時間：2023-09-11 09:18:01
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關鍵詞：數(shù)字礦山；應用前景
Abstract: the article expounds the concept of digital mining and its system architecture, with specific mine as an example discusses the process of development of digital mines and the application prospects.
Keywords: digital mine; Application prospect
中圖分類號：O741+.2文獻標識碼：A 文章編號：
0 前言
隨著計算機應用的繼續(xù)普及計算計技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化、自動化、智能化已經(jīng)成為當今工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，如何及時、正確、有效的實現(xiàn)數(shù)字化是當今工礦企業(yè)研討的主要課題和重要任務。“數(shù)字礦山”模型綜合考慮生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、環(huán)境、資源、安全和效益等各種因素，對企業(yè)優(yōu)化資源配置、保障安全發(fā)展、提高經(jīng)濟效益、提升競爭能力起著重大作用。故“數(shù)字礦山”是當今工礦企業(yè)發(fā)展的必由之路。
1、數(shù)字化礦山原理
數(shù)字礦山以礦山系統(tǒng)為原型，以地理坐標為參考系，以礦山科學技術、信息科學、人工智能和計算機科學為理論基礎，以高新礦山觀測和網(wǎng)絡技術為支撐，建立起并集成一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場、物質(zhì)模型、力學模型、數(shù)學模型、信息模型和計算機模型，通過多媒體和模擬仿真虛擬技術進行多維的表達，具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合以及數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和可視化的特點。它是用信息化與數(shù)字化的方法來研究和構(gòu)建的礦山，是信息化、數(shù)字化的虛擬礦山，是由計算機網(wǎng)絡來管理全部數(shù)字化信息的技術系統(tǒng)。通過它可以了解整個礦山系統(tǒng)所涉及的信息過程，特別是礦山系統(tǒng)多體之間信息的聯(lián)系和相互作用的規(guī)律。
2、數(shù)字礦山系統(tǒng)構(gòu)架
2.1 按結(jié)構(gòu)劃分
按結(jié)構(gòu)劃分，數(shù)字礦山自下而上可分為以下七個主層次:
(1)基礎數(shù)據(jù)層，即數(shù)據(jù)獲取與存儲層。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術手段獲取各種形式的數(shù)據(jù)及其預處理，如通過測量獲取水平角、豎直角、斜距等，并預處理得到點的三維地理坐標，點間的水平距離，點的高程，邊的方位角等；通過鉆探得到的巖芯判斷巖層的深度、礦物成分、分布、硬度等各項參數(shù)，繪制地質(zhì)各種圖紙、圖表。數(shù)據(jù)存儲包括各類數(shù)據(jù)庫、目錄庫、文檔文件庫、圖形文件庫及多媒體文件庫等。
(2)模型層，即表述層。如空間和礦體屬性的三維和二維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實動化模型等。該層通過繪圖軟件將數(shù)據(jù)加工為直觀、形象的表述形式，為優(yōu)化、模擬與設計提供輸入接口。
(3) 模擬與優(yōu)化層。如工藝流程模擬、采礦模擬、避災模擬、通風系統(tǒng)模所及參數(shù)優(yōu)化、設計與計劃方案優(yōu)化等。
(4) 設計層，即計算機輔助設計層。該層為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進行方案設計提供手段。
(5) 執(zhí)行與控制層。如自動調(diào)度、流程參數(shù)自動監(jiān)測與控制、遠程操作等。該層是生產(chǎn)方案的執(zhí)行者。
(6) 管理層。包括MIS與辦公自動化。
(7) 決策支持層。依據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果，進行相關分析與預測，為決策者提供各個層次的決策支持。
2.2 按功能劃分，
數(shù)字礦山包括六大類系統(tǒng)：數(shù)據(jù)獲取與處理系統(tǒng)、數(shù)字開采系統(tǒng)、礦區(qū)地理信息系統(tǒng)、選礦數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。其中數(shù)字開采系統(tǒng)是核心系統(tǒng)，也是效率和效益的主要創(chuàng)造者。
3、我公司礦山數(shù)字化的可行性
(1)我公司自二次創(chuàng)業(yè)以來，已經(jīng)在礦山數(shù)字化、智能化、自動化上大下功夫。原有公司局域網(wǎng)及網(wǎng)絡OA辦公系統(tǒng)的廣泛應用，公司集控中心、調(diào)度監(jiān)控中心、網(wǎng)真會議室和經(jīng)營辦公區(qū)的建成，以及公司上層對礦山數(shù)字化的認可及支持，為公司礦山數(shù)字化進程掃清了障礙。
(2)公司利潤的連年增長，為礦山數(shù)字化過程中硬件設施的完備奠定了物質(zhì)基礎；被譽為中國第一個數(shù)字化煤礦的劉莊煤礦的建設過程為公司礦山數(shù)字化提供了豐富的建設經(jīng)驗。
4、數(shù)字礦山實施方案
4.1 構(gòu)思設計數(shù)字礦山模型
根據(jù)公司自身的特點，圍繞數(shù)字礦山建設的具體目標設計包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理，生產(chǎn)過程實時監(jiān)控，信息共享，內(nèi)網(wǎng)通訊，綜合管理等內(nèi)容的大型數(shù)字礦山模型。該模型主要考慮實現(xiàn)井下安全作業(yè)、嚴格控制生產(chǎn)成本，暢通公司內(nèi)部交流，提高企業(yè)效率和效益。
4.2 構(gòu)架完成數(shù)字礦山雛型
(1)根據(jù)公司規(guī)模采購匹配數(shù)量及配置的計算機，建立并完善以公司信息資源共享為目標的大型局域網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡必須覆蓋公司各大小礦井及相關輔助單位，包括公司總部、公司設計院、各生產(chǎn)礦井、準備礦井、楚源公司、設備管理中心，公司兩醫(yī)院、公司保衛(wèi)部，礦山救援中心、公司培訓中心等。且各二級單位內(nèi)部各部門根據(jù)職能分劃也必須至少有一臺主機，以保證任何一個職工都有條件上公司局域網(wǎng)。
(2)建立職工信息庫，并對每一個職工分發(fā)一個唯一且固定的網(wǎng)絡身份證，即ID號，該號碼與職工工號一致。該ID號作為職工有關信息的索引，涵蓋職工工資、職稱、職位、崗位、通訊聯(lián)絡方式等信息，信息定期更新，ID終生不變。職工可以通過該ID號在任何一臺公司局域網(wǎng)內(nèi)的主機上登錄，用于查詢自身信息、提供實名舉報、合理化建議、查看公司公告要聞、查閱公司文件等、給對方發(fā)送信息等。根據(jù)不同職工崗位設置不同權限。后期，針對職工ID號分發(fā)磁卡，職工可以憑該卡上下班打卡、充值并使用公司內(nèi)部服務（加油、就餐、就浴、公司班車）。
(3)建立并啟用公司CIP系統(tǒng),檔案管理系統(tǒng)、短信發(fā)送系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、用友財務系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、物資供應系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、計劃管理系統(tǒng)、技術管理系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、干部管理系統(tǒng)、企業(yè)文化系統(tǒng)等。
4.3 構(gòu)筑完善虛擬數(shù)字礦山
(1)通過鉆孔、探槽和炮孔取樣等數(shù)據(jù)采集手段，建立礦山實體數(shù)字地質(zhì)模型、用以表征煤、巖的空間分布及相關特征，如煤層走向、地質(zhì)斷層、破碎帶、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、煤質(zhì)等。
(2)以地質(zhì)模型為基礎，結(jié)合其它測量數(shù)據(jù)、采礦工藝、采掘機械參數(shù)、通風系統(tǒng)信息等構(gòu)造虛擬礦山，進行數(shù)字模擬開采，從而完成礦山長、中、短期開采計劃編制，井下巷道標準斷面、峒室優(yōu)化設計、開拓設計、采礦方法優(yōu)化、通風設計調(diào)整、災變應變預案編制等工作。
(3)導入全站儀、GPS等數(shù)字化測量設備結(jié)合地圖軟件，自動生成地表建模、深井系統(tǒng)建模；對于AutoCAD，MapGis文件，可以直接導入3DGIS環(huán)境（如：3DMine），利用其點線和屬性數(shù)據(jù)構(gòu)建三維表面直觀模型，通過任意兩個面或面與實體的的交并布爾運算，計算排土場的體積，計算填方，挖方工程量，計算保護煤柱留設位置及塌陷范圍等。
4.4、投入應用
(1)對礦山生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)作實時監(jiān)測、監(jiān)控，如井下皮帶監(jiān)控、主副井提升監(jiān)控、采區(qū)變電所監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)視、主要扇風機房監(jiān)測、礦井火災束管監(jiān)測、井下瓦斯監(jiān)測、井下人員定位等；
