礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山

礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山北京科技大學胡乃聯(lián)礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第1頁綱要礦山企業(yè)信息化概述礦山企業(yè)信息化內(nèi)容數(shù)字礦山介紹自動化采礦技術(shù)進展4321礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第2頁礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山1礦山企業(yè)信息化概述礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第3頁1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化融合概念信息技術(shù)是知識經(jīng)濟時代標志技術(shù)，它同蒸汽機、電力、原子能分屬不一樣時代標志技術(shù)。(1)前期工業(yè)經(jīng)濟時代：第一次產(chǎn)業(yè)革命，蒸汽機第二次產(chǎn)業(yè)革命，電力(2)發(fā)達工業(yè)經(jīng)濟時代：第三次產(chǎn)業(yè)革命，原子能(3)知識經(jīng)濟時代：高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命，信息技術(shù)。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第4頁1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化融合概念工業(yè)化是國家生產(chǎn)力發(fā)展水平標志，工業(yè)經(jīng)濟是國民經(jīng)濟主要組成部分；發(fā)達國家和地域基本上是在完成工業(yè)化以后才開始進入信息化快速發(fā)展階段；我國工業(yè)化進程還未完成，現(xiàn)階段又面臨實現(xiàn)工業(yè)化、信息化雙重擔務，這是我國兩化融合發(fā)展進程中特殊國情；所以，我國必須以信息化帶開工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，推進兩化融合發(fā)展。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第5頁1礦山企業(yè)信息化概述1.1兩化融合概念十六大：以信息化帶開工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化；十七大：發(fā)展當代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進信息化與工業(yè)化融合；十七屆五中全會：推進信息化和工業(yè)化深度融合；十八大：兩化融合被放在了工業(yè)化、信息化、農(nóng)業(yè)當代化、城鎮(zhèn)化同時發(fā)展這么一個有機體系中。年組建工業(yè)和信息化部，深入表達了兩化融合這一國家經(jīng)濟發(fā)展指導思想。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第6頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(1)電子數(shù)據(jù)處理（ElectronicDataProcesing，EDP）用計算機替換人工處理例行性數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報表以支持組織作業(yè)活動。(2)管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）由人和計算機網(wǎng)絡(luò)集成，能提供企業(yè)管理所需信息以支持企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和決議人機系統(tǒng)。主要功效包含生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理、資產(chǎn)管理、行政管理和系統(tǒng)維護等。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第7頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(3)企業(yè)資源規(guī)劃（EnterpriseResourcePlanning，ERP）企業(yè)-資源-計劃（ERP），又譯企業(yè)資源規(guī)劃，是一個由美國著名管理咨詢企業(yè)（Gartner）於1990年提出企業(yè)管理概念。企業(yè)資源計劃最初被定義為應用軟件，但快速為全世界商業(yè)企業(yè)所接收?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個主要當代企業(yè)管理理論，也是一個實施企業(yè)流程再造主要工具。ERP是從MRP（MaterialRequirementPlanning，物料需求計劃）發(fā)展而來新一代集成化管理信息系統(tǒng)，它擴展了MRP功效，其關(guān)鍵思想是供給鏈管理。