地下矿山智能生产控制与管理建设体系研究

近年来随着人力成本增长,安全和环境要求更加严格,国内矿山企业需要从劳动密集型粗放管理方式向高效科学管理方式转变。生产控制与管理智能化是矿山实现高效科学管理的关键,需要紧贴矿山运行特点,选用合适的、性价比高的技术和设备来实现。总结了中钢矿业公司的智能矿山建设经验,分析了地下矿山的运行特点,以信息化、自动化为基础,利用物联网技术,构建了矿山智能生产控制与管理建设体系,提出了从地质、测量、采矿信息的数字化与可视化、生产运行智能化控制、安全生产智能化监测与预警和经营管理信息化四个方面进行矿山智能化建设,总结了关键实施技术和设备。按照此体系进行建设,矿山就能在生产和管理方面实现数字化、自动化、决策与预警智能化,并为其他矿山智能化建设提供参考。     

地下金属矿山智能化技术进展

智能矿山作为未来矿山的生产方式,已在国内外矿业界受到普遍关注。从宏观战略引导和矿山建设实践两个层面梳理总结了国内外地下金属矿山智能化建设的目标、理念、建设经验、关键技术以及所取得 的成果。通过分析国内外智能矿山建设的战略导向和代表性建设实践,得出国外先进矿山采用从矿山自动化到智能化的推进方式,我国矿山则从两化融合与智能制造引导下的智能化战略入手,历经了从数字矿山到智 能矿山的逐步发展过程。对比国内外矿山智能化建设特点后总结得出,我国地下金属矿山应在借鉴国外先进经验的基础上,发挥技术积累、融合创新、推进速度、协同建设等方面优势,以数字化技术、5G技术、人工 智能技术的飞速发展为支撑,形成与自身资源条件、技术水平、人员素质相匹配的技术方案与推进方式。最后总结得出我国的地下金属矿山智能化建设的发展趋势在于,结合绿色矿山的建设要求,以矿床模型的延伸 应用和匹配于智能矿山的开采工艺变革为前提,在标准化的数据资源规划基础上,构建面向5G+工业互联网和虚拟现实的生产管控应用场景,实现面向大数据的全局优化决策。     

砂石骨料矿山智能化建设现状与建议

智能化是提高砂石骨料企业核心竞争力,推动砂石骨料产业转型升级的重要途径。本文研究通过矿山实地考察、智能矿山解决方案供应商考察、已建设智能化矿山的案例分析、专家访谈、问卷调查及文献调查等方法,对中国砂石骨料矿山智能化建设现状进行深入研究,对中国砂石骨料矿山智能化具体需求进行分析总结,提出了基于当前智能矿山技术发展水平的砂石骨料矿山智能化建设的建议,包括智能矿山基本体系架构,资源环境数字化、设计计划三维化、生产作业自动化、安全环保集成化、经营决策智能化、管控一体化和信息网络化等智能矿山建设七大主要建设模块,以及成立组织、制定规划、标准先行、保障资金四项保障智能矿山建设顺利开展的措施。本文所提建议可为砂石骨料矿山企业科学有序地开展智能化建设提供参考,推动砂石骨料产业高质量发展。     

双5G网络下露天智能矿山系统构建与应用

经济发展新引擎的新基建,为未来数字经济高质量的发展方向。而以5G和F5G双网络为基础的数字孪生技术,是构建信息基础设施的关键。提出了基于双5G网络的露天矿山通信系统,建设智能采矿管控、综合生产执行和三维可视化管控的三大平台,进一步融合矿山安全监测监控系统,进而构建了露天智能矿山的建设架构和体系。以南泥湖钼矿为例,实现了露天采矿智能装备的远程控制与运行,为露天智能矿山建设提供了一种新的技术路径。研究表明:(1)高速通信系统是智能矿山建设的保障,采用5G和F5G双通信网络可以实现矿山的即时高效数据传输,为露天智能矿山建设提供了高速通信与数据传输通道;(2)智能管控和综合生产平台的建设,构建了以开采环境数字化和采掘装备自动化为特质的系统,实现了采矿设计、计划、生产配矿、调度和决策等过程的智能化;(3)以三大平台为基础融合安全监测系统的智能矿山架构,形成了露天矿山安全生产的智能化模式,促进了矿山生产的安全、高效和智能化建设。     

智能矿山技术架构与建设思路

当前,全球矿业发展进入全新历史阶段,也面临着产品价格、生产成本、作业安全、从业人员等诸多挑战,发展智能化、无人化开采技术,建设智能矿山,是我国资源开发尤其是深部资源开采的必然选择。通过概述智能矿山的发展现状,总结了智能矿山的内涵,提出了两种典型智能矿山技术架构,对智能矿山建设的重点内容进行了梳理,并给出了建设思路与保障措施,为智能矿山建设提供了理论基础,对矿山进行智能化建设具有指导意义。     

