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【摘 要】本文对数字矿山在松湖铁矿的应用与设想进行了论述。
【关键词】数字矿山；天华矿业；设想；应用
一、数字矿山建设的背景
当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展。智能发展就是要推进信息化和工业化融合，使人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能。实现未来经济发展目标，关键要加快转变经济发展方式，坚持走中国特色新兴工业化道路，加快推进信息化和工业化融合。根据国家有关加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”（监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统）建设的通知，要求所有新建矿山必须将安全避险“六大系统”建设纳入建设项目安全设施“三同时”建设，严格地下矿山准入条件，凡没有按设计要求完成建设“六大系统”的，不予通过安全验收。
新疆天华矿业有限责任公司建设的松湖铁矿，建设的包括工业场地，井巷工程、采矿方法、空场处理、三废排放、企业文化、企业和谐等，企业的不断发展要求按数字化矿山建设标准，引入数字化智能技术和设备，完善矿山安全避险“六大系统”建设。公司决定在了解国内数字化矿山建设最前沿的技术和将来发展方面，在条件成熟时以先进的理念、技术、设备为指导思想，把松湖铁矿建设一个真正意义上绿色数字化矿山。
二、数字矿山建设企业收益
1、提高生产技术水平
资源管理：明细资源量计动态变化，提高资源的综合管理和利用水平；
开采设计：有花开采方案、降低工程費用、提高设计工作的科学性和效率；
生产计划：优化施工作业流程、提高计划的可执行性，跟踪计划实施过程，实施计划工作的动态可调。
2、提高生产安全与管理水平
安全管理：通过在线监控与预警预报及时发现安全隐患，降低灾害发生风险，提高灾害防控能力；
生产过程管控：实时掌握生产力要素的工况与状态信息，实现生产过程管控的智能化与科学化；
科学化管理：改变传统的生产经营管控模式，优化资源配置降低管理成本，提高管理效率和决策的科学性。
三、数字矿山建设基本概念
1、数字矿山内涵
技术：现代信息、数据库、传感器网络、智能化控制；
范围：生产活动的三维尺度范围；
对象：生产、安全、经营与管理各环节和要素；
手段：数字化、网络化、可视化、集成化和科学化管理；
目标：实现矿山安全、高校、清洁生产和经济效益最大化。
2、数字矿山建设阶段划分
信息化阶段：地质、测量、采矿专业应；生产运营管理信息化；办公自动化。
自动控制阶段：自动化装备引进；生产与安全信息采集建设；综合管控平台建立。
智能化阶段：智能化装备引进；远程遥控实现；智能管控实现。
3、数字矿山建设内容
矿山基础数据库建立：地质和生产钻/坑探技术信息库；矿山资源与开采环境空间信息数据库；矿山工程空间信息数据库；矿山人员基本信息数据库；矿山生产设备基本信息数据库；矿山安全监控信息数据库；矿山生产过程控制与调度数据库；矿山生产经济信息数据库；企业供销光里经济信息数据库；
通讯系统建设：传感器采集信息传输有/无线网；自动控制系统的有线通讯网络；矿内有线和无线电话网；矿内光纤通讯网；总公司局域网；矿山局域网；
应用系统建设：ERP系统：财务管理系统、销售管理系统、物流管理系统、办公自动化系统；
信息安全：大系统安全管理、分系统安全管理；
矿山生产过程调度控制系统：皮带远程自动控制、水泵远程自动控制、风机远程自动控制、运输系统红绿灯控制、露天矿GPS卡调系统、语音电话调度系统；
开采环境与过程安全监测和预警系统：重点场所的视频监控、灾害紧急撤退及应急指挥、移动目标出入坑监控与跟踪定位、尾矿库在线监测与预警、露天边坡稳定性监测与预警、通风及地压监测与预警、设备运行状态参数监测与预警。
四、数字矿山建设
1、矿山企业基本特征
生产对象：以资源开采为对象，资源分布变化大，生产环境复杂；开采工艺、方法、场地动态变化；
生产力要素：人员、设备多、移动范围大；生产过程组织和实施难度大；