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第8頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(3)企業(yè)資源規(guī)劃（EnterpriseResourcePlanning，ERP）ERP跳出了傳統(tǒng)企業(yè)邊界，從供給鏈范圍去優(yōu)化企業(yè)資源。ERP系統(tǒng)集信息技術(shù)與先進管理思想于一身，成為當代企業(yè)運行模式。ERP是將企業(yè)全部資源進行整合集成管理，即將企業(yè)三大流：物流、資金流、信息流進行全方面一體化管理管理信息系統(tǒng)。ERP對于改進企業(yè)業(yè)務流程、提升企業(yè)關(guān)鍵競爭力含有顯著作用。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第9頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(4)客戶管理系統(tǒng)（CustomerRelationshipManagement，CRM）CRM概念最初由GartnerGroup提出來，而后開始在企業(yè)電子商務中流行。CRM主要含義就是經(jīng)過對客戶詳細資料深入分析，來提升客戶滿意程度，從而提升企業(yè)競爭力。(5)計算機輔助設(shè)計/制造（ComputerAidedDesign，ComputerAidedManufacturing，CAD/CAM礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第10頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(6)制造執(zhí)行系統(tǒng)（manufacturingExecutionSystem，MES）MES是美國AMR企業(yè)(AdvancedManufacturingResearch，Inc．)在90年代初提出，其定義為“位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間面向車間層管理信息系統(tǒng)。”MES意在加強MRP計劃執(zhí)行功效，把MRP計劃同車間作業(yè)現(xiàn)場控制，經(jīng)過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)起來。這里現(xiàn)場控制包含PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第11頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(7)計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS）CIMS概念最早是由美國學者哈林頓博士提出。是經(jīng)過計算機硬件、軟件，并綜合利用當代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中相關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其信息與物流有機集成并優(yōu)化運行復雜大系統(tǒng)。CIM概念已從美國等發(fā)達國家傳輸?shù)桨l(fā)展中國家，從經(jīng)典離散型機械制造業(yè)擴展到化工、冶金等連續(xù)或半連續(xù)制造業(yè)。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第12頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(8)人力資源管理（humanResourceManagement，HRM）組織或社會團體利用系統(tǒng)學理論與方法，對企業(yè)人力資源管理方方面面進行分析、規(guī)劃、實施、調(diào)整，提升企業(yè)人力資源管理水平，使人力資源更有效服務于組織或團體目標。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第13頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(9)知識管理系統(tǒng)（KnowledgeManagement，KM）利用軟件系統(tǒng)或其它工具，對組織中大量有價值方案、策劃、結(jié)果、經(jīng)驗等知識進行分類存放和管理，積累知識資產(chǎn)防止流失，促進知識學習、共享、培訓、再利用和創(chuàng)新，有效降低組織運行成本，強化其關(guān)鍵競爭力管理方法。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第14頁1礦山企業(yè)信息化概述1.2企業(yè)信息化形式(10)辦公自動化系統(tǒng)（OfficeAutomation，OA)辦公自動化是指辦公人員利用當代科學技術(shù)最新結(jié)果，借助先進辦公設(shè)備，實現(xiàn)辦公活動科學化、自動化，其目標是經(jīng)過實現(xiàn)辦公處理業(yè)務自動化，最大程度地提升辦公效率，改進辦公質(zhì)量，改進辦公環(huán)境和條件，輔助決議，降低或防止各種差錯和弊端，縮短辦公處理周期，并用科學管理方法，借助各種先進技術(shù)，提升管理和決議科學化水平。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第15頁1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化作業(yè)對象：礦物巖石，深埋地下，存在不確定性，形態(tài)、數(shù)量、質(zhì)量信息獲取比較困難；作業(yè)地點：隨生產(chǎn)進行不停移動，信息采集、傳輸都不方便；作業(yè)條件：惡劣。露天礦風吹、日曬、雨淋；地下礦陰暗、潮濕、空間狹?。划a(chǎn)品結(jié)構(gòu)：單一。地質(zhì)資源決定產(chǎn)品，不能隨市場改變。

