數(shù)字礦山技術(shù)論文(2)
數(shù)字礦山技術(shù)論文篇二
中國數(shù)字礦山建設(shè)的道路
[摘 要]隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，能源危機已經(jīng)迫在眉睫。社會的快速發(fā)展給中外的采礦業(yè)也帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。采礦業(yè)是以礦產(chǎn)資源為生產(chǎn)對象的古老產(chǎn)業(yè)，絕大多數(shù)的礦山都以勞動密集型傳統(tǒng)的開采技術(shù)為主，不僅大量耗費勞動力、生產(chǎn)量底、而且也付出了巨大的環(huán)境代價。所以我們必須要為合理的利用與開發(fā)中國礦山開辟出一條新的道路——數(shù)字礦山的建設(shè)。
[關(guān)鍵詞]礦山 數(shù)字化 建設(shè) 發(fā)展
一、所謂數(shù)字礦山
1.數(shù)字礦山的概述
數(shù)字礦山的建設(shè)通俗點來講其實是和數(shù)字化地球的建設(shè)是相同的，只是尺度與范圍有所不同而已。所謂數(shù)字礦山就是指在礦山范圍內(nèi)建立一個以三維坐標為主線，將礦山信息構(gòu)建成一個礦山信息模型，描述每一點的全部信息，就是對真實礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認識與數(shù)字化再現(xiàn)。是我國資源信息化管理的一個重要組成部分。
2.數(shù)字礦山的特點及結(jié)構(gòu)
數(shù)字礦山是國家戰(zhàn)略資源安全保障體系的重要組成部分，是評價礦山資源生態(tài)環(huán)境的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。我國在資源開采自動化控制、評價、管理、礦業(yè)專用軟件方面對外依存度高，嚴重影響了資源評價、儲量監(jiān)管、生產(chǎn)自動控制的水平、效率和可信度，降低了礦山設(shè)計和計劃編制的效率與可靠性，制約了礦山信息化的進程。數(shù)字礦山的特點為基礎(chǔ)信息數(shù)字化、生產(chǎn)過程虛擬化、管理控制一體化、決策處理集成化。數(shù)字礦山自下而上可分為以下七個主層次：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、模型層、 模擬與優(yōu)化層、設(shè)計層、執(zhí)行與控制層、管理層、決策支持層。
二、數(shù)字礦山的建設(shè)
數(shù)字礦山是以礦山系統(tǒng)為原型，以地理坐標為參考系，以礦山科學技術(shù)、信息科學、人工智能和計算科學為理論基礎(chǔ)，以高新礦山觀測和網(wǎng)絡技術(shù)為支撐，建立起的一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場、物質(zhì)模型、力學模型、數(shù)學模型、信息模型和計算機模型并集成，可用多媒體和模擬仿真虛擬技術(shù)進行多維的表達，同時具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合以及空間化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和可視化的技術(shù)系統(tǒng)。研究與開發(fā)內(nèi)容為：
1.礦山數(shù)字地質(zhì)、礦床模型研究與開發(fā)建立空間和礦物屬性的礦山實體數(shù)字地質(zhì)、礦床模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實模型等，用以表征礦床中礦、巖的空間分布和相應部位的屬性數(shù)據(jù)。
2.虛擬條件下礦山模擬開采技術(shù)研究：以地質(zhì)及礦床模型為基礎(chǔ)，結(jié)合其它關(guān)鍵信息構(gòu)造虛擬礦山，進行數(shù)字模擬開采，完成礦山長、中、短期開采計劃編制、露天礦穿爆設(shè)計等工作。
三、建設(shè)數(shù)字礦山的意義
建設(shè)數(shù)字礦山的重要意義主要體現(xiàn)在：
1. 數(shù)字礦山是我國資源安全保障體系的重要組成部分。建設(shè)數(shù)字礦山可使我國全面準確的掌握礦產(chǎn)資源的分布情況及利用情況并對我國資源進行有效的分配與合理的利用。
2國際礦產(chǎn)資源開發(fā)研究目前最重視的工程即數(shù)字礦山的建設(shè)。數(shù)字礦山是礦業(yè)開發(fā)的最關(guān)鍵所在，無論誰掌握了這關(guān)鍵點必將會毫無疑問的控制整個行業(yè)的發(fā)展趨勢甚至形成壟斷。
3.當前資源開發(fā)的發(fā)展也迫切的需要建設(shè)數(shù)字化礦山，是落實資源開發(fā)方針的重要內(nèi)容。數(shù)字礦山的最重要的功能就是能夠使我們?nèi)妗討B(tài)、準確地掌握我國全部金屬礦山的總儲量、基礎(chǔ)儲量和資源量的變化，從而進行科學化可視化的管理，達到對資源合理的開發(fā)利用和進行有效節(jié)約的目的。
四、我國數(shù)字礦山的發(fā)展規(guī)劃
結(jié)合我過礦山的實際情況與科技發(fā)展現(xiàn)狀，很多業(yè)內(nèi)人士一致認為中國數(shù)字礦山建設(shè)最適合三步走戰(zhàn)略。第一步建立礦山空間數(shù)據(jù)倉庫，第二步構(gòu)建數(shù)字礦山基礎(chǔ)平臺，第三步建立礦山安全Office 系統(tǒng)，在完成三步走戰(zhàn)略時一定要注重在建設(shè)過程中要高度關(guān)注數(shù)字礦山中技術(shù)投入與強大的科學技術(shù)的支持 。即：
1.數(shù)字礦山集成平臺：在三維地礦建模與可視化平臺方面，拉近礦體邊界準確圈定、儲量動態(tài)管理、采掘優(yōu)化設(shè)計、采礦過程模擬、綜合監(jiān)控調(diào)度、安全隱患預警、應急救援決策等生產(chǎn)性需求與國外的距離。
2.采礦模擬仿真系統(tǒng)：采礦仿真是建立在控制論、相似理論、系統(tǒng)運籌學和采礦工程基礎(chǔ)之上，利用物理-力學模型、信息處理與可視化技術(shù)實現(xiàn)采礦過程中的裝備控制與行為模擬。
3.露天礦全自動化系統(tǒng)：露天礦GPS智能調(diào)度系統(tǒng)是露天礦數(shù)字礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，廣泛使用于露天礦的生產(chǎn)指揮和生產(chǎn)管理領(lǐng)域。
五、我國礦山數(shù)字化的前景
我國的數(shù)字礦山建設(shè)剛剛起步，正處在快速發(fā)展階段，必須密切跟蹤數(shù)字礦山技術(shù)前沿，大力培養(yǎng)一批高級專業(yè)化人才隊伍和研發(fā)平臺，專門研發(fā)數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容和數(shù)字礦山的整體構(gòu)架，必將加速我國數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和實施. 為實現(xiàn)礦山自動化——信息化——數(shù)字化質(zhì)的跨越而不懈努力，為我國數(shù)字礦山建設(shè)做出新貢獻!
作者簡介：
張海天，男，漢族，1988年11月21日，遼寧省東港市，現(xiàn)就讀于遼寧工程技術(shù)大學 礦業(yè)學院，采礦二學位 11級1班;
張小雙，男，漢族，1990年1月1日，河南省南陽市，現(xiàn)就讀于遼寧工程技術(shù)大學，礦業(yè)學院，采礦工程系;
__源，男，漢族，1992年6月6日，河南省南陽市，現(xiàn)就讀于遼寧工程技術(shù)大學，礦業(yè)學院，地質(zhì)工程系勘查技術(shù)與工程。
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