生产过程：工种多、技术复杂；场地分散、可视程度低；通讯条件差；生产计划不确定因素多、实施难度大；生产过程难以精确控制；
安全生产：安全隐患多、具有突发性和随机性，安全生产成本高。
2、国内矿业企业数字矿山建设中存在的问题
理论研究：强调概念、缺乏基础研究，过度模仿、缺乏自主产权，注重单项建设、缺乏总体规划；
产品开发：追求短期利益、缺乏核心技术，缺少专注与行业的产品开发团队，难以形成适合行业特点的具有竞争力的产品体系；
系统集成：缺乏总体设计、难保项目质量，缺乏专用产品、难以保障系统的稳定与可靠性，缺乏稳定、专业的技术支持、难以实现企业希望的目标；
企业应用：缺乏对需求的全面分析、难以准确确定项目的建设目标，缺乏主动性、难以在企业生产管理中发挥应有的效果，过分强调传统运作模式、忽略了改变对企业发展的重要作用，强调建设、忽视了人才培养和项目运行管理维护的重要性；
整体问题：装备水平落后、缺乏系统性研究，缺乏有效的通讯平台和高度集成的软件系统。
五、松湖铁矿数字矿山建设的设想
1、对新疆天华矿业有限责任公司松湖矿铁矿数字矿山建设的设想：一是要请掌握先进理念和技术成熟软件公司进行设计，要求科学合理，要现代化、数字化、智能化。
2、可以分批分次由公司统一组织相关管理、工程技术人员外出考察、学习，只有整体水平和能力提升，才能做好矿山的生产、管理、安全、技术工作。
3、建议松湖矿铁矿成立一个矿山生产技术研究中心或实验室，针对采矿方法、地压活动、生产管理，施工方管理、供配矿管理、设备管理、数字化和智能化方面的技术、经验、教训进行沟通交流。与数字化矿山研究中心或实验室分步建设或共建。
4、矿山现有测量设备均是传统的测量设备，如全站仪、经纬仪等，不能真正完整反映矿山各工程、采场、采空区的现状，建议引进国际先进的三维激光扫描技术，引进三维激光扫描仪，对工程、采场、采空区进行精确测量，精确掌握地下作业场所、空区情况，对地压、变形分析，有着十分重要之意义，如能引进三维软件平台系统，精确数据采集显得尤为重要和必备。
5、和同行业大型矿山数字化矿山建设，松湖铁矿在数字化矿山建设处于谋划阶段，数字矿山建设对松湖铁矿来说迫在眉睫，通过数字矿山建设，全面地提升的技术和管理水平。最终为松湖铁矿实现矿山企业安全、高效、科学化管理提供技术支持与管理平台。
【关键词】数字矿山；天华矿业；设想；应用
一、数字矿山建设的背景
当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展。智能发展就是要推进信息化和工业化融合，使人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能。实现未来经济发展目标，关键要加快转变经济发展方式，坚持走中国特色新兴工业化道路，加快推进信息化和工业化融合。根据国家有关加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”（监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统）建设的通知，要求所有新建矿山必须将安全避险“六大系统”建设纳入建设项目安全设施“三同时”建设，严格地下矿山准入条件，凡没有按设计要求完成建设“六大系统”的，不予通过安全验收。
新疆天华矿业有限责任公司建设的松湖铁矿，建设的包括工业场地，井巷工程、采矿方法、空场处理、三废排放、企业文化、企业和谐等，企业的不断发展要求按数字化矿山建设标准，引入数字化智能技术和设备，完善矿山安全避险“六大系统”建设。公司决定在了解国内数字化矿山建设最前沿的技术和将来发展方面，在条件成熟时以先进的理念、技术、设备为指导思想，把松湖铁矿建设一个真正意义上绿色数字化矿山。
二、数字矿山建设企业收益
1、提高生产技术水平
资源管理：明细资源量计动态变化，提高资源的综合管理和利用水平；
开采设计：有花开采方案、降低工程費用、提高设计工作的科学性和效率；
生产计划：优化施工作业流程、提高计划的可执行性，跟踪计划实施过程，实施计划工作的动态可调。
2、提高生产安全与管理水平
安全管理：通过在线监控与预警预报及时发现安全隐患，降低灾害发生风险，提高灾害防控能力；
生产过程管控：实时掌握生产力要素的工况与状态信息，实现生产过程管控的智能化与科学化；