礦山企業(yè)信息化水平落后于普通制造企業(yè)。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第16頁1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化總體來講，我國處于工業(yè)化中期發(fā)展階段；詳細到礦山企業(yè)，工業(yè)化發(fā)展水平則非常不平衡，時間跨度在50年以上；一些礦山裝備水平、自動化水平已經(jīng)靠近或到達礦業(yè)發(fā)達國家水平；有些礦山則還處于上世紀中期水平；與之相適應管理模式、管理流程差異也非常大；所以，礦山企業(yè)兩化融合任重而道遠。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第17頁1礦山企業(yè)信息化概述1.3礦山企業(yè)信息化國內(nèi)礦山在自動化、信息化方面一些概念：礦山自動化、信息化、數(shù)字化；數(shù)字礦山、數(shù)字化礦山、e礦山、感知礦山、智慧礦山；自動化采礦、智能采礦、遙控采礦、無人采礦。目標：建設(shè)“安全、綠色、智能、高效”當代化礦山。徹底改進礦工勞動條件，實現(xiàn)無人或少人采礦，實現(xiàn)采礦辦公室化。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第18頁礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第19頁2.1地測信息化2.2設(shè)計計劃信息化2.3生產(chǎn)過程信息化2.4經(jīng)營管理信息化2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第20頁2.1地測信息化地質(zhì)測量工作是礦山企業(yè)所特有，它為企業(yè)正常生產(chǎn)提供盡可能準確“主要原材料”信息。因為地質(zhì)測量工作對象—礦物巖石深埋地下，描述它們形態(tài)、數(shù)量、質(zhì)量信息只能靠有限鉆孔或巷道取樣取得，在許多情況下要靠推斷來處理問題，存在著顯著不確定性。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第21頁2.1地測信息化許多年來，國內(nèi)外教授學者圍繞這一問題做了大量研究工作，取得了許多高水平研究結(jié)果，如礦床模型研究，地質(zhì)統(tǒng)計學研究等。在模型和方法研究基礎(chǔ)上，國外一些著名礦業(yè)軟件企業(yè)開發(fā)出了一些含有較高商業(yè)價值應用軟件。這些軟件在世界各地礦山推廣應用后，取得了良好使用效果，同時也為上述企業(yè)帶來了豐厚經(jīng)濟回報。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第22頁2.1地測信息化在國內(nèi)比較活躍外國企業(yè)有：Surpac（澳大利亞）；Micromine（澳大利亞）；Mintec（美國）；Datamine（英國）；其它。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第23頁2.1地測信息化最近幾年，國內(nèi)礦業(yè)軟件研究與開發(fā)工作也非?；钴S，不論在理論研究還是在實用軟件開發(fā)等方面都得到了快速發(fā)展。比較有代表性軟件有：MapGis（武漢中地數(shù)碼科技有限企業(yè)）3DMine（北京三地曼企業(yè)）D-Mine（長沙迪邁信息科技有限企業(yè)）2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第24頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第25頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第26頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第27頁2.2設(shè)計計劃信息化礦山設(shè)計主要是指露天礦開采境界優(yōu)化圈定、開拓運輸系統(tǒng)設(shè)計、回采爆破設(shè)計和地下礦開拓設(shè)計、采準設(shè)計、回采設(shè)計等。礦山設(shè)計和普通制造企業(yè)有著很大區(qū)分，它設(shè)計對象是經(jīng)過地質(zhì)勘探取得形態(tài)復雜礦物巖石，其難度要比制造企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計大多。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第28頁2.2設(shè)計計劃信息化伴隨一些計算機輔助設(shè)計（CAD）軟件發(fā)展，礦山設(shè)計信息化程度有了很大進步，但還是遠遠落后于制造企業(yè)。礦山設(shè)計需要在地測信息化基礎(chǔ)上進行，地測信息化水平也制約著設(shè)計信息化。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第29頁2.2設(shè)計計劃信息化礦山采掘（剝）計劃優(yōu)化編制利用運籌學、系統(tǒng)模擬、計算機技術(shù)，合理安排礦山開拓、探礦、采準、回采、充填等作業(yè)，不停地為自己準備原材料，防止采掘失調(diào)，確保礦山均衡生產(chǎn)。中長久規(guī)劃，年度計劃，季度計劃，月計劃。