(2)整合海量、異源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)礦山各種數(shù)據(jù)永久、安全存儲，如：測量地理信息、地質(zhì)地理信息、輸配電地理信息、給排水地理信息、職工人員信息、歷史文件、會議記錄等；
(3)全面實現(xiàn)全網(wǎng)即時通訊：網(wǎng)絡短信會議通知、辦公文件傳輸、公文收發(fā)、網(wǎng)絡業(yè)務審批、網(wǎng)真會議、井下通訊；
(4)實現(xiàn)數(shù)字化管理，如檔案管理、安全管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、成本管理、礦山綜合管理、綜合管線管理、設備管理、銷售管理、計劃管理、技術管理、干部管理等。
5、結(jié)語
關鍵詞：準東二礦 數(shù)字化礦山 建設
中圖分類號：TB497 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（a）-0127-02
目前，信息技術、通信技術、網(wǎng)絡技術與計算機技術等均在快速發(fā)展，在信息時代，數(shù)字化的信息技術在生產(chǎn)與生活的各個領域均有著較為廣泛的應用。準東二礦在開采、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了自動化、信息化與集成化，同時，數(shù)字化礦山也積極建設，數(shù)字化、信息化與智能化是準東二礦建設的主要趨勢，在其作用下，準東二礦的發(fā)展具有了綠色、高效、安全與高產(chǎn)等特點。
1 數(shù)字化礦山建設的概況
1.1 數(shù)字化礦山的含義
在信息技術不斷發(fā)展的背景下，數(shù)字化礦山隨之出現(xiàn)，它主要是指煤礦開采與生產(chǎn)等環(huán)節(jié)應用了信息技術。數(shù)字化礦山的原型為礦山系統(tǒng)，其參考系數(shù)為礦山的三維坐標信息，其理論基礎為信息技術、計算機技術與人工智能等，在此基礎上構(gòu)成了信息結(jié)構(gòu)框架，在此框架中嵌入了礦山的信息，并且對信息進行了高效的、有序的、全面的整合，從而實現(xiàn)了礦山開采的無人化、數(shù)字化。數(shù)字化礦山實現(xiàn)了對礦山的監(jiān)測，它以網(wǎng)絡技術為支撐，構(gòu)建了一系列的原型、力學模型、系統(tǒng)場、數(shù)學模型與計算機模型等。
在數(shù)字化礦山建設過程中，礦山信息具有了多維與動態(tài)的特點，此時的信息和煤礦設備保持著緊密的聯(lián)系，使礦山數(shù)據(jù)的作用得到了最大限度的發(fā)揮，根據(jù)數(shù)據(jù)，全面分析了礦山的特性與規(guī)律，在此基礎上，礦山的開采實現(xiàn)了自動化，使其生產(chǎn)與管理合理、高效、安全、環(huán)保與節(jié)能。
1.2 數(shù)字化礦山的特征
數(shù)字化礦山源于數(shù)字化地球，主要是在礦產(chǎn)領域應用了現(xiàn)代化的信息技術，它的特征體現(xiàn)在以下四方面：其一，數(shù)據(jù)的獲取、存儲與表述等均具有較高的準確性、便捷性與智能性；其二，礦山的設計、規(guī)劃與管理均實現(xiàn)了信息化、網(wǎng)絡化與自動化；其三，礦山的生產(chǎn)、經(jīng)營與決策實現(xiàn)了最優(yōu)化，在此基礎上，礦山的效益與效率均得到了顯著的提高；其四，礦山的生產(chǎn)流程與設備運行均實現(xiàn)了自動化，使其操作實現(xiàn)了無人操作或者遠程操作。
1.3 數(shù)字化礦山建設的現(xiàn)狀
在國內(nèi)方面，關于數(shù)字化礦山建設的研究，我國呈現(xiàn)出了百家爭鳴、百花齊放的局面。部分礦井實現(xiàn)了綜合自動化，同時在無人開采、GIS與ERP等方面均取得了一定的成績。但目前，數(shù)字化礦山建設的研究時間較短，位于初級階段，也可以稱之為信息化階段，在礦產(chǎn)生產(chǎn)過程中，雖然獲取了大量的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的作用并未得到發(fā)揮?？v觀全國的煤炭企業(yè)其信息化水平存在較大的差異，大部分企業(yè)的信息化水平偏低，仍處于基礎設施建設階段，僅有少數(shù)企業(yè)開始了信息化系統(tǒng)整合與業(yè)務整合，其中僅有1%的企業(yè)實現(xiàn)了信息化應用[1]。
在國外方面，眾多發(fā)達國家均積極建設著數(shù)字化礦山，其建設的重點為自動化采礦與遠程遙控。對于全礦井而言，實現(xiàn)自動化有著積極的意義，它減少了井下作業(yè)的人員，在優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎上，還提高了生產(chǎn)的安全性，保證了煤礦的生產(chǎn)效率，滿足了能源節(jié)約的需求；同時它保證了信息的有效采集，對于各種災害的預測更加準確與有效，使設備故障、礦井安全、自然災害等情況有所緩解。數(shù)字化礦山的建設使信息的采集種類更加豐富，在信息數(shù)據(jù)的支持下，全礦井自動化與智能化得以實現(xiàn)。
2 數(shù)字化礦山建設的主要內(nèi)容
數(shù)字化礦山建設主要是對計算機技術與網(wǎng)絡技術等進行應用，在技術的保障下，井下設備實現(xiàn)了自動化、無人化的控制，此時煤礦的設備與環(huán)境安全信息均展現(xiàn)在了統(tǒng)一的網(wǎng)絡平臺，調(diào)度室可以根據(jù)網(wǎng)絡信息，掌握系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，進而構(gòu)成了新型的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡化與模塊化的特點。在實際建設過程中，主要的內(nèi)容有以下幾方面。
（1）網(wǎng)絡平臺的建立，隨著以太網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，在工業(yè)方面，對其有著廣泛的應用。工業(yè)以太網(wǎng)的寬帶有著較大幅度的提高，使其數(shù)據(jù)傳遞具有了一定的安全性與實時性，并且實現(xiàn)了音頻、視頻與數(shù)據(jù)三者的合成。數(shù)字化礦山中的網(wǎng)絡平臺建設，其發(fā)展方向便是三網(wǎng)合一，此時其網(wǎng)絡傳輸平臺具有統(tǒng)一性與高效性。
（2）監(jiān)控系統(tǒng)的建立，數(shù)字化礦山的實現(xiàn)，需要完善的監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)對數(shù)據(jù)有著較高的要求，因此，要注重生產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)的獲取。在數(shù)據(jù)獲取過程中人工檢測扮演著重要的角色，同時自動化采集手段的完善與改進也十分關鍵。完善的監(jiān)控系統(tǒng)與傳感器為數(shù)據(jù)采集提供了技術保障。
（3）信息系統(tǒng)的建立，數(shù)字化礦山的可靠保障便是完整的地理信息系統(tǒng)，通過礦山二維電子礦圖、三維地質(zhì)模型、井巷工程模型與數(shù)字地面模型的運用，使礦山的各項內(nèi)容均十分明確，對其進行的管理可以根據(jù)地理位置與時間順序，此時的管理具有一定的可視性與較高的透明度[2]。
（4）自動化系統(tǒng)的建立，工業(yè)自動化系統(tǒng)的建立主要是集成了各個子系統(tǒng)，對子系統(tǒng)中的運行界面進行了整合，使數(shù)據(jù)得以查詢與匯總。但該系統(tǒng)未能促進子系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)動，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)與模型分析系統(tǒng)的獨立性較強，未能實現(xiàn)管控一體化的目標。
（5）資源計劃系統(tǒng)的建立，此系統(tǒng)主要包括財務管理、物資管理、設備管理、計劃管理、人力資源管理與綜合管理等，此時管理的主線為項目管理，旨在提高企業(yè)資源的合理配置與高效利用，在此基礎上，企業(yè)的管理才能夠?qū)崿F(xiàn)精細化與合理化。
（6）安全管理系統(tǒng)的建立，該系統(tǒng)建立的基礎為四維地理信息系統(tǒng)，其中融合了方法庫與模型庫，為危險源實現(xiàn)了有效的辨識，進而有效消除了各種安全隱患，保證了決策的科學性。
3 準東二礦數(shù)字化礦山建設的重要性
3.1 保障著煤炭行業(yè)的安全
煤礦井下作業(yè)的危險系數(shù)較高，在工作過程中，位于地表深處，不僅環(huán)境惡劣，同時地質(zhì)條件十分復雜，極易出現(xiàn)自然災害，主要的災害有五類，分別為水、火、粉塵、瓦斯與頂板。由于煤礦的自動化水平偏低，導致事故頻發(fā)，直接影響著煤礦生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟性穩(wěn)定性。為了減少生產(chǎn)的經(jīng)濟損失，保證工作人員的人身安全，需要建設數(shù)字化礦山，通過礦山地理信息系統(tǒng)的建立，對礦井范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行了數(shù)字化的再現(xiàn)模擬，從而全面掌握了礦山的地理信息。通過信息的分析與研究，對礦山災害實現(xiàn)了預警與預測，在此基礎上，礦山的安全事故有所減少、甚至實現(xiàn)了杜絕[3]。
數(shù)字化礦山建設使礦井生產(chǎn)具有了信息化、智能化與自動化，井下作業(yè)人員有所減少，不僅提高了生產(chǎn)的安全性，還保證了生產(chǎn)的高效性。
3.2 提高了煤炭行業(yè)的效益
準東二礦建立數(shù)字化礦山，主要是借助了先進的科學技術，通過信息化方式的運用，結(jié)合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，建立了信息平臺。通過信息平臺，煤礦所涉及的勘探、管理、施工、生產(chǎn)與科研等信息資源均實現(xiàn)了共享，在此基礎上，煤礦的管理水平進一步提升，進而實現(xiàn)了低成本、高效益的經(jīng)營目標。
