数字矿山建设目标、任务与方法

通过分析人们对数字矿山的认识以及数字矿山发展现状,进一步梳理了数字矿山及其与其他相关概念的关系,明确了数字矿山的主体任务及发展主题,提出了现阶段数字矿山建设的基本思路和方法。根据数字矿山建设的根本需求对数字矿山进行了重新定义,并借鉴建筑行业的建筑信息模型(BIM),提出矿山信息模型(MIM),该模型包括数字模型、业务模型与方法模型等三方面基本内容。阐述了以MIM作为基本理念的数字矿山建设基本手段和方法,以实现矿山全生命周期业务手段数字化、流程标准化及信息共享、协同工作,为数字矿山建设及相关产品研发提供重要依据和参考。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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...     

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。     

关于数字矿山背景下以矿山测量为侧重的测绘工程专业建设的思考

数字矿山已经进入我国的矿业领域,这给矿业类高校中以矿山测量为侧重的测绘工程专业建设提出了严峻而又迫切的课题.文中在综合分析了数字矿山及其特征的基础上,归纳出了数字矿山给测绘工程专业建设带来的冲击,并有针对性的提出了专业建设的对策供同行们参考.     

冶金辅料矿山绿色矿山体系建设及实施

随着国家自然资源主管部门相关政策的出台,矿山建设需要更加规范化、标准化,同时符合绿色矿山的标准,这已成为矿山建设的准入条件以及传统矿山发展的必经之路。东山石灰石矿近年来按照国家及行业要求,结合矿山生产经营实际,通过现代化厂区建设、资源节约集约开发与综合利用、节能降耗、高附加值产品研发及数字智能矿山建设等方面向绿色矿山目标迈进,取得了良好的经济效益及社会效益,对冶金熔剂灰岩矿山的现代化建设有一定借鉴意义。     

黄陵一号煤矿实现数字化矿山的转型实践

为促进黄陵一号煤矿顺利实现智能化矿山建设,详细制定了黄陵一号煤矿数字化矿山建设策略并实践。首先陕西陕煤黄陵矿业公司一号煤矿在2008年度启动数字化矿山建设,在第一期建设方面首先以搭建数据传输平台为基础,形成调度、监控、辅助系统的汇接与集管理为基本目标的建设愿景;接着在2014年对一期建设进行了升级完善,该阶段以达到数据传输流畅稳定,生产设备的集中控制常态化为建设目标,健全各类监控数据采集通道;2018年又通过建设安全信息共享平台,实现各类生产数据的统一管理。通过分析和实践,为下一步黄陵矿业公司实现智慧矿山奠定了基础,并阐述了一号煤矿实现智能化矿山的建设思路。     

金属矿山地理信息管理系统数据库建设

矿山地理信息系统(Mine Geographic Information System,MGIS),是实现矿山信息化的最重要的工具之一,是实现数字矿山的重要载体,而矿山信息管理数据库正是此载体的核心。矿山信息具有复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性及多源、多精度、多时相和多尺度特征。利用地理信息系统的开发思想与工具,结合金属矿山实际项目,依托数据库设计理论与方法,详细分析并构建了基于金属矿山的生产数据库,完成了金属矿山地理信息系统生产信息管理部分模块功能的构建。     

数字矿山关键技术研究与示范

总结了数字化矿山国内外发展现状,分析了数字化矿山建设中存在的主要问题,提出了数字化矿山项目实施的方法及需要解决的若干关键技术,如高带宽信息可靠传输技术、数字化安全监测监控技术、安全及生产过程一体化管控技术、三维地质体及实景场景构建技术、多系统数据融合及针对矿井的大数据分析挖掘技术等。以天地王坡煤矿数字化矿山建设为示范,介绍了天地王坡煤矿数字化矿山建设取得的研究成果和应用效果,展望了未来数字矿山建设的重点研究内容及其发展方向。     

矿山数字神经系统研究

简要回顾了数字化概念,在对煤矿生产经营运作情况分析的基础上,对煤炭企业数字化问题进行了研究,提出基于数字化、信息化、虚拟化和智能化等思想的数字矿山理念,该概念充分体现了煤矿Coalition for Improving Maternity Services(CIMS)的集成理念．在数字化理念的指导下,对支配企业运作的数字神经—信息集成进行了分析,提出了矿山数字神经—煤矿三级信息集成视图,对煤矿生产经营信息,分别从业务过程、生产流程和地理分布的角度进行集成,为信息的交流、使用提供了完整的模式．     

数字化全信息驱动的安全高效采矿技术研究

近年来,数字信息化技术已成社会热点。数字矿山技术发展近20年来,对提升矿山管理水平及保障矿山生产安全做出了积极贡献,但仍存在诸如系统综合性不强、工程地质信息不完善、矿山地压信息的采集分析与应用有效性差、对矿山开采作业指导的实用性不强等问题。为此,提出了数字化全信息驱动的安全高效采矿技术思路,即基于矿山地质、矿山地压随采矿作业面推进而变化信息的采集、分析,进而对采矿工艺进行相应调整,实现采矿全过程信息闭环管理,为矿山数字化技术升级提供了一种较为系统的解决方案,可作为类似研究及工程项目的技术参考。     

基于平行系统理论的矿山安全作业系统的建立

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。     

三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。     

现代化矿山-数字矿山的概念及其基本结构

主要论述了信息化时代建立数字矿山的迫切性和必要性、数字矿山的概念及其基本特征,以及在地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)等先进技术的广泛运用下,对建立数字矿山的可行性及其基本结构进行了探讨和构思。     

数字化矿山中安全监测系统应用研究

安全生产监测系统是数字化矿山的重要组成部分。为了能够实时、准确的监测煤矿安全生产综合调度过程中井下和地面的生产状况,通过分析监测系统在煤矿企业中应用的现状,针对数字化矿山应用系统结构,建立煤矿综合监测系统结构,分析其监测管理信息系统的核心模块。     

数字矿山系统框架与关键技术研究

数字矿山是当今采矿科学、信息科学、人工智能、计算机技术和3S技术发展与高度结合的产物,它将深刻改变传统的采矿生产活动和人们的生活方式。分析了数字矿山的内涵和基本特征,对数字矿山的层次结构和系统框架进行了研究,讨论了数字矿山战略实施的关键技术,并对数字矿山的发展前景做了初步的展望。