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第30頁2.2設(shè)計計劃信息化前面提到礦業(yè)軟件普通都含有設(shè)計計劃功效，在露天礦山應用比較成功，在地下礦成功應用相對較少。國內(nèi)也出現(xiàn)了一些在應用比較成功采礦設(shè)計軟件，但當前大部分礦山只是利用計算機輔助進行一些單體工程設(shè)計，系統(tǒng)性較差。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第31頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第32頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第33頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第34頁2.3生產(chǎn)過程信息化生產(chǎn)過程信息化包含：露天GPS調(diào)度系統(tǒng)；地下礦生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)；井下人員監(jiān)控井下移動設(shè)備監(jiān)控井下固定設(shè)備監(jiān)控地面設(shè)備監(jiān)控2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第35頁2.3生產(chǎn)過程信息化露天礦GPS調(diào)度系統(tǒng)GPS技術(shù)介紹；GPS提供服務：準確定位，準確導航，監(jiān)視物體移動，匯報正確時間；主要應用：(1)生產(chǎn)調(diào)度，自行式設(shè)備跟蹤，電鏟定位，鉆機定位。(2)位移監(jiān)測。GPS優(yōu)點：(1)覆蓋范圍廣；(2)定位速度快；(3)保密性強。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第36頁2.3生產(chǎn)過程信息化最近幾年，地下礦山生產(chǎn)過程自動化有了長足發(fā)展，提升、運輸、通風、排水、充填系統(tǒng)自動化，遙控鏟運機、遙控鉆機在礦山應用說明自動化與遙控技術(shù)已經(jīng)進入了礦山企業(yè)。對于類似于加工企業(yè)選礦生產(chǎn)，則大部分到達了自動化或半自動化水平。礦山生產(chǎn)過程自動化水平提升為生產(chǎn)過程信息化創(chuàng)造了條件。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第37頁2.3生產(chǎn)過程信息化礦山企業(yè)生產(chǎn)過程自動化、數(shù)字化不一樣于普通制造企業(yè)，尤其是分布于不一樣中段、不一樣臺階采掘（剝）生產(chǎn)，因為作業(yè)地點分散、作業(yè)過程不連續(xù)、作業(yè)條件惡劣等原因，完全實現(xiàn)自動化、信息化難度較大。依據(jù)我國礦山當前裝備水平和管理現(xiàn)實狀況，地下礦生產(chǎn)過程信息化、自動化內(nèi)容主要有：2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第38頁2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第39頁2.3生產(chǎn)過程信息化無人采礦人工智能與機器人應用；無人駕駛機車；遙控鉆機；遙控鏟運機；司機操控→井下硐室控制→地面控制→遠程控制。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第40頁2.4經(jīng)營管理信息化在地測信息化、設(shè)計信息化、生產(chǎn)過程自動化同時，建立各種計算機信息系統(tǒng)，才能充分開發(fā)和應用信息資源，實現(xiàn)企業(yè)中資金流、物流合理有序流動。主要內(nèi)容有：全方面預算、計劃統(tǒng)計、物資供給、設(shè)備資產(chǎn)、產(chǎn)品銷售、人力資源、財務成本、經(jīng)濟活動分析、辦公自動化（OA）等。2礦山企業(yè)信息化內(nèi)容礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第41頁礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山3數(shù)字礦山介紹礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第42頁3數(shù)字礦山介紹3.1數(shù)字礦山概念3.2數(shù)字礦山意義3.3數(shù)字礦山理論基礎(chǔ)3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況3.5關(guān)于數(shù)字礦山建設(shè)思索礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第43頁3數(shù)字礦山介紹3.1數(shù)字礦山概念數(shù)字礦山（DigitalMine，DM）是數(shù)字地球（DigitalEarth，DE）理念、原理及技術(shù)在礦山領(lǐng)域中詳細應用和延伸。數(shù)字礦山開發(fā)和應用現(xiàn)有與數(shù)字地球相同地方，又有其本身特點，所以研究數(shù)字礦山首先要了解數(shù)字地球。美國副總統(tǒng)戈爾于1998年最先提出“數(shù)字地球”概念。“數(shù)字地球”包含3個主要組成部分：信息獲取、信息處理、信息應用。