4 準東二礦數(shù)字化礦山建設存在的問題
準東二礦在數(shù)字化礦山建設過程中，其發(fā)展趨勢是良好的，并且取得了一定的成效，但與發(fā)達國家的建設相比，二者的差距是顯著的。目前，數(shù)字化礦山建設中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面。
4.1 資源管理不充分
數(shù)字化礦山的建設是礦山企業(yè)發(fā)展的重要方向，因此，各個企業(yè)均十分重視其建設，并加大了對信息化建設的投入力度。但在實際建設過程中，存在投入不合理的問題，其中輕管理、重技術的現(xiàn)象較為普遍，在此背景下，信息技術與管理未能保持高度的一致性，致使數(shù)字化建設的目標未能達成，企業(yè)的經(jīng)濟效益與管理水平均未能得到提高，因此，準東二礦的數(shù)字化礦山建設仍需要進一步完善。在數(shù)據(jù)庫資源管理過程中，缺少高效性與全面性，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)對礦山的有效預測，數(shù)據(jù)庫資源的利用率偏低[4]。
4.2 軟件平臺不合理
每個礦山的發(fā)展情況均有所不同，在礦山管理信息系統(tǒng)開發(fā)過程中，要結(jié)合礦山的實際情況，以礦山的實際需求為依據(jù)，使軟件平臺的設計具有針對性，同時還要保持信息系統(tǒng)的開放性與集成性。但準東二礦的生產(chǎn)數(shù)據(jù)交互通訊系統(tǒng)研發(fā)不足，在此基礎上，應用軟件未能有效結(jié)合礦山業(yè)務的特點，嚴重影響著數(shù)字化的建設。
4.3 軟件標準不統(tǒng)一
目前，關于數(shù)字化與自動化的設備生產(chǎn)廠商眾多，在硬件方面，不同廠家的通訊接口與物理接口存在差異；在軟件方面，不同的廠家其設計的標準有所不同。數(shù)字化礦山建設過程中，分為不同的階段，在每個階段對系統(tǒng)與設備的引進未能統(tǒng)一，使二者的集成與兼容能力不足，制約著數(shù)字化的有效開展。
4.4 數(shù)字化人才欠缺
準東二礦的數(shù)字化礦山建設缺少可靠的數(shù)字化人才保障，企業(yè)人才隊伍的建設具有落后性，未能滿足設備引進、軟件推廣的實際需求。在實際建設過程中。技術人員匱乏，未能對數(shù)據(jù)信息進行有效的分析、處理與應用，致使軟件與硬件的資源利用率偏低。
5 準東二礦數(shù)字化礦山建設的建議
5.1 建設的原則
首先，可靠性。數(shù)字化礦山建設的前提便是可靠性，針對煤炭安全生產(chǎn)的特殊要求，建設的系統(tǒng)要具有較高的可靠性。對于系統(tǒng)中涉及到的硬件設備要適應井下特殊的工作環(huán)境。其次，可控性。針對煤炭生產(chǎn)過程中的各個子系統(tǒng)，為了降低井下安全事故、提高生產(chǎn)效率，可遠程控制子系統(tǒng)必須依據(jù)嚴格的操作權限進行控制。再次，先進性。關于選用的軟、硬設備，要具備先進的技術與全面的檢驗。選用先進、可靠的軟件和硬件，能夠提升系統(tǒng)的技術性能，延長其使用的時間。最后，可操作性。針對煤礦工作人員的技術特點，要提供先進的，易于維護的人機界面功能，并且要提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等快速工具[5]。
5.2 建設的對策
關于準東二礦數(shù)字化礦山的建設，具體的對策有以下幾方面。
5.2.1 落實總體規(guī)劃
在企業(yè)發(fā)展過程中，要將發(fā)展戰(zhàn)略與數(shù)字化規(guī)劃進行有機的結(jié)合，針對數(shù)字化礦山的建設，制定中長期的總體規(guī)劃，并且要明確各個階段的數(shù)字化目標，使數(shù)字化礦山建設更加穩(wěn)定與有序。
5.2.2 建設的標準化
準東二礦的數(shù)字化礦山建設要得到國家的重視，并要求政府部門、礦山企業(yè)、科研機構(gòu)與供應商等進行合作，通過內(nèi)部溝通的加強，設備、系統(tǒng)與軟件應用的標準化與模塊化將有所提高。同時，標準化的建設利于減少企業(yè)的投資，使其投資的效益更加顯著，防止了設備的重復采購。
5.2.3 攻關專題項目
準東二礦要注重與科研機構(gòu)與高等院校的合作、溝通與交流，根據(jù)礦山的通用性課題進行專題立項，并組織各個機構(gòu)進行專題項目的攻關。在此基礎上，開發(fā)的軟件與設備等均能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)管理的實際需求。隨著設備與軟件平臺通用性、合理性與前瞻性的增強，利于其推廣與應用。
5.2.4 組建高效團隊
準東二礦要成立相關的部門，對數(shù)字化與信息化建設進行專門的負責，并且要注重對數(shù)字化、信息化人才的培養(yǎng)、引進與任用。對于有潛力的員工要展開系統(tǒng)的培訓與教育，使其掌握先進的技術；同時要對相關的人才進行引進，為數(shù)字化建設奠定堅持的人才基礎[6]。
6 結(jié)語
綜上所述，準東二礦的數(shù)字化礦井建設是必要的，它提高了礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益，保證著礦井作業(yè)人員的人身安全，同時實現(xiàn)了“管控一體化”的目標，使企業(yè)的管理具有精細化與動態(tài)性的特點。相信，隨著數(shù)字化礦山建設的進一步推進，準東二礦的綜合管理水平將不斷提升。
參考文獻
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根據(jù)我院煤礦開采專業(yè)技術專業(yè)的轉(zhuǎn)型需要、結(jié)合《人工干預智能化開采的研究》項目的需求，2018年7月17日至25日專家羅**、教授楊殿海、佟凱、梁士寶一行四人共同對北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司、中煤北京煤礦機械有限責任公司、中煤張家口煤礦機械有限責任公司、上海創(chuàng)立集團股份有限公司進行了實地調(diào)研。
一、企業(yè)實地調(diào)研的目的：
1、深刻理解，認識人工干預下的智能化開采的基本內(nèi)涵，構(gòu)架，以及實現(xiàn)智能化開采所涉及的相關專業(yè)理論知識、專業(yè)知識、為智能化開采專業(yè)規(guī)范課程設置和把握課程標準更為精準，使之做到有的放失，目標明確，更易于操作，符合生產(chǎn)現(xiàn)場需要。
2、了解煤礦機械裝備技術與智能控制技術的最新進展及前沿技術，更新知識，更新觀念，時刻關注裝備制造和智能控制發(fā)展動態(tài)。
3、通過調(diào)研，了解人工干預智能化開采工作面每個崗位（工種）的主要內(nèi)容，通過分析總結(jié)提煉出每個崗位的核心能力，為課程標準編寫和修訂提供依據(jù)，從而有效進行課程設計。
4、把理論與實踐相結(jié)合，通過實地調(diào)研，增強我們的實踐能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，增強教師與企業(yè)的聯(lián)系，為校企合作的深度融合打下一定的基礎。
二、調(diào)研對象及內(nèi)容：
1、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司-----電液控制系統(tǒng)研發(fā)、制造、裝配等。
2、中煤北京煤礦機械有限責任公司-----液壓支架研發(fā)、設備選型、裝配、新技術應用和電液控制系統(tǒng)等。
3、中煤張家口煤礦機械有限責任公司----井工成套輸送設備、工業(yè)鏈條及吊索系列、破碎系統(tǒng)、帶式成套輸送設備和煤礦電控設備等。
4、上海創(chuàng)立集團股份有限公司----煤礦綜合采掘機械設備、煤礦自動化控制系統(tǒng)及礦用電氣設備的設計、研發(fā)、制造、設備型號等。
三、企業(yè)相關情況：
（一）北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司----煤礦智能化無人開采技術的引領者
北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司（簡稱天瑪公司）是中央企業(yè)中國煤炭科工集團控股的上市公司天地科技股份有限公司的控股子公司，于2001年7月在昌平科技園區(qū)注冊成立，注冊資本為2000 萬元 人民幣，屬國家認定企業(yè)技術中心。主要從事液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)、煤礦綜采自動化控制系統(tǒng)等技術和裝備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與技術服務的專業(yè)化高科技公司，同時也是北京市高新技術企業(yè)。
擁有一套合理的集研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術服務于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，各環(huán)節(jié)分工協(xié)助，高效運行，以市場為導向，通過產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈、技術鏈、信息鏈、資金鏈的有機結(jié)合，促進公司核心競爭力的提升。
公司堅持“以人為本、人才強企業(yè)”理念，引進人才、培養(yǎng)人才，形成了一支結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)配套、素質(zhì)過硬的團隊。建立了液壓支架電液控制系統(tǒng)創(chuàng)新團隊、液壓控制技術創(chuàng)新團隊、智能無人開采團隊、工發(fā)創(chuàng)新團隊和智能制造產(chǎn)業(yè)項目創(chuàng)新團隊。
公司每年以不低于銷售業(yè)績收入8%的資金投入科研開發(fā)，承擔了國家級、省部級、集團級等項目30多項。
科研成果：3個開發(fā)并應用產(chǎn)品系列（液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)、綜采自動化控制系統(tǒng)）、100多個型號的產(chǎn)品、100多個礦用產(chǎn)品安全標志證書、500多技術配套方案、186項申請專利、201項發(fā)明專利、139項授權專利、15項軟件著作專利。液壓支架電液控制國家標準制定者。
