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中国矿山面临的挑战—数字矿山系统

时间:2014-07-13浏览:责任编辑:卡奇娱乐成都子公司

数字矿山系统

采矿业是以自然资源为生产对象的古老产业,绝大多数矿山企业还处在劳动密集性阶段,信息化程度很低。综观历史,采矿业曾受到大大小小技术进步的巨大冲击。如今,数字地球(Digital Earth, DE)和数字中国(Digital China, DC)的钟声,已经和正在惊醒一代采矿人。

一、数字矿山国际动态及其战略意义

加拿大已制订出一项拟在2050年实现的远景规划:即将加拿大北部边远地区的一个矿山实现为无人矿井,从萨得伯里通过卫星操纵矿山的所有设备实现机械自动破碎和自动切割采矿;

芬兰采矿工业也于1992年宣布了自己的智能采矿技术方案,涉及采矿实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制等28个专题;瑞典也制定了向矿山自动化进军的“Grountecknik 2000”战略计划。

中国矿业大学等单位也相继开展了采矿机器人(MR)、矿山地理信息系统(MGIS)、三维地学模拟(3DGM)、矿山虚拟现实(MVR)、矿山GPS定位等方面的技术开发与应用研究。

随着实时矿山测量、GPS实时导航与遥控、GIS管理与辅助决策和3DGM的应用,国际上一些大型露天矿山(包括我国的平朔、霍林河矿区)已可在办公室生成矿床模型、矿山采掘计划,并与采场设备相联系,形成动态管理与遥控指挥系统。

此外,专家系统、神经网络、模糊逻辑、自适应模式识别、遗传算法等人工智能技术、GPS技术、并行计算技术、射频识别技术以及面向岩石力学问题的全局优化方法、遥感技术等已在智能矿山地质勘探调查与测量、智能矿山设计、智能矿山开采、计划与控制、矿山灾害遥感预报等研究领域得到应用。

二、数字矿山原型:遥控采矿

国际著名矿山企业——加拿大国际镍公司(Inco)从20世纪90年代初开始研究遥控采矿技术,目标是实现整个采矿过程的遥控操作。Inco公司给遥控采矿下的定义是“利用目前最先进的技术,包括地下通讯、定位、工艺设计、监视和控制系统,去操纵采矿设备与采矿系统。”遥控采矿工艺包括自动凿岩、自动装药与爆破、自动装岩、自动转运、自动卸岩和自动支护等,其技术基础是高速地下通讯系统和高精度地下定位、定向系统(要求达到mm级)。

基于遥控采矿的技术特点,设想未来的数字矿山的原型系统:

  •  远距离高速通讯网络
  • 地面控制中心(OA+ MGIS)
  • 无人采矿设备
  • 井上/下自动定位与导航
  • 采矿模拟与分析系统
  • 数据采集与快速更新系统
  • 决策与仿真控制系统
  • 工况动态监测与实时反馈

三、中国矿山面临的挑战

近年,中国矿山行业的信息化建设虽然有了较大发展,但总体状况仍然很不乐观。总体来看,中国矿山在矿山勘察、规划、设计、生产、管理、全过程监控等信息化“软”领域,与发达采矿国家的差距越来越大。中国矿山既没有把信息资源当作矿山的重要战略资源之一加以统筹开发和综合利用,更没有形成系统性能稳定、信息资源充足的矿山信息基础设施(Mine Infrastructure)。

信息标题:中国矿山面临的挑战—数字矿山系统

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