数字矿山建设的探讨

介绍了数字矿山概念以及数字矿山建设的基本内容,指出了地质建模可视化技术、矿床开采可视化技术、生产调度与过程控制技术、综合通讯技术和安全监测预警技术是建设数字矿山的关键技术,针对数字矿山建设的难点提出了相应的对策。     

论数字矿山

就数字矿山和数字化矿山,数字矿山与自动化矿山、无人开采矿山的概念进行了探讨,在此基础上明确了数字矿山是以矿山信息综合集成、共享利用与可视化表述为主要特征,其基本标准是在矿山现有生产工艺环节、装备水平的前提下,以网络为手段,实现信息存储、传输、表达和深加工,为生产优化、决策提供依据.同时,阐述了建设数字矿山的必要性、重要意义和冶金数字矿山建设的内容,明确了冶金数字矿山建设的方向.     

面向数字矿山的数据仓库构建及其应用研究

矿山数据的组织与管理,是数字矿山建设中的一项重要课题.数据仓库为矿山数据的共享和利用,提供了有效的技术途径.本文分析了数字矿山建设的机遇和挑战,阐述了矿山数据仓库的内涵与特征,提出了面向数字矿山的数据仓库框架和矿山多维数据模型.在此基础上,分析和探讨了矿山数据仓库在矿山信息化管理、自动化开采、智能化调度、网络化监控等领域的应用.     

矿山数字孪生构建方法与演化机理

新一代信息技术与煤炭开采技术深度融合,为智能矿山技术发展提供关键技术支撑,将促进煤炭工业创新、绿色、安全、高效发展。数字孪生作为煤矿智能化无人开采的核心技术,是人工智能理论方法与数字化技术的有机结合,数字孪生有望解决煤矿智能化无人开采中物理世界和信息世界交互与共智的关键技术难题,对推动矿山全生命周期智能化建设和煤炭工业高质量发展具有重要意义。本文基于数字孪生技术和平行智能理论,提出了矿山数字孪生的概念框架、体系架构、关键技术、基础理论和构建方法体系;提出了物理模型、仿真模型、机理模型和数据模型相互耦合的矿山数字孪生演化理论模型,据此进一步解析了面向矿山智能开采应用场景的数字孪生模型构建方法与演化过程,研究了矿山数字孪生系统与物理系统的理论模型、同步映射与协同演化机制,探讨并揭示了矿山数字孪生的演化机理;最后以矿山智采工作面数字孪生实际应用为例,通过模拟矿山生产场景数字孪生模型演化与协同控制,验证矿山生产场景的数字孪生建模效果并对其技术特征进行解析,实现描述、建模、演化、预测相结合的矿山数字孪生系统模型。本文旨在通过矿山数字孪生技术内涵、方法、机理等理论新型研究范式,为矿山数字孪生技术应...     

数字矿山特征及建设探析

建设数字矿山对充分利用开发矿山资源,化解开采过程中的高危险、高危害因素,落实我国矿产资源开发政策,促进矿山科技进步的发展等具有积极重要的意义。通过对数字矿山定义的分析,阐述了数字矿山的主要特征并据此提出了我国数字矿山建设的主要内容。分析说明了建设数字矿山的4方面核心内容,即矿山地质数字、矿床模型的建立,矿山开采模拟技术的应用,矿山生产过程中自动控制以及矿山决策管理系统的建设。     

智慧矿山数字孪生技术研究综述

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。数字孪生面向煤炭工业互联互通及智能化应用,发挥连接物理世界和信息世界的桥梁与纽带作用,将在煤炭开采、视频监控、人机交互等方面提供更加实时、智能、高效的服务。面向智慧矿山技术需求,提出了基于数字孪生+5G的智慧矿山建设新思路,将"数字孪生+5G"与AI技术相结合,为实现智慧矿山提供一种创新的方法。首先从智慧矿山建设进展及应用方面存在的问题入手,系统地梳理和分析了当前智慧矿山研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,指出数字孪生是智慧矿山发展的必然趋势并将为智慧矿山赋能;然后针对智慧矿山建设的难点和痛点问题,提出了基于"数字孪生+5G"的智慧矿山体系架构理论,通过构建矿山数字孪生模型(MDTM)实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射与实时交互。聚焦智慧矿山建设目标,以智慧矿山系统建设、优化和关键技术为核心,基于矿山信息物理空间的数字孪生和深度学习方法,以实际矿井为原型设计了智能开采的数字孪生一体化方案,构建了全域感知、边缘计算、数据驱动和辅助决策的智慧矿山平台。最后针对智慧矿山的数字孪生应用需求,提出并探讨了数字孪生赋能智慧矿山的关键技术问题,并指出了未来需要实现的关键技术路径。旨在通过对智慧矿山的数字孪生技术研究,为数字孪生模型构建、协同控制与交互优化等提供思路,为未来智慧矿山建设与设计提供理论借鉴。     

金属地下矿开采三维可视化技术及应用

真三维环境下展示金属矿山工程,能够最终实现矿山经济效益最大化。目前我国逐渐进入实现数字矿山的第一阶段,即实现矿山数字化信息系统构建。通过分析国内外数字矿山建设情况,以大型三维矿业软件为平台是建设数字矿山的有效途径。从三维可视化技术应用基础、三维地质建模关键技术和三维工程设计方法等三方面,对矿山三维可视化技术进行介绍,为数字矿山建设提供了必要的技术基础。     

山东黄金数字矿山建设实践

本文介绍了山东黄金数字矿山的建设背景和逻辑框架,论述了数字矿山的建设内容,包括基础平台的搭建、基于矿业软件的地质资源三维可视化、自动控制系统建设、安全生产监控与集成系统建设、协同化的安全生产管理系统开发和信息综合服务系统开发与应用等.对数字矿山的建设与应用效果进行了总结,系统建设经验和策略可供金属地下矿山参考.     