公司探索工業(yè)4.0模式，圍繞“中國制造2025”的戰(zhàn)略構(gòu)想，致力打造先進的智能制造企業(yè)。成為世界一流的煤礦開采自動化技術裝備及服務一體化創(chuàng)新型企業(yè)。
(二）中煤北京煤礦機械有限責任公司-----世界一流綠色服務的制造商
北煤機致力于多元化發(fā)展戰(zhàn)略，以液壓支架核心能力延伸與拓展為主業(yè)，以井工走向露天的兩翼齊動為導向，先后研制支護高度從0.55米到8.8米，工作阻力從1800千牛到26000千牛，中心距從1.25到2.40米等不同類型1000多種架型10多萬架，露天工程油缸及礦建專用設備形成系列化，產(chǎn)品應用于全國十四大煤炭基地100多個重點礦區(qū)，先后出口美國、俄羅斯、印度、孟加拉、越南、澳大利亞等國家，是國內(nèi)最大的煤機裝備出口基地。
思考在世界之先，勇于思，更敢于行。公司以領先者的遠見，具備裝備千萬噸級工作面的研發(fā)能力，成為國內(nèi)最大的擁有“核心拳頭產(chǎn)品、核心獨有技術、核心競爭能力”的國際化煤機制造企業(yè)。研制了工作阻力26000千牛、支撐高度8.8米的智能化支架王；創(chuàng)世界第一的壽命試驗19.2萬次的出口澳大利亞高端精品支架；世界首臺套超大工作阻力全壽命周期服務支架；國家科技進步一等獎5.2米大采高放頂煤支架；國家863計劃項目全自動化刨煤機成套支架和兩柱式強力放頂煤支架；國家火炬計劃項目50°以上大傾角“三軟”放頂煤支架和綠色環(huán)保充填支架；中煤集團和北京市重大科技專項“薄煤層、薄技術、薄裝備、薄文化、矮掘進、低運輸、薄回采、自動化”開采集群示范項目，薄煤層無人智能化綜采成套裝備；綠色開采110工法和N00工法切頂成巷(hang)支架；個性化服務異形巷(hang)道端頭及超前支架；干霧降塵噴霧裝置，智能濕噴機器人，智能液壓傘鉆，定位支盤機等一系列受到國內(nèi)外熱烈追捧的產(chǎn)品，盡享BMJ品牌產(chǎn)品帶來的綠色、安全和高效，使BMJ成為推動礦山開采進步的重要力量。
公司致力于“產(chǎn)學研用”相結(jié)合優(yōu)勢，與工程院院士、國內(nèi)外專家、中科院等科研院所合作，研發(fā)了液壓支架智能化集控系統(tǒng)，3000升及以上大流量控制閥，直徑30至600毫米液壓缸激光熔敷技術，清水供液系統(tǒng)成套解決方案，120公斤級及以上高強鋼板混合氣體保護焊等新材料、新工藝與新技術成果；裝備了世界一流的45000千牛全自動整架試驗臺、16000千牛動態(tài)外加載立柱試驗臺和2000升液壓閥綜合試驗臺等試驗測試新手段，試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果得到62個國家認可。
公司擁有國際先進的數(shù)字化研發(fā)平臺和ERP信息管理系統(tǒng)，“互聯(lián)網(wǎng)+”電子商務平臺和智能化焊接機器人、液壓缸在線檢測生產(chǎn)群、液壓閥及電控系統(tǒng)柔性生產(chǎn)流水線、數(shù)字化液壓支架加工與裝配制造生產(chǎn)集群等“工業(yè)4.0”智能制造平臺，為公司向“兩化融合”綠色服務智能制造轉(zhuǎn)型升級發(fā)展插上了翅膀，使公司跨入了新一輪的高速、高品質(zhì)、高壽命發(fā)展期。
公司積極承擔國家、行業(yè)和北京市重大科技專項，擁有300多項國內(nèi)外專利授權，獲國家發(fā)明優(yōu)秀獎、國家科技進步一等獎和省部級獎80多項，自主研發(fā)的一批批創(chuàng)新產(chǎn)品與技術，填補了國內(nèi)和世界空白，引領行業(yè)發(fā)展潮流。
（三）中煤張家口煤礦機械有限責任公司---全球最大的礦用鏈制造商和引領者
公司以工業(yè)園項目為依托，以產(chǎn)品為對象、以工藝為主線，對生產(chǎn)工民流程進行研究全面升級改造，先后建成了圓環(huán)鏈、傳動等12個專業(yè)化獨立生產(chǎn)單元，實現(xiàn)了單元化生產(chǎn)和封閉式管理。企業(yè)擁有生產(chǎn)和實驗設備3000多臺套，其中高精尖設備197臺套，具備年產(chǎn)煤礦井工輸送設備生產(chǎn)能力17萬噸，裝備制造能力和質(zhì)量保證手段達到國內(nèi)領先水平。
經(jīng)過不斷的創(chuàng)新與求索，公司已經(jīng)形成了井工成套輸送設備、工業(yè)鏈條及吊索具系列產(chǎn)品、露天煤礦破碎站系統(tǒng)及洗選環(huán)保設備、大型帶式成套輸送設備、煤礦電控設備等五大類主業(yè)產(chǎn)品，可為用戶提供一體化煤礦技術裝備解決方案。
公司擁有國家級煤礦采掘裝備研發(fā)實驗中心、國家級企業(yè)技術中心和國家認可測試實驗室、博士后科研工作站為核心的技術創(chuàng)新平臺，公司為國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)、河北省高新技術企業(yè)、河北省創(chuàng)新型試點企業(yè)，是國家CAD、CIMS應用示范單位，河北省企業(yè)信息化示范單位。2004年以來，公司先后承擔國家科技支撐計劃、高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃、火炬計劃、國家重點新產(chǎn)品計劃等項目5項，獲國家科技進步二等獎2項。公司累計獲得授權專利109件，其中發(fā)明專利9件，研發(fā)能力在國內(nèi)同行居領先地位。 公司主導產(chǎn)品為煤礦機械化采煤工作面用刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、刨煤機等采煤、運輸設備，薄煤層滾筒采煤機無人自動化工作面成套輸送設備, 薄煤層全自動化刨煤機工作面成套設備,產(chǎn)品共有10大類82個系列500多個規(guī)格，刮板輸送機的裝機功率從40千瓦到4800千瓦，輸送能力在150噸/小時～6000噸/小時之間，最大設計長度為400米。同時，公司還向礦山、冶金、工程機械等行業(yè)提供工業(yè)鏈條、鑄石刮板輸送機、防爆電器開關、固液分離壓濾機、液壓工程缸等產(chǎn)品。
（四）上海創(chuàng)立集團股份有限公司-----煤礦綜合采掘機械設備（高端煤機裝備）領先者
公司是國內(nèi)領先的以煤礦綜合采掘機械設備為主的高端煤機裝備供應商，主營業(yè)務為煤炭綜合采掘機械設備、煤礦自動化控制系統(tǒng)及礦用電氣設備的設計、研發(fā)、制造、銷售以及技術服務，并為客戶提供煤礦綜采、綜掘工作面成套設備的選型和方案設計。主導產(chǎn)品為煤炭綜合采掘機械設備，主要包括系列滾筒式采煤機、系列懸臂式掘進機及相關零配件，其中系列滾筒式采煤機有28個系列103種機型，裝機功率覆蓋120kW～2760kW，采高范圍覆蓋0.7m～6.5m；系列懸臂式掘進機有8個系列14個機型，截割功率覆蓋55kW～315kW，掘進高度覆蓋1.9m～5.1m。公司全資子公司創(chuàng)力普昱是一家專業(yè)從事煤礦自動化系統(tǒng)工程項目和研發(fā)、制造、銷售各種礦用電氣設備的科技型企業(yè)，其核心產(chǎn)品是各類變頻節(jié)能礦用電氣設備以及融合了礦井信息化、自動化和網(wǎng)絡化于一體的礦井綜合自動化控制系統(tǒng)。公司采、掘、電全面發(fā)展，優(yōu)勢互補；系列全、品種多，國際化高品質(zhì)配置，性能可靠。
公司與高等院校、科研院所建立了長期技術合作關系，共同建立“產(chǎn)、學、研”基地，就進一步提高產(chǎn)品的先進性、可靠性及智能化等開展多項專題研究。
四、目前我們存在的問題：
1、現(xiàn)有專業(yè)教師隊伍建設制約專業(yè)建設發(fā)展
專業(yè)教師隊伍建設是制約煤礦開采技術專業(yè)轉(zhuǎn)型為智能化開采專業(yè)的一個突出問題?，F(xiàn)有的煤礦開采技術專業(yè)的專任教師無論從數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)和管理都還難以適應專業(yè)改革發(fā)展的需要。
2、教學標準、教學內(nèi)容及教材嚴重滯后，課程改革舉步維艱?，F(xiàn)代社會進入了高度發(fā)展和知識爆炸的時期，知識更新?lián)Q代速度加快，甚至原來領先的科學技術知識，三年、五年就已經(jīng)過時甚至無用知識，這就為我們專業(yè)教學標準制定、教學內(nèi)容更新，教材的替換提出了前所未有的挑戰(zhàn)。
3、現(xiàn)有實訓條件遠遠滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要
我院現(xiàn)有的采礦模擬實訓室、電氣實訓室、通風安全實訓室等已經(jīng)滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要。
4、現(xiàn)代化信息教學手段開發(fā)和應用有待加強
目前，我們煤礦開采技術專業(yè)有專業(yè)教師，無論從業(yè)務素質(zhì)、
實際操作能力以及信息化學手段的應用和專業(yè)課程緊密結(jié)合不夠，遠遠滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需求。
五、解決的措施：
1、著力提高專業(yè)教師整體素質(zhì)，特別是實踐教學能力。真正下大氣力培養(yǎng)一批具有“雙師型”素質(zhì)。定期到企業(yè)或科研單
位吸收新知識，了解新技術、新裝備，并應用到教學中，同時讓專業(yè)教師接受最新技術的培訓。
2、首先要全體教師真正在思想上高度重視知識更新的實踐能力提高重要性；其次要創(chuàng)造更多更好的條件，多參加展會，多與外界交流，使教師及時獲得有關最新信息和資料。三是開發(fā)基于工作任務的最新校本教材，修訂專業(yè)教學標準，增加新技術、新裝備等教學民內(nèi)容中，四是教師要主動參與最前沿的課程研究、學術交流及企業(yè)鍛煉。
3、要利用教育《高校人工創(chuàng)新行動計劃》中建設“關于智能+專業(yè)”的契機，爭取上級主管部門資金支持。
4、學院把智能化開采專業(yè)作為戰(zhàn)略重點，下大力氣、下大血本，花大成本來建設?？膳c相關企業(yè)、行業(yè)聯(lián)合辦培訓基地。還要利用現(xiàn)有資源進行改造升級實訓室，建立《人工干預智能化開采實訓室》，以適應專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要。
