浅析数字矿山和矿山信息化建设的现状与发展对策

浅析数字矿山和矿山信息化建设的现状与发展对策

喻伟

重庆川九建设有限责任公司 重庆401120

摘要：数字矿山大面积的使用和推广对于我国资源行业而言，意味着可以提高有限资源的利用率，同时也成为应对国家挑战和竞争的关键，只有将矿山推向信息化，合理应用自动化技术和装备制造技术，才可以促使数字矿山和矿山信息化建设得以实现，同时也可以满足矿产企业高效率采矿，清洁无污染的采矿环境奠定良好的基础。文章对数字矿山和矿山信息化建设的现状与对策进行了探索，希望对矿山发展有所帮助。

关键词：数字矿山；矿山信息化；建设

1数字矿山和矿山信息化建设内容

在国家及行业大力推进智能矿山建设的政策引领下，矿山企业需要紧贴矿山生产运营特点，选用先进的技术和设备来实现数字矿山和矿山信息化建设。根据国内矿山生产运营现状，结合网络、设备、软件系统等技术发展情况，确定现阶段矿山的数字化和信息化建设主要基于物联网、自动化设备和智能化系统，在生产、管理等方面实现数字信息化，自动化，决策与预警智能化。

建立覆盖全矿区生产、经营、管理的数字化、信息化管控平台，对矿区实时监控、统一管理和信息资源共享。在矿山中，面对高温、高寒、多粉尘、噪音大等作业环境恶劣，劳动作业强度大，从事爆破、车辆运输等高危作业的从业人员。通过数据分析与挖掘，实现故障诊断以及人员、设备健康管理，有效降低人员劳动强度和提高生产安全性，实现设备状态检修和预防性维护；通过性能分析、控制优化、运行优化，提高生产效率，降低生产成本；通过采掘智能化、无人化、远程控制化，促进矿产资源开发利用，降低开采风险，提高企业市场竞争力[1]。

2数字矿山和矿山信息化建设的现状

上个世纪90年代，因我国矿产企业经济发展水平较低，矿山企业、高等学校及研究院在较长的一段时间内，矿产研发的速度都比较慢，不仅受经济因素的影响，而且最严重的一个问题就是，矿山行业无法留住高端技术人才，无法为矿产企业的经济发展提供基础支撑[2]。在新世纪，经济水平显著提高，矿山经济成为社会经济发展的主导力量之一，同时采矿工业在此背景下，采矿工业为此就会面临着巨大地挑战，对于矿山信息化产品的需求量也在逐渐增加，但是因为我国科学技术起步较晚，所以国内矿山软件产品的研发水平也比较低，对于信息化矿产企业发展的需求无法满足，导致我国社会发展严重出现供不应求的现象。其次，矿山企业领导需要充分发挥自身的领导作用和主观能动性，将数字矿山的期望值上升到最高点，但是因为我国人才严重不足，科学技术力量较低，再加上我国科学技术培训力度无法紧跟，导致技术人员的信息化水平无法满足矿山信息化建设的需求，导致该系统很难在安全、稳定下进行。

3数字矿山和矿山信息化建设的发展对策

3.1借鉴国外先进的技术

国外信息化矿山技术的开发与使用已经长达二十年，这种远程遥控与自动化采矿技术对于我国矿山企业的发展具有至关重要的作用。所以在与国外企业协商引进先进技术之后，好还需要加强对国内科研人员专业素养和技术水平的培训与指导，促使科研人员能够有效掌握先进技术的使用理念和操作技能，促使更好地消化吸收国外技术水平，并在此基础上进行创新与优化，这则是提高科研水平的最有效的途径。