金徽矿业郭家沟铅锌矿智能矿山系统建设

我国正处在矿业3.0向矿业4.0转型的重要时期,推进绿色矿山和数字化矿山建设已成为矿业转型升级的必由之路。本文以金徽矿业郭家沟铅锌矿为研究对象,将移动互联网、物联网、云计算、大数据技术、虚拟化技术等信息技术应用于矿山的生产及管理过程中,对矿山地质板块、采矿板块、安全管控等方面进行了智能化升级改造,实现了矿业开发互联化、物联化、数字化、感知化和智能化,从而确保矿山安全生产,提高矿山生产效率,最终实现无人矿山、安全矿山、智慧矿山。取得了明显的经济、社会效益的同时,也为同类型矿山进行智能化升级改造提供了参考和借鉴。     

张家峁智能化煤矿巨系统关键技术研发与应用

为进一步加强传统采矿工程与新一代信息技术的不断深入融合发展，构建安全、智能、绿色、高效的煤矿，以张家峁煤矿为例介绍了智慧煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设。以智慧煤矿总体规划及综合管理操作平台设计、智能化无人生产系统、智能化巷道掘进系统、环境感知及辅助系统、智能场区建设等为主线，进行张家峁智慧煤矿巨系统的建设。通过对煤矿5G移动通信技术，透明矿山三维管控平台关键技术，煤矿生产危险源分析预测技术，矿山采掘接续一张图集成技术，智能化无人工作面协同控制技术，环境感知及一通三防智能化技术等关键技术的应用解决了信息孤岛，提升了智能化采掘能力，提高了数据驱动决策，实现了矿区全域多源数据深度融合，生产效能、安全态势与业务流程协同优化的多维场景平衡综合分析决策，形成矿区智能化管理、高效协同运行新体系。     

以某石灰石矿山为例探讨露天矿山数字化智能管控系统建设思路

以某石灰石矿山为例对矿山开采中存在问题和需求进行分析研究,结合矿山需求及数字采矿技术、信息技术等,提出露天矿山数字化智能管控系统的建设思路、架构、具体建设内容、建设关键技术等,对矿山企业如何开展数字化、智能化建设对矿山开采过程实现综合管控进行解答,为露天矿山的数字化、智能化建设提供参考。     

智能化技术在矿山安全管理中的应用实践

矿山智能化在信息技术的基础上飞速发展,逐步形成了以信息化、虚拟化、网络化、集成化、智能化为一体的综合系统,智能矿山的建设已是矿山可持续发展的必然趋势。提出了矿山企业安全管理普遍存在的问题,凝练了智能化安全管理的关键技术,以某矿山建设的安全管理信息化系统为例,对系统架构和系统功能进行了详细描述,阐述了智能化技术在矿山安全管理中的应用实践。     

基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新路径分析

智能矿山具有智能化、自动化、便利性、先进性等方面优势,在业内备受关注。作为实现智能矿山应用的重要组成部分之一,得到了许多关注。为提升煤矿机电管理实效,有必要探索设备技术管理创新路径,发挥出其稳定作用,使其能够始终处于备用与使用状态,为矿山企业创造更大的经济效益。故此,就智能矿山概述、基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新路径进行了论述与分析。     

紫金山金铜矿地测采三维协同平台开发实践

随着三维可视化、大数据、人工智能等先进技术的兴起,我国矿山正在积极推进矿山数字化、智能化建设。越来越多的矿山开始应用三维矿业软件,实现了矿山地质、测量、采矿等技术工作由二维到三维的转变。Surpac软件是国内外应用非常广泛的一款三维矿业软件,通过人机交互方式完成采矿生产内业的各项任务,操作复杂、效率低,易形成信息孤岛,在一定程度上制约了矿山智能化建设。在分析Surpac软件应用现状和矿山生产技术的基础上,提出了融合Surpac软件及其二次开发技术的协同办公解决方案。通过开发协同办公平台系统,采用软件容器、软件进程间通信技术,将Surpac三维矿业软件与协同办公平台无缝融合,利用TCL/SCL脚本技术,在Surpac软件上开发了地质、测量、采矿业务功能模块。研究表明：平台系统实现了地质、测量、采矿专业技术工作按流程化管理和权限管理等功能,专业数据互通共享;所有作业文件和成果数据存储于服务器和数据库中,从平台上形成各种地质、测量、采矿的生产报表。该平台系统的开发及应用对于推进智能矿山建设具有一定的意义。     

金属矿山生产全流程协同管控技术与平台研究

针对金属矿山数字化和信息化建设过程中,各软硬件系统之间存在数据孤岛、数据断层和系统壁垒,导致各生产环节的协同作业效果难以体现等问题,围绕矿山各生产流程之间的协同管控模式和实现方法开展了研究,开发了金属矿山生产全流程协同管控技术和平台.以实现数字化、自动化和智能化为目标,以数据标准化、流程规范化和开放体系为基础,对传统工艺进行优化升级,对现有设备进行智能化改造,研发相关软硬件系统,建设矿山数据中心,形成金属矿山生产全流程协同管控平台.国内某大型贵金属矿山的应用实践表明,该平台有助于实现矿山各应用系统之间的数据集成和共享,促进矿山生产技术和生产管理间的高效协同,提升企业的现代化管理水平,实现矿山企业的降本增效.     