5、鼓勵教師進行信息化課程建設，特別是基于工作過程的課件制作，教學中播放工作過程和生產(chǎn)環(huán)境，增強感性認知?；蛸徺I企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)工程為模板開發(fā)的教學軟件。
六：建議：
1、學院總統(tǒng)領，舉全院之力，建立以采煤團隊為引領，以電氣化專業(yè)為主導，
機電、信息為配合的智能化開采專業(yè)研發(fā)團隊。
2、盡快制定智能化開采專業(yè)1--2年規(guī)劃，具體可分三步走：一是要才培養(yǎng)方案制定、課程標準的編寫與修訂，二是編寫核
心課程校本教材。三是建設智能化實訓室。
3、建立兼職人才專家學家資源庫。聘請全國知名專家學者來
院講學或作為客座教授參與智能化開采專業(yè)建設，以提高學院知名度。
4、通過院級層面溝通協(xié)調(diào)，建立學院、煤礦和廠家三方共同
參與的聯(lián)運機制，進行校企深度合作，與上述四家企業(yè)建立教師培訓基地，與雙鴨山礦業(yè)集團東榮一礦建立學生實訓基地，實現(xiàn)雙贏。。
5、與中煤北京煤礦機械有限責任公司合作進行VR項目開
發(fā)，企業(yè)帶項目，我院提供場地。
6、與北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司合作進行人工干預
智能化開采控制系統(tǒng)的培訓工作；北京天瑪電液控制系統(tǒng)有限公司在我院建立車間，我院提供場地，
總而言之，為期十天的現(xiàn)場調(diào)研，馬不停蹄地奔波了四個廠家，收獲頗多。通過企業(yè)調(diào)研，真切感受到作為專業(yè)教師，知識的匱乏和陳舊，同時，也感嘆科技有進步與發(fā)展。深入對企業(yè)實地調(diào)研，不僅使我們體驗了企業(yè)發(fā)展的難度與艱辛，更重要的是熟悉了企業(yè)的新技術、新裝備以及企業(yè)相關的工藝流程、制造與配裝過程。與之相比，我們學院還存在著很大差距和諸多實際問題。
通過企業(yè)調(diào)研，使我們對智能開采的內(nèi)涵、架構(gòu)及需要的相關知識，特別是煤礦機械裝備技術、智能控制技術有了更深層次的認識；通過向企業(yè)專家學習與交流，進一步理清了智能化開采專業(yè)方向，為建立智能化開采專業(yè)增強了勇氣的信心。
通過企業(yè)調(diào)研，我們體會到。在教學改革中，應針對企業(yè)各方面的實際需要，修訂人才培養(yǎng)方案，重新架構(gòu)課程體系，完善課程標準，整合教學內(nèi)容。收集了工作流程、崗位操作及技術資料，并拍攝了大量現(xiàn)場實物照片，為專業(yè)教學提供了豐富而寶貴資料，理會為后續(xù)實訓室建設提供了大量實際、生動的素材，豐富了教學資源庫。
【關鍵詞】技術概況；技術創(chuàng)新；技術應用
引言
我國的經(jīng)濟建設離不開礦產(chǎn)的支持，眾所周知，我國的電力主要來自燃燒礦物的熱能，另外，居民的取暖也離不開礦產(chǎn)的支持。隨著我國人口的不斷增加，對于礦產(chǎn)的需求量也在不斷地增多，而礦山測量是進行礦產(chǎn)生產(chǎn)的重要組成部分，提高礦山測量技術可以有效地提高礦產(chǎn)的生產(chǎn)效率，本文就此提出了自己的技術創(chuàng)新建議。
在進行礦山建設和生產(chǎn)的過程中，礦山測量是非常關鍵的工作，科學合理的測量技術與成果都會推動礦山的生產(chǎn)發(fā)展。在現(xiàn)在測繪技術在逐漸出現(xiàn)創(chuàng)新的階段，礦山的測量技術發(fā)展與應用也不斷地出現(xiàn)了新突破，但是在技術逐漸發(fā)展與應用的過程追蹤，也同樣面對著一些問題，處在關鍵的發(fā)展時期內(nèi)。因此，測量工作人員就一定要負責好自己的工作，對礦山的測量技術實行新的理解與探索，根據(jù)現(xiàn)在發(fā)展的興衰，對測量的技術創(chuàng)新與應用實行了深入的探究，來推動礦山的測量技術發(fā)展。
一、礦山測量技術的介紹
礦山測量技術是一種交叉性的學科，它的發(fā)展包括了三種要求：儀器和測繪技術的發(fā)展要求，礦業(yè)項目與采礦方面的技術發(fā)展要求，以及別的學科領域發(fā)展的要求，如經(jīng)濟學、地質(zhì)學、數(shù)理學等。在國際上對礦山的測量技術是這樣定義的：礦山的權益調(diào)查與研究和其有關的活動，礦山圖紙的繪制以及礦山的測量計算、測量的實施和記錄，對一些影響到地下巖層采礦的活動進行分析，并測定它的影響程度，調(diào)查礦床的儲存量以及對礦山項目建設活動的規(guī)劃等。
二、礦山測量技術概況
（一）測量的設備
全站儀器、電子經(jīng)緯儀器以及GPS設備的廣泛應用于發(fā)展，不但給礦山測量過程的采集數(shù)據(jù)與地面的測量提供了很多便利，還使測量的準確度和測量效率不斷地提升了。這不但改變了礦山的測量現(xiàn)狀，也為礦山的資源開發(fā)與保護作出了貢獻。其中，國內(nèi)改裝的SET5F型的防爆全站設備成為了我國首例數(shù)據(jù)傳遞、記錄存儲以及測量距離一體的全站設備，并且通過實踐，證明了SET5F型全站設備可以符合大型的貫通項目標準，在礦山的測量和井下的測量方面都有應用。
（二）應用3S技術
3S技術就是遙感、GIS、以及GPS技術，它是測繪中的重要技術，同樣也是礦山測量的技術中重要的組成部分。這些技術具有自動化、智能化以及數(shù)字化等優(yōu)點，數(shù)據(jù)的處理、圖形的傳輸以及顯示、計算過方面的一體化在測量工作里也占有關鍵的位置，能夠推動測量的實際操作，也促進了礦山資源的開發(fā)與利用。
（三）礦山測量技術的創(chuàng)新建議
目前，我國的礦山測量技術雖然得到了快速地提升，但是與發(fā)達國家還是存在一定的差距。首先，我國的礦山測量工作人員的素質(zhì)參相對較低，他們對一些操作規(guī)范與規(guī)定都不太熟悉，有些工作人員甚至僅憑自己的主觀意識進行判斷，這種現(xiàn)象嚴重影響了礦山測量的精度。所以相關部門要加強對于測量人員的技術培訓工作，確保讓他們掌握最先進的測量技術。另外，我國對于礦山測量技術的研發(fā)工作的力度不夠，對相關人才的技術培養(yǎng)力度也不足，造成了專業(yè)性技術人員已經(jīng)嚴重匱乏的問題，一方面需要加大技術的研發(fā)與引進工作；另一方面，因為測量技術是需要經(jīng)過長期的工作經(jīng)驗積累的，是一種實踐性的技術學科，所以，相關教育部門要加大對于學員的實踐教學力度。
礦山的測量技術所設計的領域非常廣泛。在與其相關的學科進行發(fā)展的過程時，也會給礦山的測量技術帶來一些創(chuàng)新的內(nèi)容，提出創(chuàng)新的理論知識，這樣就推動了礦山測量技術的深入應用與發(fā)展。
應用方面的創(chuàng)新：社會的逐漸發(fā)展，和礦山技術的廣泛應用，礦山的測量工作也隨之成了一門發(fā)展科學，并隨著社會的發(fā)展在不斷地產(chǎn)生新變化。礦山的測量，不但需要進行傳統(tǒng)應用方面的維護，還需要逐漸地進行創(chuàng)新，如果想要實現(xiàn)這個目標，就一定要在應用領域采取創(chuàng)新方式，主要包含了應用方式的創(chuàng)新、應用體系創(chuàng)新和應用應用的創(chuàng)新。
三、礦山測量中的技術應用
（一）地形的測量與采剝狀況
以往進行地形的測量工作時，要先在測量的區(qū)域中建立控制點，在把全站設備放在控制點上，和小平板配合好才可以完成后面測圖工作。外業(yè)使用全站設備。地物的編碼等一些儀器，采用測圖的軟件進行測圖工作，而這些方式的相同點式需要對周圍的地貌零碎部分實施測量公告中，并且還需符合零碎點和測站通視的標準，一定要多人進行工作，要是產(chǎn)生了錯誤，就一定要進行重新的測量。
（二）鉆孔與邊界線工程項目的放樣
實際地方的標定已經(jīng)將點位定好了，然后根據(jù)要求進行放樣，如，全站設備的邊角，在一般的狀況中，一個點在放好之后，需要通過兩個到三個人來講目標進行移動，但在進行放樣的時候，點之間的通視同樣也很關鍵，要是在進行放樣的過程中，產(chǎn)生了困難，就要通過很多方式完成放樣。要是測量距離很遠，就需要實行支測點，但是測量誤差的不斷出現(xiàn)，放樣的點的準確度也會受到一些影響。但是采用RTK的技術來做放樣工作的時候，就能夠提高放樣的效率，只要把設置好的點的坐標輸入到電子簿里，就會自動地把要放樣的位置顯示出來，非常地快捷、方便。
（三）對土方工程的驗收
成圖的軟件和GPS有效的結(jié)合，能夠促進數(shù)據(jù)一體化的產(chǎn)生，輸入數(shù)據(jù)等一些操作也會不斷地建設，并卻可以實現(xiàn)CAD化。要是對大型的礦石工程實施驗收工作，采用窗體的測量設備，是很難實現(xiàn)的。但是可以通過VRS的技術，給GPS提供真實的數(shù)據(jù)服務。
結(jié)語
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展以及人民的物質(zhì)生活水平的提高，人們對于生活環(huán)境的要求越來越大，公共設施、樓房、橋梁都在迅速的建設中。而這些工程的建設都離不開礦產(chǎn)的支持。與所有的建筑工程相類似，采礦工程進行的第一步便是對于安全問題的處理，因為采礦工程多數(shù)需要挖掘、爆破等過程，危險性非常高，所以保障開采人員的人身安全是非常重要的。進行礦山的測量工作可以有效地保證施工人員的人身安全，通過測量我們可以確定爆破的位置以及挖掘的方向等，可以防止出現(xiàn)礦山坍塌的現(xiàn)象。另外，進行礦山測量還可以提高開采的效率，節(jié)省大量的人力物力，為開礦企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，所以礦山測量技術的創(chuàng)新是具有重大意義的。
參考文獻
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[2]孔德軍.高傳霞.淺析礦山測量技術的創(chuàng)新及煤礦采空區(qū)的監(jiān)控[J].黑龍江科技信息，2007（5）
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關鍵詞：選礦企業(yè)；現(xiàn)狀；改進
Abstract: In view of the problems existing in some of the ore dressing enterprise in Baoding City, some of the suggestions for improvement will be proposed in the paper.