3.2加强基础设施和管理平台建设

数字矿山和矿山信息化要利用先进的信息技术手段对矿山进行数字化、网络化、智能化升级，从而实现生产过程全过程可视化、数据化和自动化，提高矿山的生产效率和资源利用率。一是加强信息化基础建设。要建设数字和矿山信息化矿山，首先要建设良好的信息化基础设施，包括通信网络、数据中心、云计算平台等。只有基础设施做好了，才能支撑后续的数字化、网络化、智能化应用。不断夯实信息基础设施建设，协同推进智能采掘设备研发，突破透明地质技术瓶颈，补齐灾害综合预警短板，加强决策调度能力，建立智能化分级人才梯队，努力打造数字孪生平台，实现矿山数据资源采集、存储、计算、管理、访问、人工智能服务功能，建设具备安全可靠、冗余备份、智能运维的边缘架构云计算中心。推动有线、无线“1+N”融合，开展5G高速网络、切片技术示范应用，迭代升级工控环网，建设万兆级网络，推进5G网络全覆盖。二是推广数字化生产管理。数字化生产管理是智慧矿山建设的重要组成部分，通过采集矿山各环节的数据，实现矿山生产全过程可视化，实时监测生产过程，提高生产效率。同时，还可以对数据进行分析，挖掘潜在问题，制定更加科学的生产计划和管理策略。三是引进智能化设备和技术。智慧矿山建设需要引进一批智能化设备和技术，比如：自动化采矿机、智能化输送系统、人工智能、大数据分析等，以提高生产效率和质量，降低生产成本和人力投入。四是提高人员素质。建设智慧矿山需要具备相应的技术人才和管理人才，需要加强相关技能培训和知识普及，提高人员素质和技术水平。此外，还要建立符合智慧矿山发展需求的人才梯队和激励机制，吸引和留住优秀人才。

3.3探索信息化发展长效机制

为实现数字矿山持续稳定发展，促使自动化信息化建设更加有效，作用价值得到更好的发挥，还需要结合自动化信息化建设效果，探索长效发展机制。(1)从政府层面来看，应深入研究远程监察执法模式，借助互联网、信息技术优势，实现远程监察，既能够提高执法力度，同时也有助于减少现场执法过程中的干扰和影响;同时还应建立重大安全风险研判机制，实现对于生产安全风险的有效控制，通过分析风险发生因素，从源头上抑制安全风险;此外，还应改善当前应急救援机制，构建风险管理平台，提高救援的可靠性和成功率。(2)从企业层面来看，可结合生产自动化、信息化管理控制系统，建设智慧矿山，转变传统二维平面生产信息传递形式，借助BIM等先进技术，展开智慧管理，实现三维可视化生产管理，以此帮助企业更加直观了解实际生产情况，为生产调度、安全管理、指挥决策以及抢险救援等提供可靠支持。此外，还需进一步完善企业工作人员培训模式，加强安全培训，提高安全管理水平，保障生产安全。

3.4加强技术集成与创新

集成多种先进的技术手段和系统方法，在多学科、多部门人员的相互协调配合下，设计综合数字矿山系统，提高矿山的信息化建设水平、运转效率。打造基于工业以太网、5G 专网的矿山工业互联网平台，作为矿区融合组网、高清视频监控、采矿装备远程控制、自动化选矿等功能的网络基础，见图3。利用一体化融合技术，在现有网络基础上优化工控网、生产网（生产+监控）、办公网，构建矿山多元融合网络，覆盖整个矿山生产、业务、管理流程，构建全矿信息高速公路，实现矿山综合集控、运营管理、安全环保管理、能源管理等系统之间的信息互联互通。在矿山生产要素和生产过程的数字化，高速多元网络的基础上，通过云服务和数据服务建立矿山智能决策支持系统，故障诊断远程运维系统，数据挖掘和深度学习系统，实现矿山运营管理和决策的智能化。同时可扩展到上级公司、产业生态、政府监管等各类应用场景[3]。

4结语

矿山行业的生产中，有必要研究和整合先进的技术，提高矿山开采活动的效率，为矿山生产提供准确的数据支持，切实满足不断变化的市场需求，增强矿山生产企业的行业竞争力，促进数字矿山和信息化矿山的建设和发展。

参考文献

[1]黄林超,李怡谦,李恒勇.浅析智慧化在露天矿山中的应用[J].当代化工研究,2023,(18):104-106.

[2]毛一新.信息化背景下煤矿自动化技术的有效性探究[J].能源与节能,2023,(08):98-101.

[3]刘小虎.煤矿生产自动化信息化建设讨论与实践[J].科技风,2023,(23):69-71.