【文章內(nèi)容簡介】 字礦山0為主題的分組會(huì)。2002年,以/ 數(shù)字礦山戰(zhàn)略及未來發(fā)展0為主題的中國科協(xié)第86次青年科學(xué)家論壇召開, 2006年, 煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)和煤礦信息與自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)在新疆烏魯木齊召開了/數(shù)字化礦山技術(shù)研討會(huì)0, 提出了建設(shè)安全、高效、綠色、和諧的新型現(xiàn)代化礦井的目標(biāo)。20世紀(jì)末以來, 國家主要科研資助機(jī)構(gòu)和相關(guān)行業(yè)部門相繼立項(xiàng)支持了一批數(shù)字礦山課題。包括2000年開始的一項(xiàng)國家自然基金課題、2006年開始的一項(xiàng)863 課題和一項(xiàng)/ 十一五0支撐課題等。2000年以來, 國內(nèi)多所高等院校、科研院所、企事業(yè)單位相繼設(shè)立了與數(shù)字礦山有關(guān)的研究所、研究中心、實(shí)驗(yàn)室或工程中心。主要有: 2000年設(shè)立于中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院的/ 3S與沉陷工程研究所0、2005年設(shè)立于中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院的/數(shù)字礦山實(shí)驗(yàn)室0、2007年設(shè)立于東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院的/ 3S與數(shù)字礦山研究所0和2007年設(shè)立于中國礦業(yè)大學(xué)(徐州)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的/礦山數(shù)字化教育部工程研究中心0等。我國許多煤炭企業(yè)已廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)適用的信息技術(shù), 有效提升了生產(chǎn)效率和管理水平, 信息建設(shè)已經(jīng)取得了一些喜人的成果, 如: 神華集團(tuán)神東公司的綜合自動(dòng)化采煤系統(tǒng)、開灤集團(tuán)的企業(yè)信息化與電子礦圖系統(tǒng)、棗莊柴里礦的生產(chǎn)與安全集中監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、伊敏露天礦的卡車調(diào)度系統(tǒng)等。潞安集團(tuán)漳村煤礦綜合自動(dòng)化與信息管理數(shù)字化在國內(nèi)、甚至在國際上都處于領(lǐng)先地位。此外, 中國礦業(yè)大學(xué)等單位相繼開展了采礦機(jī)器人、礦山地理信息系統(tǒng)、三維地學(xué)模擬、礦山虛擬現(xiàn)實(shí)、礦山定位等方面的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用。國內(nèi)的高等院校和研究設(shè)計(jì)單位也都在不同程度上開展了礦業(yè)軟件的開發(fā)研究工作, 但仍處于起步階段。煤礦信息化建設(shè)方向煤礦信息化主要指對真實(shí)礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認(rèn)識與數(shù)字化再現(xiàn)，其最終表現(xiàn)為高度信息化、自動(dòng)化、高效率，以至實(shí)現(xiàn)無人采礦和智能采礦。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在采礦工業(yè)中，計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)主要是作為MIS 系統(tǒng)的平臺(tái)，用于礦山企業(yè)的經(jīng)營與管理。隨著采礦生產(chǎn)技術(shù)水平的提高和工藝設(shè)備的革新，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的調(diào)度與監(jiān)控。 高速企業(yè)網(wǎng)網(wǎng)礦山企業(yè)數(shù)字化是以高速企業(yè)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在礦山現(xiàn)有通訊網(wǎng)的基礎(chǔ)上改造提升，并與因特網(wǎng)對接，逐漸建立寬帶、高速和雙向的通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)礦山的數(shù)字化和海量礦山數(shù)據(jù)的快速傳遞。 開發(fā)不同功能的礦山應(yīng)用軟件采礦CAD 技術(shù)在采礦行業(yè)的應(yīng)用起步較早，幾乎高速企業(yè)網(wǎng)是礦山企業(yè)數(shù)字化、信息化的“交通與計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)同步發(fā)展，目前，CAD 技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。進(jìn)入21 世紀(jì)90 年代，國外以三維礦床模型為代表的礦用軟件發(fā)展較快，涉及到地質(zhì)資料處理、礦床建模、開采輔助設(shè)計(jì)等各個(gè)方面。其中部分軟件如DATAMINE、VULCAN等已實(shí)現(xiàn)了真三維集成圖形環(huán)境。此外，為滿足不斷變化、擴(kuò)大礦山信息化需求，虛擬礦山、人工智能技術(shù)、采礦仿真、工程計(jì)算、統(tǒng)計(jì)調(diào)度、生產(chǎn)測控、地測數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域也須進(jìn)行深入研究。采用軟件模塊化模式和各種技術(shù)手段，開發(fā)各種礦山應(yīng)用軟件。據(jù)此根據(jù)需要，可以像積木一樣實(shí)現(xiàn)多種聯(lián)結(jié)，從而建立起有效的生產(chǎn)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)。 