Key words: ore dressing enterprise; current situation; improvement
中圖分類號：C29 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
我市的選礦廠以鐵選廠居多。鐵選廠的選礦方法為磁選?；竟に嚵鞒虨椋浩扑椤Y分——磨礦——分級——磁選——鐵精粉和尾礦。目前我市的鐵選廠普遍特點是規(guī)模較小，原礦品位較低，工藝流程比較簡單。由于鋼鐵工業(yè)對鐵精礦的新要求等給選礦企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，我市冶金礦山選礦技術還有待于進一步向前發(fā)展。
目前存在的主要問題：
在冶金礦山發(fā)展過程中還存在著許多突出問題。如: 資源保障程度低, 損失浪費嚴重。最近幾年鐵礦價格上漲, 出現(xiàn)開發(fā)秩序混亂, 資源富集區(qū)小礦遍地開花, 急功近利, 造成資源損失浪費嚴重。一些大型礦區(qū)被肢解分割, 大型礦山企業(yè)和資源枯竭礦山后備資源缺乏。 開發(fā)利用結(jié)構(gòu)不合理, 產(chǎn)業(yè)集中度低。全市各類鐵礦山規(guī)模以上礦山企業(yè)僅占全部礦山總數(shù)的 23.5%, 缺乏一批對鐵礦供需平衡和市場穩(wěn)定具有一定調(diào)節(jié)能力的特大型礦山企業(yè), 行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)無序競爭現(xiàn)象。 生態(tài)破壞嚴重, 環(huán)境治理滯后。礦山廢石尾礦大面積堆置、廢氣粉塵大量排放、礦區(qū)水均衡遭受到破壞、采礦誘發(fā)地質(zhì)災害等造成水土流失, 植被破壞, 土地沙漠化, 影響礦區(qū)地形地貌。特別是近年來對低品位礦的大范圍利用, 給環(huán)境和地貌的傷害是空前的。 一些小型礦山, 尾礦庫、排土場沒有達到安全環(huán)保的要求, 部分小礦山廢石、尾礦亂排亂流, 應引起高度重視。 快速發(fā)展的背后潛伏經(jīng)營風險: 近幾年鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展, 拉動了鐵礦資源的需求, 價格大幅上漲, 采選投資連續(xù)高速增長。在鐵礦石價格高位運行下引發(fā)的擴產(chǎn)投資項目, 大多數(shù)開發(fā)難度大、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高, 面臨著國內(nèi)鋼鐵增速放緩、國際礦石產(chǎn)能迅速釋放和國際礦石價格下滑的嚴峻挑戰(zhàn)。 還有科技水平偏低, 生產(chǎn)技術和裝備依然落后: 行業(yè)整體改革的力度沒有到位。 隨著國民經(jīng)濟和鋼鐵工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展, 資源需求總量不斷增加, 資源、環(huán)境、人才短缺的壓力進一步加大。按照科學發(fā)展觀的要求, 科學地制定冶金礦山發(fā)展戰(zhàn)略, 促進產(chǎn)業(yè)在新時期取得新的發(fā)展, 是擺在我們面前的一項現(xiàn)實而具有深遠影響的重要任務。 二、 對我市選礦企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的幾點建議
（一）實施以“解決影響行業(yè)發(fā)展的重大關鍵技術, 依靠科技進步改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”為目標的科技發(fā)展戰(zhàn)略 加大科技投入, 推進技術創(chuàng)新。重點對資源勘查、復雜難采難選礦、高效節(jié)能采 選裝備、資源綜合利用、環(huán)境保護、礦山信息化、自動化和管理科學等領域的共性技術、關鍵技術, 組織科技攻關, 培植具有自主知識產(chǎn)權的核心技術, 提高冶金礦山的整體技術水平。 建立以企業(yè)為主體, 以市場為導向, 產(chǎn)學研相結(jié)合的技術創(chuàng)新體系和以信息、咨詢、技術服務為內(nèi)容的科技服務體系, 鼓勵支持大專院校和科研機構(gòu)同礦山企業(yè)合作, 促進知識、科技成果的轉(zhuǎn)化和應用。積極開展群眾性技術革新活動, 推動企業(yè)發(fā)展。 積極推廣高新技術和先進適用技術, 建設和改造一批高效節(jié)能環(huán)保的大型現(xiàn)代化礦山大力推廣先進適用的節(jié)能技術、節(jié)能材料和裝備, 促進節(jié)能降耗；重視生態(tài)“友好型”適用技術和資源循環(huán)利用技術的開發(fā)和推廣應用。因地制宜地制定鼓勵性、限制性、禁止性采選方式和采選技術名錄, 采取有力措施淘汰一批落后的采選加工工藝、選礦技術及選礦設備。 創(chuàng)新人才工作機制, 改善人才發(fā)展環(huán)境, 建立人才匯集機制, 多種形式引進優(yōu)秀人才, 鼓勵和支持大中專畢業(yè)生到礦山工作, 提高科技人員的比重; 建立和發(fā)展面向全體職工的教育和培訓體系, 推行關鍵崗位持證上崗制度, 提高技術工人的整體素質(zhì): 創(chuàng)建學習型企業(yè)和學習型行業(yè), 不斷提高生產(chǎn)力水平。
1、在選礦工藝方面進行改進
目前我市選礦廠處理的鐵礦石類型以磁鐵礦為主，是當前國內(nèi)
鐵礦選礦廠最主要的入選礦石類型。近年來出現(xiàn)的比較成功的新工藝具有代表性的主要有：“階段磨礦﹑弱磁選―反浮選工藝”，“全磁選選別工藝”，“超細碎―濕式磁選拋尾工藝”。
2、在選礦設備方面及時更新
關鍵詞：棲霞市；生態(tài)工業(yè)；對策
一、棲霞市生態(tài)工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
棲霞市第十四次黨代會確定了建設最具膠東風情的綠色新城的奮斗目標，提出了“打造支撐有力、引領未來發(fā)展的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系”的具體要求。近年來，棲霞牢牢把握“生態(tài)立市、工業(yè)強市、產(chǎn)業(yè)興市”戰(zhàn)略不動搖，大力發(fā)展生態(tài)工業(yè)，進一步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，調(diào)整優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)，努力實現(xiàn)經(jīng)濟增長和生態(tài)保護的和諧發(fā)展。2016年底，全市規(guī)模以上工業(yè)完成工業(yè)增加值74億元，同比增長10.2%，實現(xiàn)主營業(yè)務收入303億元，同比增長10.2%，實現(xiàn)利潤18.1億元，同比增長14.5%。
1.生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟已成為棲霞市經(jīng)濟發(fā)展主方向
棲霞市地處煙臺市中心地帶，素有“膠東屋脊”之稱，白洋河周圍被國家列為“濕地”保護區(qū)，而且是煙臺市區(qū)的主要水源供應地。由于地理位置的特殊，棲霞市委、市政府，很早就提出了“生態(tài)立市、工業(yè)強市、產(chǎn)業(yè)興市”的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，并出臺了加快生態(tài)經(jīng)濟特別是生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的意見。到2016年底，生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟已初步形成五大產(chǎn)業(yè)集群，分別是高端裝備制造、清潔能源、新材料、電子信息、科技礦業(yè)新能源產(chǎn)業(yè)，為我市生態(tài)工業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了強力支撐。
2.“一體兩翼”生態(tài)工業(yè)發(fā)展布局已初步形成
按照突破“一體兩翼”的發(fā)展思路，園區(qū)和城市基礎設施配套建設逐步完善，承接煙臺市輻射帶動能力不斷增強，為生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展培育了良好的發(fā)展載體。北翼的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)已培育成高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭。南翼的桃村鎮(zhèn)借助臺灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園的品牌優(yōu)勢和煙青城際鐵路開工建設的機遇，加大基礎設施配套改善力度，著力打造煙臺市衛(wèi)星城和棲霞南翼經(jīng)濟中心。
3.產(chǎn)業(yè)升級進展順利
努力提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、做強優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、膨脹新興產(chǎn)業(yè)，形成了“高端裝備制造、清潔能源、新材料、電子信息、科技礦業(yè)”五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。2016年高端裝備制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到58億元以上。清潔能源產(chǎn)業(yè)風電和光伏發(fā)電裝機總量達到63萬千瓦。新材料產(chǎn)業(yè)以核晶陶瓷、鴻慶包裝等項目改造為重點。電子信息產(chǎn)業(yè)以華安通訊“5G”網(wǎng)絡、紅壹佰照明新型LED、柳鑫新材料擴能改造等項目為重點，年內(nèi)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務收入增長50%以上。