中 国 矿 业 绿 色 发 展 的 趋 势 和 方 向

绿色发展是矿业健康持续发展的时代要求,发展绿色矿业建设绿色矿山,是矿产资源管理制度改革发展的重要方向,是适应特殊资源国情和矿业特定发展阶段、建设生态文明、矿业转型升级、落实国土资源管理工作新定位的必然选择。文章总结了绿色矿山建设发展历程、建设模式以及矿业绿色发展的管理政策与取得的经验成效,从试点实践、规划制定、体系建设、政策研究和制度建立等方面进行了全面归纳。在此基础上,提出了新时期全面深入推进矿业绿色发展的主要思路、重点任务和意见建议,主要包括7个方面:加快推进绿色勘查、全面推进绿色矿山建设、推动绿色矿业发展示范区建设、构建有利于绿色矿山建设的长效机制、建立绿色矿山建设标准体系严格矿山管理、充分发挥矿山企业在绿色矿山建设中的主体作用、充分发挥行业协会的桥梁纽带作用等。在此基础上,本文提出了新时期全面深入推进矿业绿色发展的主要思路、重点任务和意见建议。     

“第七届中国矿山数字与智能技术装备大会”征文通知

<正>建设绿色、智能的智慧矿山是提升矿山企业竞争能力,开创矿业绿色、安全、高效、可持续发展新模式的必由之路。为了促进数字与智能技术装备的推广普及与应用,加快矿山数字与智能技术装备应用人才的成长,由中国有色金属学会采矿学术委员会、矿研期刊出版(长沙)有限公司主办,丹东东方测控技术股份有限公司等单位协办的"第七届中国矿山数字与智能技术装备大会"拟于2017年7月中下旬在辽宁丹东召开,     

中钢富全矿业“五位一体”绿色矿山建设模式与实践

党的"十八大"将生态文明建设列入"五位一体"建设目标,兼顾经济、资源与环境协调发展的绿色矿山建设是当前矿山建设的目标选择和必由之路。基于采矿行业发展背景及中钢富全矿业实际情况,本文构建了"五位一体"绿色矿山建设模式,即以资源综合利用为核心、以循环经济为依托、以节能减排为重点、以技术创新为支撑、以科学管理为保障,协同打造"绿色、和谐、现代化矿山",并从以上五个方面分析了富全矿业绿色矿山建设的实践状况以及取得的系列成效。此模式为新常态下低品位难选地下矿高效绿色开采以及推进我国冶金矿山企业降本增效、实施供给侧改革及转型升级提供了一种实践探索。     

大数据时代的煤矿采场岩层控制分析

矿山大数据和矿山智能化采矿技术近年来随着信息技术领域的逐步发展而得到了较快的发展,在矿山智能岩层控制方面,由于与之相关的数据类型繁多,难以融合,涉及问题复杂,智能化路径尚不够清晰,导致矿山大数据和矿山开采智能岩层控制技术的研究及应用进展缓慢。结合矿业工程特点,分析了矿山大数据和矿山开采智能岩层控制的特点,论述了矿山开采智能岩层控制的关键科学问题和主要研究内容,建立了基于矿山大数据平台的动态反演智能岩层控制数值模拟系统,研究了其关键技术及实现路径。     

数字孪生智能矿山管控平台及智能洗选管控平台建设

煤矿智能化的技术革新催动着煤矿安全管理迈入智能化,以安全风险智能管控为方向的煤矿智能化安全是智能煤矿建设的安全前提和安全保障。数字化转型和数字经济的发展成为产业变革的主基调,国内外众多矿山企业相继实施了数字矿山或者智能矿山的建设,因每个矿山的工艺特点和基础条件存在不同,导致建设成效差异较大。围绕智能矿山建设的内涵和目标,综合运用计算机、网络、集成、智能控制等先进技术,全面构建集调度管理、安全监测、视频监视、通信指挥为一体的中煤建筑安装工程集团有限公司生产调度信息化管控信息化平台,以求达到各类安全生产信息的高度集中,矿井各生产环节的有效信息实时掌握,做到“管、控、营”的一体化调度。为“中国智造”奠定了技术基础。     

信息化在矿山管理中的应用分析

本文阐述了信息化给工业化发展带来的经济飞跃，结合国内外矿山信息化建设现状，说明矿业信息化建立对现代矿山企业的重要性，并详细分析信息化在地质资源、矿床开发与生产、矿山安全管理、矿业投资管理等方面的实际应用。     

梅山铁矿智能生产管控物联网应用系统研究与实现

矿山企业属于资源型企业,面临着较大的竞争压力,需要引入物联网关键技术提升企业的生产效率,降低能耗。在总结南京梅山矿业生产综合管控建设项目的基础上,构建面向金属矿山的智能生产管控物联网应用架构,并围绕金属矿山生产过程中的生产作业现场、设备状态、人员情况、环境情况,设计基于物联网的生产管控应用系统,对其中关键技术（数据采集与信息感知技术,网络通信与数据传输技术数据集成与分析、协同技术）、应用系统（综合管控平台,智能辅助配矿系统,多车道无人发货系统）作了相应论述,为金属矿山实现数字化、自动化、智能化建设提供建设样例。     

煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。