建立高效、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)礦山數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性、海量性、異質(zhì)性、不確定性和動(dòng)態(tài)性等諸多特點(diǎn)。數(shù)據(jù)獲取，特別是三維數(shù)據(jù)的獲取是建立數(shù)據(jù)礦山系統(tǒng)最基礎(chǔ)的工作。其準(zhǔn)確與否關(guān)系到數(shù)據(jù)模型和空間分析的準(zhǔn)確性。礦山數(shù)據(jù)獲取主要集中在地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、礦山測量數(shù)據(jù)、采礦工程數(shù)據(jù)等方面，且數(shù)據(jù)的獲取具有多源性特點(diǎn)，因此，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)施有效的組合和疊加，保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量達(dá)到最優(yōu)。除了傳統(tǒng)方法之外，三維物探技術(shù)、三維激光掃描、數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù)手段已成為礦山三維空間數(shù)據(jù)獲取的主要方法。 數(shù)據(jù)倉庫煤礦信息化要管理海量的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，數(shù)字礦山的建設(shè)需要大力發(fā)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，包括礦山數(shù)據(jù)分類組織、分類編碼、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、高效檢索、快速更新與分布式管理等。其中，研究一種適合于多源異質(zhì)礦山數(shù)據(jù)集成與共享、且獨(dú)立于應(yīng)用軟件與數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)為當(dāng)務(wù)之急。為了從礦山數(shù)據(jù)倉庫中快速提取專題信息、發(fā)掘隱含規(guī)律、認(rèn)識未知現(xiàn)象和進(jìn)行時(shí)空發(fā)展預(yù)測等，還必須研究一種基于專家知識的高效、智能、透明、符合礦山思維的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)無人采礦、遙控采礦逐步建立煤礦智能化體系。網(wǎng)絡(luò)、相關(guān)軟件、礦山數(shù)據(jù)和模型以及調(diào)度優(yōu)化和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)，構(gòu)成了礦山生產(chǎn)智能化采礦系統(tǒng)。對露天礦而言，有效、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測、調(diào)度和管理設(shè)備，協(xié)調(diào)好人員與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與生產(chǎn)的關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)智能化采礦目標(biāo)的重要內(nèi)容。加拿大已制訂出一項(xiàng)擬在2050年實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，即在加拿大北部邊遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)一個(gè)無人化礦山，通過衛(wèi)星操控礦山的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)械破碎和自動(dòng)采礦［4］。煤礦信息化管理的有效途徑根據(jù)數(shù)煤礦信息化發(fā)展和集約高效生產(chǎn)模式要求，煤礦信息化的安全管理，就是要積極建立管理手段自動(dòng)化、信息處理智能化、安全管理信息化的高技術(shù)、高可靠、高效能安全管理模式。所謂管理手段自動(dòng)化，就是要管好用好并不斷完善監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，提高監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋率和可靠性，形成涵蓋瓦斯監(jiān)測、礦壓監(jiān)測、設(shè)備工況監(jiān)測、作業(yè)環(huán)境監(jiān)測、人員及動(dòng)目標(biāo)跟蹤等各環(huán)節(jié)、各系統(tǒng)的自動(dòng)化保障體系，保證信息傳輸暢通，增強(qiáng)對安全生產(chǎn)的掌控力。所謂信息處理智能化，就是要建立完善數(shù)據(jù)采集、分析處理功能，使各種信息通過微機(jī)處理，自動(dòng)生成各種分析報(bào)告，以便為安全管理提供科學(xué)依據(jù)。重點(diǎn)推行安全問題分級預(yù)警管理系統(tǒng)，對安全隱患治理和干部走動(dòng)式管理實(shí)行智能化閉合控制。所謂安全管理信息化，就是要充分運(yùn)用信息處理結(jié)果，不斷研究總結(jié)安全生產(chǎn)規(guī)律，開展安全評估，實(shí)現(xiàn)資源共享，指導(dǎo)礦井安全生產(chǎn)健康持續(xù)發(fā)展。結(jié)語當(dāng)前, 煤礦資源開采任務(wù)越來越重, 對采礦安全環(huán)境的要求也越來越嚴(yán)格, 所以煤礦信息化是礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢。煤礦信息化建設(shè)實(shí)現(xiàn)了礦井生產(chǎn)調(diào)度的統(tǒng)一管理，同時(shí)為自然災(zāi)害的有效預(yù)防、搶險(xiǎn)救災(zāi)的統(tǒng)一調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程管理監(jiān)測提供了有力的支持工具，對于礦井提高生產(chǎn)產(chǎn)量、減少生產(chǎn)事故、職工安全生產(chǎn)提供了有力保障。煤礦信息化的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)煤礦真正安