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金属矿山“数字化”任重而道远

发布日期:2017-10-14  来源:矿业俱乐部  浏览次数:547

“数字矿山”的概念何时提出?

美国副总统戈尔于1998年在一场题为《数字地球:二十一世纪认识地球的方式》的演讲中最先提出“数字地球”的概念,数字矿山是数字地球理念在矿山勘探、开发及矿山管理中的具体英语,是未来矿山的崭新体系。

何为数字矿山?

所谓数字矿山,是指人类在矿山地表和地下开采矿产资源的工程活动中所涉及的各种静、动态信息的全部数字化,并由计算机网络进行管理,同时可运用空间技术与实时自动定位、导航技术对矿山生产工序实行远程遥控操作和自动化采矿的综合体系。

数字矿山的主要建设内容?

1.矿山综合通讯系统

2.矿山安全生产在线监测监控系统

3.生产过程自动化控制系统

4.矿山数据仓库和矿山数学模型

5.三维可视化平台

6.采掘生产辅助决策系统

7.安全生产调度指挥系统

数字矿山发展的阶段?

1.初级阶段:为矿山建立数字化信息系统

2.中级阶段:建立可以反映真实矿山面貌(地上、井下)的虚拟矿山

3.高级阶段:自动化、远程遥控采矿

我国处在哪个阶段?

不得不说,我国目前数字化矿山发展仍处在初级阶段,总体水平还很低,同矿业发达国家相比差距仍然很大。虽然到目前为止,我国数字化矿山已取得较大成就,但同矿业发达国家相比,我国“数字矿山”起步晚,总体水平还很低,仍处于初级发展阶段。

早在20世纪80年代,加拿大某矿业公司就研制了多种自动化运输设备;20世纪90年代,一些发达国家开始拟定数字矿山发展计划,并着手研究并成功运用遥控采矿技术,如1994年澳大利亚发起了采矿机器人研究项目,1996年挪威、加拿大、芬兰合作发起并采矿自动化计划;21世纪以来,加拿大、澳大利亚等过的属矿山已部分实现无人采矿。

目前,美国、澳大利亚、加拿大、瑞典等国家已经逐渐实现遥控采矿、无人工作面甚至无人矿井开采。美国已成功地开发出一个大范围的采矿调度系统,采用最新计算机、无线数据通讯、调度优化以及全球卫星定位系统技术,进行露天矿生产的计算机实时控制与管理。这些国家的数字化矿山技术起步早,发展快,主要从开采过程的自动化、智能化入手。很快,数字化技术就在凿岩、爆破、装载、支护和运输等作业成功运用。一些井下矿除固定设备已实现自动化外,铲运机、凿岩台车、井下汽车全部实现了无人驾驶,工人只是在地面遥控这些设备,就可以保证采矿作业的顺利进行。

我国数字矿山的发展?

1、我国从2000年开始,针对矿山企业信息化建设总体水平低的问题,强调要发展“数字矿山”技术和理念,并逐渐实施开展相关技术的研究、开发与试验。地下数据获取能力弱、矿山数据数字化程度低、相关软件缺乏,传感器运行效果较差等问题也逐渐得到改善。

2、“十一五”期间,国家科技部已将“地下无人采矿技术”列为“863”、“支撑计划”的首批启动专题方向之一;“十二五”期间,国家科技部继续加大了对无人采矿的支持力度。很多矿井通过引进设备与技术,逐渐实现了采掘、运输、支护机械化,而且无人化工作面在一些矿已经成功试验。

3、近十年,国内矿井开展了井下监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水系统系统、紧急避险系统、通信联络系统的建立,这也标志这国内矿山数字化技术应用的起步;其中还有一些矿山利用大型矿山工程软件,实现了资源开采环境与可视化模型。

目前存在的问题?

1.数字矿山起步晚,基础建设薄弱;

2.矿山企业的传统观念落后;

虽然我们很多现代化矿山企业受到了国外国家前沿的技术和发达的管理理念,但我国矿山人的传统理念和固定的思维意识,使这些先进的技术和理念难以得到很好的融合。

3.数字矿山的发展缺乏整体规划

实际操作过程中,大部分管理者由于过于追求短期经济效益,导致决策者对矿山信息化建设缺乏重视,从而并没有进行大量的资金投入。

4.数字矿山软件开发能力、相关人员业务能力、数字矿山系统集合与规划、管理理念和过程的规范化仍需极大的提升。

展望

“《十三五发展》规划提出,要在矿山静态及动态信息的数据集成与融合技术、矿山智能化调度与控制技术、开采装备可视化表征技术等方面实现突破。在矿、矿、土矿、矿、金矿等矿山开采领域,推广成套智能化协同采矿技术体系与主体装备,集成空间信息、环境信息和定位导航信息,依托骨干企业建设数字化矿山并开展行业示范,力争2020年,实现矿山设计数字化率提高50%、矿石损失率和贫化率降低20%、自动数据采集率高于90%、生产效率提高25%、运营成本降低30%、能源利用率提高15%。”

当前,优质矿采资源的稀缺、开采条件的愈加恶劣,以及高品位矿石越来越少的情况下,矿山企业对于采矿安全和环境方面的要求也越来越高。十三五规划对“数字矿山”的期望极大,显然,数字矿山已经成为了矿业发展的必然趋势。

未来,我国发展数字矿山之路势必道阻且长,包括矿山虚拟现实平台、矿山开采过程智能化管控平台、智能开采软件、矿山生产智能化系统、矿山物联网关键技术等等,需要我们矿山人一步步开拓。

 

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