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第44頁3數(shù)字礦山介紹3.1數(shù)字礦山概念數(shù)字礦山概念自從1999年11月首屆“國際數(shù)字地球”大會提出以來，已經(jīng)經(jīng)過了十幾個年頭；數(shù)字礦山概念產(chǎn)生后，快速發(fā)展，定義、概念、內(nèi)涵、功效體系、關(guān)鍵技術(shù)研究層出不窮；當前，數(shù)字礦山建設(shè)已不再是單純理論研究和概念炒作，而是有了明確建設(shè)目標：即建設(shè)“安全、綠色、智能、高效”當代化礦山；數(shù)字礦山建設(shè)不能一蹴而就，而是伴隨企業(yè)發(fā)展不停發(fā)展完善，這一理念已被礦山企業(yè)所接收；管理理念僵化、管理水平落后是影響數(shù)字礦山建設(shè)效果最大障礙。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第45頁3數(shù)字礦山介紹3.2數(shù)字礦山意義伴隨人類文明發(fā)展，對礦產(chǎn)品需求增加，不可再生礦產(chǎn)資源只能越來越少，高端、易開采礦床逐步枯竭。礦山開采將針對以下幾個類型：(1)深部礦床(2)低品位礦床(3)松、軟、破礦床(4)水體下礦床(5)高海拔礦床礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第46頁3數(shù)字礦山介紹3.2數(shù)字礦山意義因為開采條件改變，礦山企業(yè)取得利潤難度加大；礦山尤其是井下作業(yè)環(huán)境惡劣是社會所公認。人類文明進步，小康社會建設(shè)，都要求徹底改進工作人員勞動條件；研究建設(shè)數(shù)字礦山，實現(xiàn)智能采礦、自動化采礦是從根本上處理上述問題唯一路徑。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第47頁3數(shù)字礦山介紹3.2數(shù)字礦山意義在礦業(yè)發(fā)達國家礦山，信息技術(shù)應用已相當普及。二十世紀后，這些國家礦山信息化重點已轉(zhuǎn)到地下礦山生產(chǎn)過程自動化，實現(xiàn)遠程遙控和自動化操作方面。(1)提升勞動生產(chǎn)率，降低成本，使自己在市場不景氣情況下仍處于競爭優(yōu)勢地位。(3)尋求更經(jīng)濟開采貧礦和深部礦床有效路徑。(2)使礦工遠離高地溫、巖爆威脅等惡劣操作環(huán)境，徹底改進礦工安全和健康情況，實現(xiàn)采礦辦公室化。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第48頁3數(shù)字礦山介紹3.3數(shù)字礦山理論基礎(chǔ)(1)系統(tǒng)工程學和信息工程學。數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，來自不一樣數(shù)據(jù)源和信息平臺信息系統(tǒng)集成，系統(tǒng)標準制訂等。(2)數(shù)字地質(zhì)學及巖石力學理論。建立三維可視化動態(tài)地質(zhì)模型、礦床模型、巖石力學模型。巖體不連續(xù)面自動數(shù)字化測繪技術(shù)應用。數(shù)字攝影測繪理論與遙感數(shù)字成像，建立數(shù)字高程模型等。(3)當代采礦學。適應遠程遙控和自動化作業(yè)新采礦工藝和方法。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第49頁3數(shù)字礦山介紹3.3數(shù)字礦山理論基礎(chǔ)(4)無線電和光纖通信理論、空間信息理論、自動定位與導航理論。實現(xiàn)遠程遙控和自動化采礦基礎(chǔ)。(5)機械工程學、機器人與自動化理論。開發(fā)研制先進自動化采礦設(shè)備。(6)檢測監(jiān)控理論。建立作業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)、固定設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)、移動設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等。(7)工程管理科學、運籌學與控制論。建立高速企業(yè)網(wǎng)，人、財、物、產(chǎn)、供、銷綜合分析決議，中長久生產(chǎn)規(guī)劃，生產(chǎn)方案優(yōu)化決議等。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第50頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(1)硬件平臺建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)、有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等生產(chǎn)調(diào)度指揮中心（或安全生產(chǎn)監(jiān)控中心）建設(shè)DLP拼接屏或邊緣融合大屏中心監(jiān)控設(shè)備等礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第51頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(1)地質(zhì)資源數(shù)字化和三維可視化購置商品化礦業(yè)軟件，如Surpac，Micromine，Mintec，Datamine等國外軟件；3Dimine，Dimine，MapGis等國產(chǎn)軟件。