绿色矿山建设中如何开展数字化矿山创建

 

 包晶莹 绿色矿山建设一体化服务 9月16日
一、绿色矿山与数字化矿山的关系
绿色矿山是指在矿产资源开发全过程中,实施科学有序开采,对矿区及周边生态环境扰动控制在可控范围内,实现矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化的矿山。其中明确提到“管理信息数字化”是绿色矿山涵义中的必要内容,是绿色矿山建设必须要实现的目标之一。

二、什么是数字化矿山

根据国内外数字化矿山建设的实践经验,数字化矿山指利用数字信息、数据库、计算机网络、模拟仿真等技术,在矿山生产和经营活动的三维尺度空间范围内,对于生产、安全、经营、管理的各环节和要素进行空间化、数字化、网络化、可视化和集成化的管理,最终实现矿山安全、高效、绿色生产和经济效益最大化。数字化矿山建设不仅可以全方位提升矿山企业的综合管理水平,还可为矿山企业带来更多直接或间接的经济效益,是矿山企业谋求长远发展的必经之路。

三、数字化矿山的建设层次

数字化矿山建设大体分为三个层次,即数字化空间的建立与应用、自动控制与系统集成、综合管控平台的建设。

1.数字化空间的建立与应用

主要包括数据信息的采集与处理、三维立体模型的建立、模型的深度应用等过程。其中数据信息的采集与处理包括传统方法和先进方法,传统方法指利用全站仪、水准仪等传统测量设备,将测量的空间数据转换为平面图,再由平面图转换为立体模型;先进方法指利用三维激光扫描仪、无人机等先进设备进行空间数据采集,经专业软件处理后可直接转换为立体模型,效率、精度均较高。

图片来源于网络

数字化矿山建设过程中,需要建立的三维立体模型主要包括矿区地表模型、工业广场模型、矿体及地质构造模型、钻孔数据库模型、地下井巷工程模型、露天采场模型、井下采场模型、井下采空区模型等。在这些模型的基础上,可进行矿体储量估算、爆破工程设计、生产计划编制、配矿计划编制、生产辅助系统优化等生产管理方面的深度应用,而应用的关键在于数据信息的及时采集与更新,这也对矿山企业日常生产的精细化管理方面提出了更高的要求。

图片来源于网络

2.自动控制与系统集成

自动控制与系统集成主要指开采、提升、运输、选矿等主要生产环节的设备与装备,以及安全、环保等监测监控系统的自动化控制,配套的自动控制系统依托于成熟的信息网络不断实现集成化管理。目前国内更多的矿山投入大量资金致力于自动化装备及其控制系统的科技研发与技术改造,通过矿山自动化控制水平的不断提升,去创造更多直接的经济效益。

图片来源于网络

3.综合管控平台的建设

综合管控平台是数字化矿山建设的顶层,是矿山企业各方面信息管理系统的集成中心,是矿山企业安全生产的调度指挥中心,是矿山企业经营管理的决策支持中心。该管控平台的建设需要专业的单位进行专项设计并定制开发,综合利用先进的技术手段实现各系统的集成、信息的存储及加工处理、各项指令的输出与下达等功能。为了更好地保障平台的运行与管理,配套的数据中心成为平台建设的关键。

图片来源于网络

四、几点实施建议

1.矿山企业需要结合实际提前编制数字化矿山建设规划,并将其纳入企业的发展蓝图,根据建设和发展规划,逐步开展数字化矿山建设,切记盲目追求“高大上”。

2.数字化空间的建立与应用是数字化矿山建设的基础,资金投入相对少但效果显著,矿山企业可优先考虑进行三维模型的建立与深度应用,同时建立配套的生产精细化管理制度以提升应用效果。

3.自动控制与系统集成、综合管控平台建设方面,部分矿山企业已经开始起步,但缺少专业化的顶层设计,矿山企业可咨询专业单位对矿山当前的建设情况进行全面诊断,并提前做出建设实施方案或合理化建议,避免企业在后续的建设过程中走弯路或走错路。

4.数字化矿山的建设与管理过程离不开人才的储备,目前国内该方面的人才相对稀缺,企业一方面可先期培养配套的人才以备今后的需要,另一方面可与经验丰富的服务机构形成长期合作关系,以购买服务的方式来满足企业数字矿山建设方面的人才需求。