盡管棲霞市的生態(tài)工業(yè)發(fā)展取得了一定成績，但仍存在一些不容忽視的問題和不足，主要表現(xiàn)在：
全市確定五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一的高端裝備制造業(yè)，由傳統(tǒng)機械制造向兩化融合、研發(fā)生產(chǎn)智能產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量較少、規(guī)模較小，升級改造任務艱巨；電子信息產(chǎn)業(yè)處于起步階段，高科技產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)仍是短板；新材料產(chǎn)業(yè)只滿足于產(chǎn)品初級加工應用，在玄武巖連續(xù)纖維深加工、石英砂向玻璃觸摸屏節(jié)能技術、保鮮膜向光電一體化等高端產(chǎn)品領域拓展不深不寬；科技礦業(yè)方面，目前產(chǎn)業(yè)裝備水平得到提檔升級，但如何將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟優(yōu)勢，特別是智能化礦山管理、資源精深加工與同行業(yè)之間差距較大，需加大研發(fā)投入，加快掌握重大關鍵核心技術。
二、發(fā)展對策
為了更好的推動棲霞市生態(tài)工業(yè)發(fā)展，結(jié)合本市生態(tài)工業(yè)現(xiàn)狀、趨勢以及所處的地理位置需要，建議如下：
1.持續(xù)增強生態(tài)文明意識
面對工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展新形勢，堅定高端高質(zhì)高效和特色化發(fā)展方向，圍繞高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)高端，堅持新興產(chǎn)業(yè)培育和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升并重，新項目引進和老企業(yè)改造并重，膨脹總量和培育骨干并重，著力推進工業(yè)強市建設。要徹底轉(zhuǎn)變重速度輕質(zhì)量、重規(guī)模輕效益的傳統(tǒng)觀念，突出以質(zhì)量和效益為中心，在保持工業(yè)規(guī)模合理增長的基礎上，更多地關注勞動生產(chǎn)率的提高，自主創(chuàng)新能力的提升，能源Y源消耗的下降，環(huán)境污染的減少，把改革創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型發(fā)展理念始終貫穿于謀劃思路、制定政策、推動工作的全過程。
2.打造生態(tài)工業(yè)發(fā)展載體
一是加快三區(qū)融合，打造20公里生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟長廊。加快開發(fā)區(qū)、臧家莊和松山對接融合步伐，推進三區(qū)一體發(fā)展，按照生態(tài)工業(yè)園區(qū)的標準和要求，搞好基礎設施配套，提升園區(qū)承載能力和水平，加快融入煙臺藍色經(jīng)濟區(qū)，培育高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭和生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟隆起帶。
二是把臺灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園打造成生態(tài)創(chuàng)業(yè)園區(qū)。實行鎮(zhèn)園一體、統(tǒng)籌發(fā)展，圍繞汽車零部件、機械制造、電子信息、食品加工等產(chǎn)業(yè)，積極承接周邊城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，抓好臺資項目引進建設，打造棲霞生態(tài)工業(yè)南翼中心。
三是其他鎮(zhèn)街應結(jié)合當?shù)禺a(chǎn)業(yè)基礎、資源稟賦等特點，因地制宜發(fā)展生態(tài)工業(yè)。
3.挖掘潛力，煥發(fā)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生機
要深入挖掘現(xiàn)有企業(yè)潛力和園區(qū)潛能，發(fā)揮各種要素聚集功效，對既有項目深度挖潛，做大盤子，做長鏈條，做優(yōu)品質(zhì)。對能納入上級規(guī)劃扶持的項目，要吃透政策，精細對接，精準用力，搭乘政策“頭班車”。扶持企業(yè)大力推進技術改造，推廣節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、資源綜合利用。
4.在“智能制造”上尋求突破，推進“兩化”深度融合
智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重要方向。要深入實施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，主動適應制造業(yè)智能化、綠色化、服務化發(fā)展趨勢，推動研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、組織管理、營銷服務等環(huán)節(jié)變革，探索和發(fā)展新型制造方式。一要以智能制造為主攻方向推動兩化融合。二要示范企業(yè)帶動兩化融合水平快速提升。三要以整合資源為出發(fā)點完善信息服務平臺。
5.在“價值鏈提升”上明確方向，推動制造業(yè)服務化發(fā)展
【關鍵詞】 深部開拓 貫通 誤差 預計
1 工程概述
目前李官集鐵礦-320m以上礦體已進入開采階段，通風、排水、運輸?shù)雀飨到y(tǒng)均已形成。生產(chǎn)能力為100萬噸/年，采出原礦磁性鐵品位mFe16.60%，選比約為4.45。深部礦石品位較高，選比降低0.75。提前進行深部礦體的開采，將大大提高企業(yè)經(jīng)濟效益，增強企業(yè)抗風險能力。并且，礦山經(jīng)過自動化、智能化建設改造以后，豎井提升能力、選廠處理能力大幅提高，通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)也均具備足夠的能力支持礦山的擴能改造。為了合理利用深部優(yōu)質(zhì)資源，降低選比，提高礦山經(jīng)濟效益。進行開拓工程的延伸，在-405m水平增設一個回采中段，與-320m中段同時進行開采?；谏畈块_拓工程的實施，現(xiàn)對深部開拓做貫通預計。深部開拓主要貫通方向上工程如下：
-320水平至-405水平斜井一條，坡度25度，長度201m；-320水平平巷兩條（一條通北回風井60m，一條通斜井78m），總長度138m；-405水平平巷一條，長度855m；-320水平至-405水平回風井一條，長度85m；全部工程總長度1279m。通過-320水平永久點對開口坐標進行聯(lián)測，確定巷道開口坐標。南部設計開口坐標X=4921.335；Y=2263.174北回風井中心設計坐標X=5781.464；Y=1883.796。預計導線點理論敷設數(shù)量：斜井聯(lián)線2個，斜井3個-405水平平巷10個，回風井聯(lián)巷2個。
2 誤差預計
2.1 一井定向測量的誤差預計
誤差預計時，首先在地面（-320水平）和定向水平井口部分的大比例尺平面圖上，按盡量加大兩垂線間的距離和使連接點盡量在兩垂線的延長線上的要求，選擇兩綱絲的懸掛位置和井上下連接點的位置。為滿足規(guī)程要求，投向誤差θ與連接測量誤差m連均不得超過±30″，而m連=±√（m上2+m下2），令m上=m下，則應滿足：m上=m下≤30″/√2≈±21″采用全圓測回法測三測回，r角的觀測誤差為mr=±√mv2/n；其中mv為瞄準誤差，根據(jù)儀器檢定證書所使用全站儀照準誤差為2″，測距綜合標準差a=0.78mm/km。井上下都采用全圓測回法測三測回，可計算觀測誤差mβ=mr=±1.2″，量邊誤差取ma=mb=mc=ml=±0.4mm，儀器和覘標對中的線量誤差一律去e=1毫米，投點誤差e投=0.45毫米。井下導線起算邊坐標方位角的總誤差為Mα0=±√（m上2+θ2+m下2）
2.1.1 求井上連接測量誤差m上
確定DC邊坐標方位角的誤差，設連接導線為三條邊，測角中誤差為±3″于是方位角誤差為m（DC）=±3√3=5.2″，連接角的誤差m=±10.6″，計算角α的誤差mα=±1.2″，于是井上連接測量誤差為m上=±√5.22+10.62+1.22=11.87″
2.1.2 求井下連接測量誤差m下
計算角β的誤差mβ=±1.9″，連接角’的誤差m’=±12.6″，角的誤差m=±9.9″，于是井下連接測量誤差為m下=±16.14″
2.2 預計豎直重要方向的貫通偏差
2.2.1 幾何水準測量誤差的影響Mh水 Mh水=±m(xù)h√R毫米
式中R—水準路線長度，以百米為單位，即貫通施工路線總長度mh—單位長水準測量的中誤差。S2水準儀每千米往返水準測量偶然中誤差為2毫米
2.2.2 全站儀高程測量誤差的影響Mh全 Mh全=±15√L毫米
（式中L—高程路線長度，以百米為單位）
2.2.3 貫通相遇點K在豎直重要方向上的預計誤差Mh預 Mh預=2Mh
根據(jù)相關規(guī)范，井下水準測量閉合限差要求為II級水準30√R毫米，其中R為往返側(cè)單程的水準路線長，以百米為單位。將施工距離（導線總長1093m）帶入公式可得到預計高程的貫通誤差±58.44mm。計算此工程要求閉合限差為103.66mm±58.44mm（預計誤差）
2.3 預計水平重要方向的貫通偏差
2.3.1 測角誤差的影響Mxβ Mxβ=±Mβ/ρ√∑Ryi2
式中Mβ—井下導線的測角誤差Ryi—井下導線第i點與K點連線在假定的Y軸上的投影長度。
