论文部分内容阅读
【摘 要】数字化煤矿建设是煤矿行业发展的必然趋势，本文通过对我国现阶段的数字化煤矿建设现状进行陈述，并指出其存在的问题和不足之处，从而得出建设数字化煤矿的重要意义。
【关键词】数字化煤矿 发展现状 建设意义
随着信息技术的不断发展，数字化概念逐渐的进入人类生活的方方面面，同样，煤矿行业也朝着数字煤矿发展[1]。煤矿行业生产过程中不断自动化、信息化、集成化，使得数字化煤矿的发展得到了充分重视。数字化煤矿不仅能够提供安全可靠的生产环境，而且能大大的提高煤矿行业的生产效率，为企业创造更多的经济效益，同时，也能改善煤矿行业的传统形象，提高企业的知名度。因此，煤矿企业都大力发展数字化煤矿，建设数字化煤矿的气氛在行业内空前膨胀。但是在实际操作中如何实现数字化，本文结合我国现阶段数字化煤矿建设的现状，探讨了数字化煤矿存在的问题和缺陷，得出了数字化煤矿建设的重要意义。
一、数字化煤矿的概念
数字化煤矿的定义源于数字地球的定义衍生而来，即以矿山范围内的三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架，同时汇总该框架内嵌入所有信息的总和。煤矿能获取两个层面的信息：固有信息和动态信息，固有信息包括矿井的地质、测量、钻孔等原始数据也包括煤层、围岩、井巷等地质体空间信息；动态信息包括供电、采掘、运输、通风、给排水等生产系统网络及其装备信息，生产过程中产生的信息，如：设备状态、环境、人员，生产经营管理信息，专业分析辅助决策信息。数字化煤矿建设的主要内容包括矿山科学技术的发展战略、矿山数据资源的共享、矿产可持续发展战略、矿山的经济发展、采矿安全和采矿科学技术创新的需要等，它把关于矿山系统各环节的所有原始数据流转换成我们可以理解的信息，转换成具有煤矿经济价值的知识。
二、数字化煤矿的发展现状以及存在的问题和不足
（一）数字化煤矿发展现状
近年来，我国大部分的矿山企业都加速了对煤矿信息化网络和数字化煤矿建设，在井上下的生产和安全等各环节，对主要设备都实现了子系统程序自动化生产控制以及监测，大大提高了生产效率，改善生产过程中的安全状况。但在煤矿的勘察、规划设计、生产管理、全过程监控等信息化领域，与发达国家的采矿差距还比较大。国内矿山企业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，主要是还没有形成稳定的系统性能、充足的煤矿信息资源—体化基础设施。建设数字化煤矿，不仅可为采矿作业人员创造了—个安全可靠的工作环境，更重要得是把整个煤矿开采变成了—个透明体，技术人员可以通过计算机屏幕就可以看到井上下的一切内容，如果再加上虚拟的现实设备，工作人员就可以随时到达“现场”的每一个角落，进行“现场”作业和指挥等工作[4]。因此，数字化煤矿的建设使井下的一切内容变成公开透明化，把一切可能的危险因素变成可预知的，一切操作过程也变的可以控制的，使煤矿开采变成了本质安全型。
（二）数字化煤矿存在的问题和不足
从数字煤矿近些年来发展状况来看，实际上目前我国煤矿数字化建设还存在很多问题，准确来说还没有完全意义上建成数字化煤矿。数字煤矿是一个十分复杂的巨型系统，现阶段的数字化煤矿各环节信息化获取的方式和水平各不相同，从而导致数据格式兼容性差，最终使的信息不能重复利用。现阶段我国煤矿数字化还处于初级发展阶段。目前，可以把推动煤矿数字化发展的相关专业开发商分为三大类：分别是开发煤矿地质测量系统、开发煤矿自动化系统、开发煤矿信息管理系统，这些开发商是数字矿山的领跑者和实践者[6]，由于这三类开发商覆盖了煤矿所有主要的业务部门和科室，但是各自所采用的技术路线和开发的应用平台却千差万别，从而导致目前各类系统信息难以整合共享，信息资源无法进行共享。我国现阶段在技术层面承载着数字煤矿海量信息平台的技术是3DGIS[7]。但3DGIS的理论与煤矿对数字化要求的适用性客观需求差距较大。煤矿数字化建设需要3DGIS技术作为框架支撑，而3DGIS技术却只能在三维可视化渲染引擎方面才能比较成熟的进行应用，通用的商用3DGIS平台还没有出现，现阶段通用三维的建模算法、空间分析以及空间信息存储引擎等至关重要的技术方面仍在探究阶段。因此，我们可以看到现阶段的3DGIS支持与煤矿的实际需求还有一定差距。
三、数字化煤矿的发展的意义
（一）数字化煤矿的建设可以不断的完善测量计算、地质分析、选矿采矿、生产安全等各个专业知识和技术资料，再结合相应软件建立一个形象逼真的三维模拟图形，可以真实地模拟煤矿立体的地质形态和现场生产实际环境。
（二）数字化煤矿可以作为检验监测手段，能够把容易发生危险的煤矿部位所设置的监控设施统一起来进行在线监控，起到有效的安全监控预防作用。
（三）数字化煤矿可以把其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术参数进行复核，找出其中需要进一步完善的关键部分，从而提高项目成果的精确度，最终使得设计方案能和矿山实际生产活动相吻合，科学推动煤矿的长远发展。
参考文献：
[1]夏良.数字煤矿浅论[J].陕西煤炭，2007（5）：28-30.
