從人力礦山、機(jī)械礦山到現(xiàn)在的信息礦山、數(shù)字礦山，乃至未來的感知礦山、智能礦山、綠色礦山。礦業(yè)正在向著自動(dòng)、智能和無人邁進(jìn)。

國內(nèi)外發(fā)展歷程

國外智能礦山發(fā)展

許多礦業(yè)發(fā)達(dá)國家己制定了礦山信息化長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，礦山信息化和自動(dòng)化程度越來越高。

加拿大國際鎳公司從20世紀(jì)90年代初開始研究自動(dòng)采礦技術(shù)，擬于2050年在某礦山實(shí)現(xiàn)無人采礦，通過衛(wèi)星操縱礦山的所有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)采礦mo。

芬蘭于1992年開始了智能礦山技術(shù)計(jì)劃，開展自動(dòng)采礦技術(shù)研究，涉及采礦實(shí)時(shí)過程控制、資源實(shí)時(shí)管理、高速通信網(wǎng)絡(luò)、新機(jī)械應(yīng)用和自動(dòng)采礦與設(shè)備遙控等28個(gè)專題即2習(xí)。

美國1999年對(duì)地下煤礦的自動(dòng)定位與導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行研究，獲得了商業(yè)化的研究成果。

隨著專家系統(tǒng)、模式識(shí)別等人工智能技術(shù)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，遙感技術(shù)等在礦山的應(yīng)用，國際上一些大型露天礦山己實(shí)現(xiàn)在辦公室生成礦床模型，制定礦山開采計(jì)劃，并與礦山開采設(shè)備相連，形成礦山動(dòng)態(tài)管理與遙控指揮系統(tǒng)。

 

國內(nèi)智能礦山發(fā)展

受礦業(yè)發(fā)達(dá)國家礦山信息化影響，越來越多的中國礦業(yè)科研人員在思考如何推進(jìn)中國礦山信息化改造與發(fā)展智慧礦山技術(shù)，政府和部門也對(duì)礦山信息化高度重視。

1999年，吳立新提出“數(shù)字礦山”的概念，2010年，中國礦業(yè)大學(xué)提出“感知礦山”的概念，隨后又有人提出“智能礦山”、“智慧礦山”等概念。

目前，EMS、ERP、智能卡車調(diào)度系統(tǒng)等部分技術(shù)在國內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用，但仍存在技術(shù)相對(duì)落后、人才缺失等諸多問題。

智能礦山關(guān)鍵技術(shù)

從技術(shù)的角度來看，智慧礦山就是礦山數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取、數(shù)據(jù)通信和集成、智能化數(shù)據(jù)處理及而向需求的智能化服務(wù)。主要包括以下關(guān)鍵技術(shù)：


 

 

空間信息技術(shù)

以測(cè)繪、遙感、全球定位導(dǎo)航技術(shù)、地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)將實(shí)現(xiàn)礦山信息采集和處理的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化、智能化。

云網(wǎng)融合技術(shù)

云網(wǎng)融合是將物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算相融合的全新理念。物聯(lián)網(wǎng)是將射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、三維激光掃描儀等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

礦山技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

目前的礦山而臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不一致、通信接口技術(shù)不統(tǒng)一、安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一、生產(chǎn)管理技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一等問題。要建立一個(gè)真正的智慧礦山必須有一套完整、綜合、全而的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，并逐步形成地方、行業(yè)甚至國家標(biāo)準(zhǔn)，使其對(duì)智慧礦山有一個(gè)統(tǒng)一的度量。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

隨著智慧礦山各種類型海量數(shù)據(jù)的獲取和集成，從礦山數(shù)據(jù)庫中挖掘知識(shí)成為智能服務(wù)的一個(gè)瓶頸問題。從海量數(shù)據(jù)中提取有用的知識(shí)，基于此建立決策支持和智能服務(wù)的專家系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智慧礦山的關(guān)鍵技術(shù)。

三維模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)

借助虛擬現(xiàn)實(shí)、三維模擬和人工智能技術(shù)建立起來的礦床模型、采礦模擬、地下礦井仿真、井下圍巖力場(chǎng)仿真等，能夠?qū)崿F(xiàn)礦井上下三維實(shí)體及景觀的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)顯示，幫助礦山企業(yè)了解礦體形態(tài)、構(gòu)造，模擬地下礦井火災(zāi)場(chǎng)、井下圍巖力場(chǎng)和地下礦井水災(zāi)場(chǎng)，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控礦井人員，為礦山?jīng)Q策和工程計(jì)算提供功能服務(wù)。

 

 

智能采礦和服務(wù)技術(shù)

智慧礦山需要智能采礦技術(shù)理論的支持，包括無人采礦技術(shù)、井下勘探與物探技術(shù)、井下快速定位與自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)、地下礦井人員定位技術(shù)、自動(dòng)化指揮調(diào)度系統(tǒng)等。智慧礦山需要實(shí)現(xiàn)從提供礦山數(shù)據(jù)到提供智能服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

安全保障體系

礦山生產(chǎn)(特別是地下開采)有許多難以探測(cè)和預(yù)計(jì)的危險(xiǎn)，如瓦斯爆炸、塌方等事故隱患，嚴(yán)重威脅人身安全。智慧礦山以嚴(yán)格規(guī)范的管理、先進(jìn)的技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)無人員失誤、無機(jī)器故障、無系統(tǒng)缺陷、無管理漏洞(“四無”)的人、機(jī)、礦山和管理高度融合的礦山安全目標(biāo)。

未來可期

智能礦山是基于數(shù)字礦山、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算而建立的現(xiàn)實(shí)礦山與數(shù)字礦山的融合，通過實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山的感知、控制和智能服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)，提高礦山企業(yè)生產(chǎn)效率，從而走向綠色礦山、無人礦山。