科学化管理：改变传统的生产经营管控模式，优化资源配置降低管理成本，提高管理效率和决策的科学性。
三、数字矿山建设基本概念
1、数字矿山内涵
技术：现代信息、数据库、传感器网络、智能化控制；
范围：生产活动的三维尺度范围；
对象：生产、安全、经营与管理各环节和要素；
手段：数字化、网络化、可视化、集成化和科学化管理；
目标：实现矿山安全、高校、清洁生产和经济效益最大化。
2、数字矿山建设阶段划分
信息化阶段：地质、测量、采矿专业应；生产运营管理信息化；办公自动化。
自动控制阶段：自动化装备引进；生产与安全信息采集建设；综合管控平台建立。
智能化阶段：智能化装备引进；远程遥控实现；智能管控实现。
3、数字矿山建设内容
矿山基础数据库建立：地质和生产钻/坑探技术信息库；矿山资源与开采环境空间信息数据库；矿山工程空间信息数据库；矿山人员基本信息数据库；矿山生产设备基本信息数据库；矿山安全监控信息数据库；矿山生产过程控制与调度数据库；矿山生产经济信息数据库；企业供销光里经济信息数据库；
通讯系统建设：传感器采集信息传输有/无线网；自动控制系统的有线通讯网络；矿内有线和无线电话网；矿内光纤通讯网；总公司局域网；矿山局域网；
应用系统建设：ERP系统：财务管理系统、销售管理系统、物流管理系统、办公自动化系统；
信息安全：大系统安全管理、分系统安全管理；
矿山生产过程调度控制系统：皮带远程自动控制、水泵远程自动控制、风机远程自动控制、运输系统红绿灯控制、露天矿GPS卡调系统、语音电话调度系统；
开采环境与过程安全监测和预警系统：重点场所的视频监控、灾害紧急撤退及应急指挥、移动目标出入坑监控与跟踪定位、尾矿库在线监测与预警、露天边坡稳定性监测与预警、通风及地压监测与预警、设备运行状态参数监测与预警。
四、数字矿山建设
1、矿山企业基本特征
生产对象：以资源开采为对象，资源分布变化大，生产环境复杂；开采工艺、方法、场地动态变化；
生产力要素：人员、设备多、移动范围大；生产过程组织和实施难度大；
生产过程：工种多、技术复杂；场地分散、可视程度低；通讯条件差；生产计划不确定因素多、实施难度大；生产过程难以精确控制；
安全生产：安全隐患多、具有突发性和随机性，安全生产成本高。
2、国内矿业企业数字矿山建设中存在的问题
理论研究：强调概念、缺乏基础研究，过度模仿、缺乏自主产权，注重单项建设、缺乏总体规划；
产品开发：追求短期利益、缺乏核心技术，缺少专注与行业的产品开发团队，难以形成适合行业特点的具有竞争力的产品体系；
系统集成：缺乏总体设计、难保项目质量，缺乏专用产品、难以保障系统的稳定与可靠性，缺乏稳定、专业的技术支持、难以实现企业希望的目标；
企业应用：缺乏对需求的全面分析、难以准确确定项目的建设目标，缺乏主动性、难以在企业生产管理中发挥应有的效果，过分强调传统运作模式、忽略了改变对企业发展的重要作用，强调建设、忽视了人才培养和项目运行管理维护的重要性；
整体问题：装备水平落后、缺乏系统性研究，缺乏有效的通讯平台和高度集成的软件系统。
五、松湖铁矿数字矿山建设的设想
1、对新疆天华矿业有限责任公司松湖矿铁矿数字矿山建设的设想：一是要请掌握先进理念和技术成熟软件公司进行设计，要求科学合理，要现代化、数字化、智能化。
2、可以分批分次由公司统一组织相关管理、工程技术人员外出考察、学习，只有整体水平和能力提升，才能做好矿山的生产、管理、安全、技术工作。
3、建议松湖矿铁矿成立一个矿山生产技术研究中心或实验室，针对采矿方法、地压活动、生产管理，施工方管理、供配矿管理、设备管理、数字化和智能化方面的技术、经验、教训进行沟通交流。与数字化矿山研究中心或实验室分步建设或共建。
4、矿山现有测量设备均是传统的测量设备，如全站仪、经纬仪等，不能真正完整反映矿山各工程、采场、采空区的现状，建议引进国际先进的三维激光扫描技术，引进三维激光扫描仪，对工程、采场、采空区进行精确测量，精确掌握地下作业场所、空区情况，对地压、变形分析，有着十分重要之意义，如能引进三维软件平台系统，精确数据采集显得尤为重要和必备。
5、和同行业大型矿山数字化矿山建设，松湖铁矿在数字化矿山建设处于谋划阶段，数字矿山建设对松湖铁矿来说迫在眉睫，通过数字矿山建设，全面地提升的技术和管理水平。最终为松湖铁矿实现矿山企业安全、高效、科学化管理提供技术支持与管理平台。