[2]边博，王常海，赵华.数字化矿山平台在太平煤矿的应用[J].煤炭技术，2012，31（4）：125-126.
[3]吕鹏飞，郭军.我国煤矿数字化矿山发展状况及关键技术探讨[J].工矿自动化，2009（9）：16-20
[4]霍骥川. 数字化矿山的建设与实施[J].河北煤炭，2011（2）：1-5.
[5]马睿涛. 煤矿数字矿山的探讨与展望[J]. 现代企业教育，2012（14）：143-144
[6]吕鹏飞，邓国华.基于工业以太网的全矿井自动化系统[C].现代煤炭科学技术理论与实践论文集.北京：煤炭工业出版社，2007：536-545.
[7]郭军.基于3DGIS技术的三维虚拟矿井设计研究[J].工矿自动化，2007（5）：1-4.
[8]周新建.刍议煤矿“数字化”矿山建设[J].城市建设理论研究（电子版），2012，36.
[9]罗剑.浅析煤矿数字化技术的实现[J].价值工程，2012，31（16）：174.
【关键词】数字化煤矿 发展现状 建设意义
随着信息技术的不断发展，数字化概念逐渐的进入人类生活的方方面面，同样，煤矿行业也朝着数字煤矿发展[1]。煤矿行业生产过程中不断自动化、信息化、集成化，使得数字化煤矿的发展得到了充分重视。数字化煤矿不仅能够提供安全可靠的生产环境，而且能大大的提高煤矿行业的生产效率，为企业创造更多的经济效益，同时，也能改善煤矿行业的传统形象，提高企业的知名度。因此，煤矿企业都大力发展数字化煤矿，建设数字化煤矿的气氛在行业内空前膨胀。但是在实际操作中如何实现数字化，本文结合我国现阶段数字化煤矿建设的现状，探讨了数字化煤矿存在的问题和缺陷，得出了数字化煤矿建设的重要意义。
一、数字化煤矿的概念
数字化煤矿的定义源于数字地球的定义衍生而来，即以矿山范围内的三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架，同时汇总该框架内嵌入所有信息的总和。煤矿能获取两个层面的信息：固有信息和动态信息，固有信息包括矿井的地质、测量、钻孔等原始数据也包括煤层、围岩、井巷等地质体空间信息；动态信息包括供电、采掘、运输、通风、给排水等生产系统网络及其装备信息，生产过程中产生的信息，如：设备状态、环境、人员，生产经营管理信息，专业分析辅助决策信息。数字化煤矿建设的主要内容包括矿山科学技术的发展战略、矿山数据资源的共享、矿产可持续发展战略、矿山的经济发展、采矿安全和采矿科学技术创新的需要等，它把关于矿山系统各环节的所有原始数据流转换成我们可以理解的信息，转换成具有煤矿经济价值的知识。
二、数字化煤矿的发展现状以及存在的问题和不足
（一）数字化煤矿发展现状
近年来，我国大部分的矿山企业都加速了对煤矿信息化网络和数字化煤矿建设，在井上下的生产和安全等各环节，对主要设备都实现了子系统程序自动化生产控制以及监测，大大提高了生产效率，改善生产过程中的安全状况。但在煤矿的勘察、规划设计、生产管理、全过程监控等信息化领域，与发达国家的采矿差距还比较大。国内矿山企业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，主要是还没有形成稳定的系统性能、充足的煤矿信息资源—体化基础设施。建设数字化煤矿，不仅可为采矿作业人员创造了—个安全可靠的工作环境，更重要得是把整个煤矿开采变成了—个透明体，技术人员可以通过计算机屏幕就可以看到井上下的一切内容，如果再加上虚拟的现实设备，工作人员就可以随时到达“现场”的每一个角落，进行“现场”作业和指挥等工作[4]。因此，数字化煤矿的建设使井下的一切内容变成公开透明化，把一切可能的危险因素变成可预知的，一切操作过程也变的可以控制的，使煤矿开采变成了本质安全型。