許多礦山經(jīng)過三維建模，開發(fā)了一些地表、井下三維模型或稱為虛擬現(xiàn)實，較為直觀反應礦山實際情況；比較符合一些人要求；礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第52頁3數(shù)字礦山介紹礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第53頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(2)設(shè)計計劃數(shù)字化、最優(yōu)化功效實現(xiàn)上述軟件普通都含有進行采礦設(shè)計、計劃編制功效，可部分實現(xiàn)設(shè)計計劃數(shù)字化；這些軟件在地質(zhì)測量方面應用相對較為成功，但在采礦設(shè)計、計劃編制方面存在一些這么那樣問題，大部分礦山普通采取CAD、或人工輔助完成設(shè)計、計劃方面工作。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第54頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(3)生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)建設(shè)提升運輸自動化；通風自動化；排水自動化；壓風自動化；變配電自動化；充填自動化；選礦自動化等。部分實現(xiàn)無人或少人操作，提升設(shè)備運行效率。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第55頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(4)安全管理系統(tǒng)建設(shè)人員定位系統(tǒng)；通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)；監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，井下環(huán)境監(jiān)測、地壓監(jiān)測、數(shù)字視頻監(jiān)控等；重點設(shè)備在線監(jiān)測；尾礦庫在線監(jiān)測。部分實現(xiàn)無人或少人操作，提升設(shè)備運行效率。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第56頁3數(shù)字礦山介紹3.4數(shù)字礦山建設(shè)概況(5)生產(chǎn)管理系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)地質(zhì)儲量、測量驗收、生產(chǎn)礦量、損失貧化報表；生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計報表；其它經(jīng)營管理系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)物資管理系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)人力資源管理系統(tǒng)財務成本系統(tǒng)辦公自動化等。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第57頁3數(shù)字礦山介紹3.5關(guān)于數(shù)字礦山建設(shè)思索一些礦山建設(shè)數(shù)字礦山主動性較高，但在認識上存在差距，重硬件、輕軟件、輕管理現(xiàn)象普遍存在；在信息技術(shù)領(lǐng)域，礦山技術(shù)力量相對微弱，既懂管理又懂信息技術(shù)復合型人才缺乏，單靠礦山自己力量來建設(shè)數(shù)字礦山比較困難；僵化管理理念、對數(shù)字礦山片面認識，是數(shù)字礦山建設(shè)成敗關(guān)鍵。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第58頁3數(shù)字礦山介紹3.5關(guān)于數(shù)字礦山建設(shè)思索數(shù)字礦山建設(shè)能夠依層次循序漸進，也能夠采取選擇重點、逐步擴大或跨越式發(fā)展方式，其終極目標是實現(xiàn)礦山真正安全、高效、經(jīng)濟開采。用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在我國還處于起步階段，礦山更為落后。分析研究少數(shù)先行者經(jīng)驗，對于我國礦山，從構(gòu)建安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)、開采方案優(yōu)化決議系統(tǒng)與生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)著手，向數(shù)字化礦山方向發(fā)展，可能是更為有效路徑。