实施矿山数字化技术的问题及策略

分析了目前我国矿山的开采方式因安全性不高,机械化程度低,满足不了国内的安全生产需要和资源需求,对环境也造成了极大的污染和破坏.探讨了矿产资源开发与环境保护,实现经济的可持续发展,强化信息资源开发利用,加强矿山数字技术运用的研究.总结了矿山数字化技术中存在的问题,提出了解决矿山数字化技术问题的策略,对我国矿山的安全、高效开采和环境保护具有一定的意义.     

我国矿山数字化建设的探讨

介绍了数字矿山的基本概念及特征,以及数字矿山的技术背景、我国矿山的数字化建设的现状。论述了建设数字矿山的必要性。提出了我国矿山数字化建设的步骤和内容。     

三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿

在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿山等概念进行了矩阵描述。指出：数字化、信息化、自动化是智能采矿的3项关键技术,数字化与信息化相辅相成,共同支撑矿山自动化;数字矿山是感知矿山与智能采矿的基础,感知矿山是智能采矿的保障。以当前煤矿安全避险六大系统建设和金属矿无人采矿系统技术发展为例,明确了数字矿山借力物联网的新任务。并面向矿山安全与智能采矿,分析提出了“十二五”期间数字矿山的5个主攻方向,即数字矿山集成平台、采矿模拟仿真系统、露天矿全自动化系统、井下定位与导航技术、采场环境智能感知技术。     

再论数字矿山:特征、框架与关键技术

基于中国矿山信息化推进工作中的问题分析,以智能交通体系为参照描述了数字矿山（Digital Mine,简称DM）的六大基本特征：以高速企业网为“路网”;以组件式矿山软件为“车辆”,以矿山数据与模型为“燃料”;以3D地学模拟（3D Geoscience Modeling,简称3DGM）与数据挖掘为“过滤”;以数据采集与更新为“保障”,以矿山GIS为“调度”,基于4层C／S结构和矿山业务流程,设计了数字矿山的基本组成图与网络架构。提出并讨论了数字矿山战略实施的9项关键技术：矿山数据仓库技术;矿山数据挖掘技术;真3DGM与可视化技术;矿山3D拓扑建模与分析技术,组件式矿山软件与模型;地下快速定位与自动导航技术,井下多媒体通讯与无线传输技术,智能采矿机器人“班组”技术及矿山3S（GIS,GPS,RS）,OA（Office Automation),CDS(Command DIspatch System)五位一体技术,并简要介绍了“数字开滦”的实施进展。     

数字矿区与矿山测量的机遇、挑战和对策

在介绍“数字地球”基本概念及关键技术的基础上,总结了“数字地球”提出后在国内矿山测量界引起的反响。针对当前矿山测量学科、技术与应用发展的问题,分析了建立数字矿区和数字矿山对矿山测量界的挑战与机遇,并对矿山测量界当前可采取的对策进行了探讨,指出数字矿区与数字矿山的建立将是矿山测量实现学科跨越式发展,拓宽生存空间和应用领域,适应知识经济时代的重要机遇。     

数字孪生技术在矿山物联网管控系统的应用

将数字孪生技术应用到矿山物联网管控系统中,建设三维数字孪生模型映射真实矿山生产环境,通过数据驱动对矿山生产环境各要素的形态、动作进行孪生仿真,利用数字孪生模型控制实体设备,达到虚实交互、数据同步、智能控制、安全预警的目的.研究了数字孪生与矿山物联网管控系统融合所涉及的关键技术,提出了数字孪生与矿山物联网管控系统融合后的理论系统架构,介绍了矿山数字孪生系统的三维可视化模块、设备管理模块、安全预警模块、数据可视化模块.     

虚拟数字矿山的研究与应用

将虚拟现实技术应用于数字矿山建设是矿山研究热点之一.本文讨论了基于实时三维视景仿真软件MultiGen Creator/Vega Prime,在GIS环境下构建虚拟数字矿山的若干关键技术问题,并结合组件GIS技术,给出了这一过程中的原型系统.     

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。     

胜利东二露天煤矿数字矿山的探索和实践

数字矿山是数字地球、数字中国的重要组成部分。国内许多矿山都致力于数字矿山的建设,并把数字矿山建设作为科技创新的重要手段。结合国内外数字矿山建设的特点,胜利东二号露天煤矿提出了"一个平台、三个层次、四大板块"的数字矿山总体构架,建立以内网门户为综合平台并在统一的总控网络下,实现了各应用系统的集成与整合,建立数据库和数据中心,并形成决策分析平台。数字矿山的实施可以显著提高矿业公司的生产经营和管理决策水平,并预期取得较好的管理效益、经济效益和社会效益。     

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。     

浅论测量技术对矿山安全生产的基础保障

通过论述矿山勘探、设计、建设、生产开采过程中的测量工作,结合矿山安全生产管理中的技术管理要求,探讨了矿山工程测量技术在矿山安全生产中所起到的重要保障作用.     

浅谈3S技术与数字矿山建设

本文分析了我国矿山信息化的产生的背景、现状及面临的问题,数字矿山的概念和特征,以及在基于3S技术条件下数字矿山建设的核心技术,并阐述了数字矿山的发展前景。