字矿山的定义和建设意义，简要描述了数字矿山建设的主要内容，简述了基建矿山数字矿山建设的优势。

数字矿山

在信息技术飞速发展的21世纪，矿山信息化的建设也在不断加速，为实现矿山生产过程的可视、可控、可调和高效率、高安全，数字矿山应运而生。

1 数字矿山概述

1.1 数字矿山定义

数字矿山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”，是数字矿区和数字中国的一个重要组成部分。数字矿山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。数字矿山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。

1.2 数字矿山建设意义

数字矿山的建成将解决矿山建设施工中组织管理难度大的问题。随着建设工程的进行，矿山采矿、选矿、机电、采暖、通讯、地面土建、管道输送等工程将全面展开。从井下到地面，从地面到高空，将出现多水平立体交叉作业和多工种多工序平行交叉作业，加上地质条件复杂，施工中难以预测的不利因素随时可能出现等，组织管理的难度非常巨大。数字矿山可将矿山建设、生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理，使矿山企业建设和生产呈现安全、高效、低耗的局面。

2 数字矿山建设的主要内容

数字矿山系统是一个复杂的、动态的、开放的巨大系统，各个部分之间相互影响、相互制约。矿山系统主要包括以下几方面的内容：

（1）基础网络平台。基础网络平台通过覆盖矿山井上井下的高速网络将以及矿山传感网将矿山环境、设备及人员实时联接起来，并传输到计算机、互联网实现信息的采集、传输、存储、分析、决策、控制、发布和查询，不仅保证信息的互联互通，更保证了信息的可靠性、安全性和及时性。

（2）数据仓库。数据仓库是实现“数字矿山”的根基。主要用于实时采集和更新矿井建设期和生产期的地理信息、进尺、水文、人员位置、设备状态等基础数据信息，并通过数字建模实现整个建设过程的可视化。

（3）四维地理信息系统与可视化集成平台。以数据仓库为基础，基于统一的空间和时间四维坐标将矿山中所有信息可视化并配置完整的属性信息，建成完整的四维时态地理信息系统，实现地上地下所有对象的透明管理和虚拟现实系统仿真。实现矿井开拓设计对比，实现矿山机械、总图运输、通风系统、给排水系统的模拟运转，实现建设过程的控制与调度等，还可以对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。

（4）矿山安全生产监控与预警、救援系统。按照国家对矿山企业安全避险六大系统的建设要求，必须建立矿山监测监控系统、井下人员定位系统、井下紧急避险系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统 。建成后可以实现矿山的井上和井下的语音通讯、人员、设备跟踪定位、井下关键设备的远程监控、井下关键位置的图像视频监测监控、以及各种环境参数的监测监控等。在此基础上实现统一生产指挥调度。

（5）矿山ERP系统。要实现真正的“数字矿山”，建立一套完整的、符合采矿行业的矿山资源优化（ERP）系统是很有必要的。矿山资源优化（ERP）系统主要包括人力资源系统、项目管理系统（包括项目前期、进度管理、投资成本、招标管理、文档管理、系统管理等）和办公OA系统等。

3 基建期数字矿山建设优势

数字矿山的建设是一个渐进的过程，是一项复杂的系统工程。作为基建矿山，存在很多建设优势：

（1）国内外已有不少成功案例可以借鉴。尽管各个矿山的地质环境、采选设计不同，但是服务于数字矿山建设的技术、软件、平台是统一的，计算机软件系统、无线通讯技术、传感器网络技术、生产管理与控制系统等都已比较成熟，基建矿山可以借鉴成型矿山的建设经验，少走弯路，实现建设优化。

（2）基础数据循序渐进录入。作为数字矿山根基的基础数据录入工作量是相当繁重的，而基建矿山数据从零开始，基建数据实时录入，大大减少了录入工作量，保证了数据准确性。

（3）基建期数字矿山的建成为日后安全高效开采作业打下坚实的基础。矿山实体与基建期数字矿山将同步建成，决策者可以根据已有数字矿山迅速准确地掌握动态业务中的一切信息，以做出有利于生产要素组合优化的决策，使企业资源合理配置，从而使企业能够适应瞬息万变的市场经济竞争环境，求得最大的经济效益。

结语

数字矿山的建设是一个长期的过程，从科学概念到具体实施的关键在于人，我们要转变观念，充分利用现有技术，提高矿山各项管理水平。矿产资源正面临资源短缺、供应乏力的严峻形势，数字矿山的建成将实现矿区资源的高效、安全、绿色开发开采，以确保中国矿业可持续发展。

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TD67 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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