「數字礦山」的概念何時提出?

美國副總統戈爾於1998年在一場題為《數字地球:二十一世紀認識地球的方式》的演講中最先提出「數字地球」的概念,數字礦山是數字地球理念在礦山勘探、開發及礦山管理中的具體英語,是未來礦山的嶄新體系。

何為數字礦山?

所謂數字礦山,是指人類在礦山地表和地下開採礦產資源的工程活動中所涉及的各種靜、動態信息的全部數字化,並由計算機網路進行管理,同時可運用空間技術與實時自動定位、導航技術對礦山生產工序實行遠程遙控操作和自動化採礦的綜合體系。

數字礦山的主要建設內容?

1.礦山綜合通訊系統

2.礦山安全生產在線監測監控系統

3.生產過程自動化控制系統

4.礦山數據倉庫和礦山數學模型

5.三維可視化平臺

6.採掘生產輔助決策系統

7.安全生產調度指揮系統

數字礦山發展的階段?

1.初級階段:為礦山建立數字化信息系統

2.中級階段:建立可以反映真實礦山面貌(地上、井下)的虛擬礦山

3.高級階段:自動化、遠程遙控採礦

我國處在哪個階段?

不得不說,我國目前數字化礦山發展仍處在初級階段,總體水平還很低,同礦業發達國家相比差距仍然很大。雖然到目前為止,我國數字化礦山已取得較大成就,但同礦業發達國家相比,我國「數字礦山」起步晚,總體水平還很低,仍處於初級發展階段。

早在20世紀80年代,加拿大某礦業公司就研製了多種自動化運輸設備;20世紀90年代,一些發達國家開始擬定數字礦山發展計劃,並著手研究並成功運用遙控採礦技術,如1994年澳大利亞發起了採礦機器人研究項目,1996年挪威、加拿大、芬蘭合作發起並採礦自動化計劃;21世紀以來,加拿大、澳大利亞等過的金屬礦山已部分實現無人採礦。

目前,美國、澳大利亞、加拿大、瑞典等國家已經逐漸實現遙控採礦、無人工作面甚至無人礦井開採。美國已成功地開發出一個大範圍的採礦調度系統,採用最新計算機、無線數據通訊、調度優化以及全球衛星定位系統技術,進行露天礦生產的計算機實時控制與管理。這些國家的數字化礦山技術起步早,發展快,主要從開採過程的自動化、智能化入手。很快,數字化技術就在鑿巖、爆破、裝載、支護和運輸等作業成功運用。一些井下礦除固定設備已實現自動化外,鏟運機、鑿巖臺車、井下汽車全部實現了無人駕駛,工人只是在地面遙控這些設備,就可以保證採礦作業的順利進行。

我國數字礦山的發展?

1、我國從2000年開始,針對礦山企業信息化建設總體水平低的問題,強調要發展「數字礦山」技術和理念,並逐漸實施開展相關技術的研究、開發與試驗。地下數據獲取能力弱、礦山數據數字化程度低、相關軟體缺乏,感測器運行效果較差等問題也逐漸得到改善。

2、「十一五」期間,國家科技部已將「地下無人採礦技術」列為「863」、「支撐計劃」的首批啟動專題方向之一;「十二五」期間,國家科技部繼續加大了對無人採礦的支持力度。很多礦井通過引進設備與技術,逐漸實現了採掘、運輸、支護機械化,而且無人化工作面在一些煤礦已經成功試驗。

3、近十年,國內礦井開展了井下監測監控系統、人員定位系統、壓風自救系統、供水系統系統、緊急避險系統、通信聯絡系統的建立,這也標誌這國內礦山數字化技術應用的起步;其中還有一些礦山利用大型礦山工程軟體,實現了資源開採環境與可視化模型。

目前存在的問題?

1.數字礦山起步晚,基礎建設薄弱;

2.礦山企業的傳統觀念落後;

雖然我們很多現代化礦山企業受到了國外國家前沿的技術和發達的管理理念,但我國礦山人的傳統理念和固定的思維意識,使這些先進的技術和理念難以得到很好的融合。

3.數字礦山的發展缺乏整體規劃

實際操作過程中,大部分管理者由於過於追求短期經濟效益,導致決策者對礦山信息化建設缺乏重視,從而並沒有進行大量的資金投入。

4.數字礦山軟體開發能力、相關人員業務能力、數字礦山系統集合與規劃、管理理念和過程的規範化仍需極大的提升。

展望

「《十三五發展》規劃提出,要在礦山靜態及動態信息的數據集成與融合技術、礦山智能化調度與控制技術、開採裝備可視化表徵技術等方面實現突破。在銅礦、鉛鋅礦、鋁土礦、鎳礦、金礦等礦山開採領域,推廣成套智能化協同採礦技術體系與主體裝備,集成空間信息、環境信息和定位導航信息,依託骨幹企業建設數字化礦山並開展行業示範,力爭2020年,實現礦山設計數字化率提高50%、礦石損失率和貧化率降低20%、自動數據採集率高於90%、生產效率提高25%、運營成本降低30%、能源利用率提高15%。」

當前,優質礦採資源的稀缺、開採條件的愈加惡劣,以及高品位礦石越來越少的情況下,礦山企業對於採礦安全和環境方面的要求也越來越高。十三五規劃對「數字礦山」的期望極大,顯然,數字礦山已經成為了礦業發展的必然趨勢。

未來,我國發展數字礦山之路勢必道阻且長,包括礦山虛擬現實平臺、礦山開採過程智能化管控平臺、智能開採軟體、礦山生產智能化系統、礦山物聯網關鍵技術等等,需要我們礦山人一步步開拓。

推薦閱讀:

相關文章