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第59頁3數(shù)字礦山介紹3.5關(guān)于數(shù)字礦山建設(shè)思索國家科技部、基金委等機構(gòu)和相關(guān)行業(yè)相繼立項支持了一批數(shù)字礦山研究課題，比如：國家“十一五”863項目：“數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)與軟件開發(fā)”；國家“十二五”863項目：“地下金屬礦智能開采技術(shù)”；國家“十二五”863項目：“數(shù)字礦山建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第60頁礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山4自動化采礦技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第61頁4自動化采礦技術(shù)進展4.1當前技術(shù)進展4.2經(jīng)典礦山介紹4.3我國應采取對策礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第62頁4.1當前技術(shù)進展國外礦業(yè)發(fā)達國家在完成工業(yè)化、信息化基礎(chǔ)上，大力進行采礦自動化、智能化方面研究與探索，取得了一些進展；我國工業(yè)化進程還未完成，現(xiàn)階段又面臨實現(xiàn)工業(yè)化、信息化雙重擔務，礦山企業(yè)更是如此；所以，重點進行礦山自動化、信息化建設(shè)，尤其強調(diào)是數(shù)字礦山建設(shè)；礦山信息化、數(shù)字化建設(shè)最終目標是—實現(xiàn)遠程遙控和自動化采礦（智能采礦）。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第63頁4.1當前技術(shù)進展礦業(yè)發(fā)達國家如加拿大、瑞典、芬蘭、南非、澳大利亞等為此已不懈努力，奮斗了二三十年，取得了豐碩結(jié)果。1991年，芬蘭提出了智能礦山技術(shù)研究計劃（IM）；1997年，提出了智能礦山實施研發(fā)技術(shù)計劃（IMI）；1993年，加拿大開始實施采礦自動化項目（MAP）五年計劃；加拿大還制訂出一項擬在2050年實現(xiàn)遠景規(guī)劃，即在加拿大北部邊遠地域建設(shè)一個無人礦山，經(jīng)過衛(wèi)星操控礦山全部設(shè)備實現(xiàn)機械破碎和自動采礦。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第64頁4.1當前技術(shù)進展自動化采礦發(fā)展與設(shè)備制造廠家有親密關(guān)系，國際著名幾家采礦設(shè)備企業(yè)均在大力發(fā)展各自自動化采礦裝備及相關(guān)技術(shù)。當前有三大設(shè)備企業(yè)在研制智能設(shè)備，在處理自動定位與導航方面發(fā)揮了主要作用，他們已從制造設(shè)備發(fā)展到研究系統(tǒng)處理方案。山德維克（Sandvik）企業(yè)AutoMine項目卡特彼勒（Caterpillar）企業(yè)Minegem項目阿特拉斯（AtlasCopco）ScooptramAutomationSystem礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第65頁4.1當前技術(shù)進展研究探索自動化項目很多，如鑿巖、裝藥、爆破、支護、出礦、井下運輸?shù)?，但較為成功是鑿巖作業(yè)和出礦作業(yè)；井下機車運輸自動化技術(shù)已經(jīng)非常成熟并被廣泛應用；至于提升、通風、排水、充填等系統(tǒng)自動化，國內(nèi)一些礦山應用也比較成功。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第66頁4.1當前技術(shù)進展鑿巖作業(yè)自動化鑿巖從視距內(nèi)遙控，到井下硐室遙控，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了從地面遙控自動化鑿巖；能夠連續(xù)自動完成掘進工作面一個循環(huán)炮孔或深孔采礦工作面一排扇形炮孔鑿巖，但設(shè)備移位和保養(yǎng)維修仍需人工干預。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第67頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第68頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第69頁4.1當前技術(shù)進展出礦作業(yè)鏟運機出礦作業(yè)自動化大致經(jīng)歷了一下幾個階段：（1）局部遙控作業(yè)；（2）人工控制鏟礦、自動運行、人工控制卸礦；（3）人工控制鏟礦、自動運行、卸礦；（4）全自動出礦。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第70頁4.1當前技術(shù)進展局部遙控作業(yè)?操作員用一臺配帶于胸部控制裝置控制鏟運機進入采場裝載。?裝載完成后，遙控將鏟運機從礦堆移出。?操作員再回到駕駛室，手動將鏟運機開往卸載點。卸載完成，操作員再把它開回到剛才裝載點。?這么做盡管到達了操作員不進入危險區(qū)域目標，但在不恪守安全程序時，還是會發(fā)生事故。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第71頁4.1當前技術(shù)進展人工控制鏟礦、自動運行?為了實現(xiàn)鏟運機自動運行，國外一些礦山進行了各種試驗。?最初方案是在巷道中安裝電子導航線，鏟運機裝載完成后，控制器自動導航控制鏟運機運行至卸載點卸載。?試驗表明導航效過比較理想，不過受導引系統(tǒng)限制，鏟運機運行速度提升困難。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第72頁4.1當前技術(shù)進展人工控制鏟礦、自動運行?以后又使用激光雷達探測墻壁距離和鏟運機在巷道中準確位置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)庫給鏟運機提供空間信息，發(fā)出移動指令：向左、向右、前進、后退、穩(wěn)定速度、加速或剎車。?