摘要：數(shù)字化和智能化建設(shè)是當(dāng)今礦山發(fā)展的階段需要，本文以某石灰石礦山為例對礦山開采中存在問題和需求進(jìn)行分析研究，結(jié)合礦山需求及數(shù)字采礦技術(shù)、信息技術(shù)等，提出露天礦山數(shù)字化智能管控系統(tǒng)的建設(shè)思路、架構(gòu)、具體建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)等，對礦山企業(yè)如何開展數(shù)字化、智能化建設(shè)對礦山開采過程實(shí)現(xiàn)綜合管控進(jìn)行解答，為露天礦山的數(shù)字化、智能化建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化智能管控；礦山；系統(tǒng)；數(shù)據(jù)

數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的日新月異，不斷推動(dòng)著人類生產(chǎn)和生活邁向新的階段，隨著礦山市場不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，礦山競爭的核心已經(jīng)由傳統(tǒng)的資源優(yōu)勢競爭逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨刃畔⒒⒓苫目萍几偁?，礦山智能化建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生，很多礦山企業(yè)相繼提出針對自己礦山實(shí)際如何開展數(shù)字化、智能化建設(shè)對礦山開采過程實(shí)現(xiàn)綜合管控的疑問？本文以某石灰石礦山為例對露天礦山數(shù)字化智能管控系統(tǒng)的建設(shè)思路、建設(shè)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)、具體建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行論述，為類似礦山建設(shè)數(shù)字化、智能化提供參考借鑒。

1 礦山問題需求分析

該石灰石礦山經(jīng)過多年的露天開采已接近服務(wù)年限后期，資源貧化現(xiàn)象嚴(yán)重，礦石質(zhì)量分布復(fù)雜，生產(chǎn)質(zhì)量搭配控制難度大，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵信息傳遞不及時(shí)、誤差大。

根據(jù)上述論述內(nèi)容，礦山目前存在兩個(gè)問題，礦山質(zhì)量問題和信息傳遞問題。

（1）解決礦石質(zhì)量問題核心為摸清礦石資源，根據(jù)礦山勘探情況，礦山開采前期有地質(zhì)勘探資料，后期進(jìn)行了補(bǔ)充勘探，以上勘探工程可以從長遠(yuǎn)角度摸清礦區(qū)境界內(nèi)儲(chǔ)量，編制長遠(yuǎn)規(guī)劃。由于礦區(qū)質(zhì)量分布復(fù)雜，礦山每年對礦區(qū)以10m*10m的平面間距布置臺(tái)階生產(chǎn)勘探，勘探成果用于指

導(dǎo)下一年開采及配礦計(jì)劃。礦石爆破出礦過程中，礦山質(zhì)控人員對每個(gè)炮孔均進(jìn)行取樣化驗(yàn)，為生產(chǎn)配礦提供質(zhì)量信息，根據(jù)對以上礦區(qū)勘探情況了解，綜合利用歷年及日常的勘探信息，建立礦區(qū)品位控制模型體系，從礦山長遠(yuǎn)-年度-短期的計(jì)劃配礦開展工作，將很好解決礦區(qū)開采的質(zhì)量問題。

（2）信息傳遞問題核心礦山開采過程中的執(zhí)行及數(shù)據(jù)集成，執(zhí)行方面主要包括計(jì)劃（長遠(yuǎn)-年度-月度-日計(jì)劃）執(zhí)行、采礦調(diào)度執(zhí)行、破碎皮帶運(yùn)行過程的執(zhí)行。數(shù)據(jù)集成主要是集成礦山各類生產(chǎn)安全信息，為生產(chǎn)執(zhí)行和礦山管理提供數(shù)據(jù)。需要集成的數(shù)據(jù)包括：鉆探數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)、爆堆數(shù)據(jù)、調(diào)度數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、耗能數(shù)據(jù)、計(jì)量數(shù)據(jù)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等。

2 整體建設(shè)思路

針對礦山問題及需求，數(shù)字化智能管控系統(tǒng)建設(shè)思路如下：

一、以生產(chǎn)質(zhì)量控制為前提

解決礦山質(zhì)量問題，圍繞質(zhì)量控制進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)，在系統(tǒng)建設(shè)中的摸清資源情況，礦山合理開采、生產(chǎn)配礦、配礦調(diào)度監(jiān)控等子系統(tǒng)的建設(shè)，皆為實(shí)現(xiàn)控制供礦質(zhì)量在穩(wěn)定需求范圍之內(nèi)。

二、以生產(chǎn)組織過程為系統(tǒng)建設(shè)主線，全面數(shù)字化、信息化建設(shè)。

整個(gè)礦山生產(chǎn)過程包括：勘探、計(jì)劃配礦、爆破設(shè)計(jì)、配礦調(diào)度、采裝和運(yùn)輸、破碎、皮帶到堆場等是數(shù)字化智能管控建設(shè)的主線。

三、以實(shí)現(xiàn)礦山資源可視化、開采方案合理化、生產(chǎn)指標(biāo)控制精細(xì)化、生產(chǎn)調(diào)度智能化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息化和高度共享的為目標(biāo)。

3 系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)及內(nèi)容

通過對該礦山建設(shè)需求的分析，本著建設(shè)一流數(shù)字礦山的目標(biāo)，擬提供三大平臺(tái)(數(shù)字采礦軟件系統(tǒng)平臺(tái)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)平臺(tái)及數(shù)字礦山VR系統(tǒng)平臺(tái))兩個(gè)中心（礦山數(shù)據(jù)中心、調(diào)度監(jiān)控中心），兩個(gè)系統(tǒng)（視頻監(jiān)控系統(tǒng)、露天卡車調(diào)度系統(tǒng)），構(gòu)建數(shù)字化智能管控系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)礦石質(zhì)量智能化控制，安全生產(chǎn)信息及時(shí)共享。

圖3?1數(shù)字化智能管控系統(tǒng)架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)中心

1）建立從礦山資源開采、配礦、運(yùn)輸、破碎、皮帶運(yùn)輸整個(gè)涵蓋整個(gè)石灰石生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。

2）梳理礦山數(shù)據(jù)的輸入和輸出內(nèi)容、建立一整套完整的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范的流程，進(jìn)而滿足數(shù)據(jù)的共享。

3）中心數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括：地測采技術(shù)數(shù)據(jù)、車輛調(diào)度數(shù)據(jù)、炮孔數(shù)據(jù)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、跨帶分析儀數(shù)據(jù)、皮帶稱數(shù)據(jù)及系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)。

4）中心數(shù)據(jù)庫的建設(shè)包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

（2）調(diào)度監(jiān)控中心

對礦山開采過程智能調(diào)度管理、視頻監(jiān)控等信息進(jìn)行集成，建立礦山?