（二）数字化煤矿存在的问题和不足
从数字煤矿近些年来发展状况来看，实际上目前我国煤矿数字化建设还存在很多问题，准确来说还没有完全意义上建成数字化煤矿。数字煤矿是一个十分复杂的巨型系统，现阶段的数字化煤矿各环节信息化获取的方式和水平各不相同，从而导致数据格式兼容性差，最终使的信息不能重复利用。现阶段我国煤矿数字化还处于初级发展阶段。目前，可以把推动煤矿数字化发展的相关专业开发商分为三大类：分别是开发煤矿地质测量系统、开发煤矿自动化系统、开发煤矿信息管理系统，这些开发商是数字矿山的领跑者和实践者[6]，由于这三类开发商覆盖了煤矿所有主要的业务部门和科室，但是各自所采用的技术路线和开发的应用平台却千差万别，从而导致目前各类系统信息难以整合共享，信息资源无法进行共享。我国现阶段在技术层面承载着数字煤矿海量信息平台的技术是3DGIS[7]。但3DGIS的理论与煤矿对数字化要求的适用性客观需求差距较大。煤矿数字化建设需要3DGIS技术作为框架支撑，而3DGIS技术却只能在三维可视化渲染引擎方面才能比较成熟的进行应用，通用的商用3DGIS平台还没有出现，现阶段通用三维的建模算法、空间分析以及空间信息存储引擎等至关重要的技术方面仍在探究阶段。因此，我们可以看到现阶段的3DGIS支持与煤矿的实际需求还有一定差距。
三、数字化煤矿的发展的意义
（一）数字化煤矿的建设可以不断的完善测量计算、地质分析、选矿采矿、生产安全等各个专业知识和技术资料，再结合相应软件建立一个形象逼真的三维模拟图形，可以真实地模拟煤矿立体的地质形态和现场生产实际环境。
（二）数字化煤矿可以作为检验监测手段，能够把容易发生危险的煤矿部位所设置的监控设施统一起来进行在线监控，起到有效的安全监控预防作用。
（三）数字化煤矿可以把其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术参数进行复核，找出其中需要进一步完善的关键部分，从而提高项目成果的精确度，最终使得设计方案能和矿山实际生产活动相吻合，科学推动煤矿的长远发展。
参考文献：
[1]夏良.数字煤矿浅论[J].陕西煤炭，2007（5）：28-30.
[2]边博，王常海，赵华.数字化矿山平台在太平煤矿的应用[J].煤炭技术，2012，31（4）：125-126.
[3]吕鹏飞，郭军.我国煤矿数字化矿山发展状况及关键技术探讨[J].工矿自动化，2009（9）：16-20
[4]霍骥川. 数字化矿山的建设与实施[J].河北煤炭，2011（2）：1-5.
[5]马睿涛. 煤矿数字矿山的探讨与展望[J]. 现代企业教育，2012（14）：143-144
[6]吕鹏飞，邓国华.基于工业以太网的全矿井自动化系统[C].现代煤炭科学技术理论与实践论文集.北京：煤炭工业出版社，2007：536-545.
[7]郭军.基于3DGIS技术的三维虚拟矿井设计研究[J].工矿自动化，2007（5）：1-4.
[8]周新建.刍议煤矿“数字化”矿山建设[J].城市建设理论研究（电子版），2012，36.
[9]罗剑.浅析煤矿数字化技术的实现[J].价值工程，2012，31（16）：174.