我國礦山數字系統的研究

朱 兢

（中國恩菲工程技術有限公司，北京 100038）

進入新世紀以來，隨著高新技術的發展以及信息科技的進步，采礦業的發展也迎來了嶄新的契機。傳統的礦業如果不與時俱進的進行升級改造，那么必然會被時代所淘汰。數字礦山作為礦山實體與相關現象的統一與數字化體現，是今后礦山發展的必然途徑。就實際工作的開展而言，數字化礦業的建設首先需要實現信息通道的完善，而后作為相關的管理軟件也必須予以重視與升級。

1 數字礦山及其特征簡析

數字礦山簡稱“DM”，其是指在統一的時空框架下，對礦山整體以及其相關現象進行統一的理解與表達。作為數字礦區以及數字中國的重要組成部分，數字礦山的核心是建立在時間為參考的統一框架之下。以科學的手段進行組織管理與維護，同時以三維可視的表達方式展示礦山的相關信息。DM 建設的總體目標在于加強礦山的高效與安全生產，其作為一個循序漸進的過程，同時也是礦山信息化發展建設的必要選擇。其最終的發展目標與表現形式在于礦山高度自動化的開采，同時實現無人采礦以及無人礦區發展模式的確立。

2 數字礦山系統的主要組成

2.1 數據采集系統

顧名思義該系統主要負責數據的采集更新與處理，該系統的主要應用技術包括“RS、GPS、取樣化驗”等。通過對不同形式空間以及屬性信息的獲取，實現對不同信息的預判與處理。繼而在建立數據庫的基礎上，強化對數據的進一步存儲與管理。

2.2 數據調度系統

該系統的主要作用在于對礦山地物對象拓撲的建立與維護，同時還兼顧空間查詢、礦山制圖等功能，在此基礎上該技術還兼顧數據訪問的控制與調度。

2.3 應用系統

該系統實際上是對于不同應用軟件的集合。通過對不同應用軟件的協調與管理為礦山生產的整體業務流程與決策環節提供科學的數據支持與分析參考。

2.4 過濾系統

該系統主要作用于多源異質數據的控制與集成，通過對多源異質礦山數據的融合與集成，實現三維空間的建模作業。而后通過數據的處理與重組，為數據的規律挖掘提供支持。

3 數字礦山的優化路徑探析

3.1 建立企業信息高速公路

（1）計算機網絡：在采礦工業中，MIS 系統的平臺是礦山管理者實際經營與主體的主要載體。而隨著采礦生產技術水平的不斷提高，加強計算機網絡的應用，可以進一步提升生產調度以及監控效率。

（2）高速企業網：高速企業網作為礦山企業數字化發展的核心組成，是在礦山現有通信網的基礎上進行升級與改造而成的。其一方面與因特網對接，同時加強寬帶通訊網絡的建立。最終實現礦山數據以及礦山數字化的提升。

3.2 加強礦山軟件的開發

（1）CAD：CAD 技術作為采礦行業應用較為廣泛的軟件，其與計算機圖形處理技術在同步發生與提升。當下CAD 技術正處于高速發展的階段，而早在上個世紀九十年代，國外便已經發展了以三維礦床模型為基礎的礦山應用軟件。其不僅涉及到地質資料的處理同時還應用在礦床建模以及開采輔助等多個環節。就真三維集成圖形環境的實現訴求而言，也已經有部分軟件能夠滿足向研究?？梢暬刹傻VCAD 系統在當下正處于研發階段，其作為可視化、集成化以及輔助設計技術為一體的綜合性軟件，在今后礦山的開采與生產中必將發揮重要的作用。

（2）虛擬礦山：數字礦山還涉及到地上以及地下三維空間的動態變化層面。其能夠對復雜的地質環境進行多角度的顯現。同時還能就礦區周邊生態環境的動態情況予以有效的監控與模擬?？梢哉f虛擬礦山軟件的開發與應用能夠使得整個礦山系統愈發區域合理與高效，而這也是現階段可持續發展的必然要求。

3.3 高效數據采集系統的建立

（1）數據采集系統：眾所周知，礦山開采過程中所產生的數據復雜且繁瑣，而數據的有效獲取則是現階段數據礦山系統建設最為基礎的條件。數據采集的精準與否不僅關系到數據模型的準確性，同時還影響到空間分析的有效性。當下地質勘探數據、采礦工程數據以及礦山測量數據是礦山數據獲取的主要方向，所以在數據模型以及數據結構的應用過程中，應進行有效的組合與疊加。除了傳統的技術手段以外，激光掃描、物探技術以及數字攝影等方式均已經成為礦山數據獲取的主要方式。

（2）數據倉庫：數據倉庫系統是數據處理的基礎與前提，其包含數據的分類、編碼、檢索以及更新與管理等。所以加強數據集成管理軟件的建立與升級勢在必行。為了能夠從礦山數據中高效的提取相關信息同時揭露隱藏規律，還需相關技術人員加強數據挖掘技術的升級。

數字礦山的建設必須堅持以高速企業網的發展為核心，通過對不同層面應用軟件的開發與應用，為數據采集與管理工作的開展提供基礎。而這所有環節的結合便是構成礦山信息化與自動化的有效途徑。作為一個相對復雜的工程，數字化礦山的建設不僅關系到礦山企業自身的發展，對于社會經濟的影響也不容小覷。所以作為相關政府，應加強對于數字化礦山建設的重視，在條件允許的情況下，應就政策以及經濟層面予以有效的支持。我國的礦業系統十分龐大，在日新月異的時代浪潮面前，需勇敢的迎接挑戰，同時有計劃的加強礦山的數字化建設，這對于我國礦業的今后發展而言大有裨益。