這些技術(shù)采取確保了在一個分段順利實現(xiàn)三臺鏟運機同時運行。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第73頁4.1當前技術(shù)進展出礦作業(yè)?處理了鏟運機自動運行問題后，自動卸礦、自動鏟礦問題處理確保了鏟運機全自動運行。?自動化鏟運機有很大優(yōu)勢，如不怕炮煙、不用休息、連續(xù)工作等。同時也徹底改變了工人工作環(huán)境。?不利原因：自動化區(qū)域運行鏟運機需要更光滑巷道底板和大量輔助裝備，所以成本要高于人工操作采場。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第74頁4.1當前技術(shù)進展AutoMine系統(tǒng)山德維克AutoMine@也稱為地下礦山自動化礦石運輸系統(tǒng)，被廣泛應用于加拿大、芬蘭、智利、南非及澳大利亞等國卡車、鏟運機上。特點：(1)自動行駛及卸礦、遠程遙控鏟斗裝礦；(2)操作人員在控制室控制、一個操作員可控制數(shù)臺鏟運機及卡車；(3)運行狀態(tài)及生產(chǎn)監(jiān)控、交通控制、導航系統(tǒng)無需基礎(chǔ)設(shè)施；(4)與外部系統(tǒng)兼容接口；(5)適合用于不一樣應用場所、靈活作業(yè)區(qū)域隔離系統(tǒng)。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第75頁4.1當前技術(shù)進展AutoMine系統(tǒng)AutoMine系統(tǒng)效益：(1)提升安全性、改進工作環(huán)境；(2)提升設(shè)備利用率、提升生產(chǎn)效率；(3)改進放礦管理；(4)降低維護成本、降低作業(yè)成本。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第76頁4.1當前技術(shù)進展AutoMine-Lite系統(tǒng)山德維克AutoMine@-Lite系統(tǒng)，

用于小區(qū)域視頻和無線電遙控系統(tǒng)；它以AutoMine技術(shù)為基礎(chǔ)，控制系統(tǒng)安裝在一輛面包車上，能夠在礦井下靈活地移動到不一樣采區(qū)或采場封閉區(qū)域附近，接通控制線路后，便可操縱智能鏟運機乃至卡車運作，比較方便。作為自動化采礦一個方案，易于推廣應用。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第77頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第78頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第79頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第80頁4.1當前技術(shù)進展LHD自動化出礦礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第81頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第82頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第83頁4.1當前技術(shù)進展礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第84頁4自動化采礦技術(shù)進展芬蘭礦山采礦自動化.wmv礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第85頁4.2經(jīng)典礦山介紹瑞典基律納鐵礦基律納鐵礦最大特點是：生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)鐵礦石2750萬噸；勞動生產(chǎn)率高，400人從事井下作業(yè)；階段高，正在生產(chǎn)1045水平為275米，正在開拓1365水平為320米；分段高，當前分段高度為28.5—30米；自動化程度高，提升運輸早在上世紀末就完全實現(xiàn)了自動化，當前，大部分區(qū)域鑿巖、出礦作業(yè)也以實現(xiàn)了自動化。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第86頁4.2經(jīng)典礦山介紹在自動化出礦方面，Kiruna鐵礦經(jīng)歷了多年波折試驗。一開始鏟運機采取視距外遠程作業(yè)，即操作員用一臺配帶于胸部控制裝置控制鏟運機進行裝載。裝載完成后，遙控將鏟運機從礦堆移出。操作員再回到駕駛室，手動將鏟運機開往卸載點。卸載完成，操作員再把它開回到剛才裝載點。這么做盡管到達了操作員不進入危險區(qū)域目標，但在不恪守安全程序時，還是會發(fā)生事故。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第87頁4.2經(jīng)典礦山介紹1986年開始進行自動鏟運機試驗；1995年安裝了改進裝載電控系統(tǒng)，開發(fā)了預防鏟運機相互碰撞交通控制系統(tǒng)和導航系統(tǒng)；以后又使用激光雷達探測鏟運機在巷道中準確位置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)庫給鏟運機提供空間信息，發(fā)出移動指令，順利實現(xiàn)了一個分段三臺鏟運機同時運行；因為井下作業(yè)，如鑿巖、部分自動化鏟運機、運輸、提升系統(tǒng)等基本實現(xiàn)了遙控和無人駕駛，人員逐步向維護和地表發(fā)展。礦山企業(yè)信息化與數(shù)字礦山第88頁4.2經(jīng)典礦山介紹智利特尼恩特銅礦埃爾特尼恩特銅