2.3.2 量邊誤差的影響Mxl Mxl=±√∑Mi2*cos2αi=±√α2∑licos2αi
式中Mi—井下導線第i邊的量邊誤差；α—量邊的偶然誤差影響系數(shù)；αi—井下導線第i邊與假定的X軸間的夾角，即假象限角；li—井下導線第i邊的長度；從貫通預測圖上量取各投影距離，將數(shù)據(jù)帶入上述公式，計算各個量邊誤差，測角誤差，最終結(jié)果如下：井下導線的測角誤差Mxβ=±0.136m，井下導線的量邊誤差Mxl=±0.012m，定向誤差引起K點在貫通重要方向誤差M定=±m(xù)α0*R/ρ=±0.05m，式中R—井下定向邊上3#點與K點連線在假定的Y軸上的投影長度，通相遇點K在水平重要方向的預計誤差Mx預=±2√（Mxβ2+Mxl2+M定2）=±0.29m
3 結(jié)語
綜上，在貫通點高程預計誤差±58.44mm，水平方向預計誤差±0.29m滿足貫通要求。但是由于工程中包含一條盲豎井，井下施工距離較長考慮人員設備因素，建議在豎井進行陀螺定向，加測陀螺邊，保證最后貫通精度。
參考文獻：
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關鍵詞：自動化排水；PLC；智能礦山；故障診斷
在煤炭行業(yè)中，涌水量大的礦井占很大的比例，排水系統(tǒng)的安全可靠運行與礦井安全生產(chǎn)有著直接關系。目前，傳統(tǒng)煤礦還堅持使用手動起停設備和人工監(jiān)視的排水系統(tǒng)，自動化程度低、應急能力差，存在很大的安全隱患，同時為了完全覆蓋井下排水地點，崗位工人數(shù)較多，勞動效率低。隨著煤炭行業(yè)產(chǎn)能過剩的形勢日趨嚴重，安全生產(chǎn)更是受到社會的普遍關注，當前科技進步迅速，在工業(yè)化信息化融合的時代背景下，實現(xiàn)無人值守自動化排水，是實現(xiàn)智能礦山的重要環(huán)節(jié)。實現(xiàn)主排水泵房無人值守，中轉(zhuǎn)水倉以及離散小水窩自動排水，同時對排水設備運行狀態(tài)進行監(jiān)測，對能耗進行分析，對設備本身健康情況進行智能診斷，為設備的維護提供預防性檢修計劃，提高設備的使用壽命，減少故障率是未來智能礦井發(fā)展方向和必然趨勢［1－3］。
1錦界煤礦水文條件及排水系統(tǒng)概述
錦界煤礦井田主要含水層有松散層孔隙潛水（沙層水）和直羅組孔隙裂隙承壓含水層（風化巖水層）共兩層含水層，前者包括河谷沖積層潛水和薩拉烏蘇組潛水。局部區(qū)域存在燒變巖孔洞裂隙潛水。目前正常礦井涌水量為3700m3／h左右。涌水量主要構(gòu)成如下：各綜采工作面700m3／h左右、采空區(qū)1500m3／h左右、各個備用工作面探放水1500m3左右、以及各井筒大巷少量涌水。礦井設有2個中央主排水泵房，4個盤區(qū)排水泵房，2個潛排水泵房。根據(jù)現(xiàn)有主排水系統(tǒng)及管路設備，目前全礦排水能力為13300m3／h，可以滿足礦井現(xiàn)有涌水量設防要求，并有較大的富余量。
2井下自動化排水系統(tǒng)
2.1主排水泵房自動化排水系統(tǒng)主排水泵房是煤礦井下排水系統(tǒng)的核心，為整個礦井排水系統(tǒng)提供動力。本文設備配置以錦界煤礦為依據(jù)，主排水泵房每臺耐磨離心泵均配備大功率三相異步電動機、出水電動閘閥、排真空電動球閥以及壓力傳感器、真空度傳感器等自動化設備。同時為了保證離心式水泵正常運轉(zhuǎn)，礦井均配備排空氣設備或制定專門方案。煤礦排水綜合自動化系統(tǒng)主要對模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)進行自動地采集和檢測。模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水倉水位、電機工作電流、水泵軸溫、電機溫度、三趟排水管流量等。數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水泵高壓啟動柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、真空泵工作狀態(tài)、電磁閥狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力等。以上數(shù)據(jù)的采集主要由PIC實現(xiàn)，傳感器將模擬量數(shù)據(jù)傳輸給PLC，然后PLC對數(shù)據(jù)進行相應的計算處理，依據(jù)相關因素，判斷出煤礦涌水量，以此來對水泵的開停進行控制。其余的一些模擬量數(shù)據(jù)大多是用來對自動控制系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)督的，以便在系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時，及時的反饋信息，使系統(tǒng)及時的進行相關調(diào)整，避免損壞水泵和電機。各種的數(shù)據(jù)量信息被采集到PLC中之后，作為相關邏輯處理的條件和依據(jù)，對水泵的運行情況進行控制。在整個過程中，具體的處理方法是將模擬量信號在合適的采樣定律下轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過PLC對其進行的相應處理，從而實現(xiàn)對水泵的自動化控制［4，5］。2.1.1主控系統(tǒng)主排水泵房主控系統(tǒng)由PLC控制器、I／O設備及各類傳感器組成。自動化排水系統(tǒng)具備以下功能：①通過水位傳感器實時監(jiān)控水倉水位情況，控制器根據(jù)設置的高低水位發(fā)出起泵、停泵指令，并根據(jù)水位上漲和下降情況調(diào)整運行水泵數(shù)量；②根據(jù)設備均勻磨損的原則對工作、備用水泵進行切換，防止水泵由于長期閑置造成電機受潮等情況；③主排水泵控制系統(tǒng)具備一鍵起停功能，同時滿足就地一鍵起停、遠程一鍵起停、檢修等多種控制方式；④系統(tǒng)具備過載保護、短路保護、缺相保護、欠壓釋放、過力矩保護及相序自動糾正等電機保護功能，具有水泵流量、壓力保護功能［8，9］。2.1.2監(jiān)控系統(tǒng)自動排水監(jiān)控系統(tǒng)是主排水泵房的中樞指揮，通過礦井環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)主排水泵的數(shù)據(jù)上傳與地面遠程監(jiān)控，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。為實現(xiàn)無人值守水泵房，基于錦界煤礦主排水泵房監(jiān)控系統(tǒng)的應用實效與工程經(jīng)驗，水泵房監(jiān)控系統(tǒng)應具備如下功能［6，7］：①水倉實時水位的在線監(jiān)測，要求誤差不超過01m；②主排水泵運行時的各種參數(shù)在線監(jiān)測，如水泵運行狀態(tài)，電機工作電壓、工作電流，電動閘閥、電動球閥的開啟狀態(tài)，出水管的實時壓力等；③排水管路安裝流量計，監(jiān)測管路瞬時流量和累計流量，可以監(jiān)測排水管路的利用情況；④具備歷史數(shù)據(jù)查詢，運行時的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)均可存儲于歷史數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)歷史回顯，歷史趨勢分析等功能；⑤具備模擬值超限報警功能，同時將故障信息存儲于報警記錄歷史數(shù)據(jù)中；同時可將故障信息推送至相關人員；⑥具有系統(tǒng)故障自診斷功能；⑦監(jiān)控軟件具有人機界面友好，操作簡單直接，權限按需管理及動態(tài)畫面直觀顯示等特點；⑧保證系統(tǒng)運行可靠、故障率低、維護方便、組態(tài)修改簡便。煤礦排水綜合自動化系統(tǒng)主要對模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)進行自動地采集和檢測。模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水倉水位、電機工作電流、水泵軸溫、電機溫度、三趟排水管流量等。數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水泵高壓啟動柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、真空泵工作狀態(tài)、電磁閥狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力等。以上數(shù)據(jù)的采集主要由PIC實現(xiàn)，傳感器將書模擬量數(shù)據(jù)傳輸給PLC，然后PLC對數(shù)據(jù)進行相應的計算處理，依據(jù)相關因素，判斷出煤礦涌水量，以此來對水泵的開停進行控制。其余的一些模擬量數(shù)據(jù)大多是用來對自動控制系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)督的，以便在系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時，及時的反饋信息，使系統(tǒng)及時的進行相關調(diào)整，避免損壞水泵和電機。各種的數(shù)據(jù)量信息被采集到PLC中之后，作為相關邏輯處理的條件和依據(jù)，對水泵的運行情況進行控制。2.1.3設備健康狀況分析智能礦山是現(xiàn)代礦井發(fā)展的必然趨勢，排水設備智能診斷是排水設備智能化的關鍵環(huán)節(jié)，了解設備實時運行及設備本身健康狀況等信息是水泵房實現(xiàn)無人值守的前提條件。在水泵及電機上安裝多維智能傳感器，采用無線信號傳輸模式，實時監(jiān)測水泵、電機的振動和溫度（定子溫度和軸溫）等參數(shù)，并且建立電機及設備重要部件振動、聲音、溫度的頻譜分析，提取故障判斷特征量，根據(jù)特征量的大小進行分級報警，對電機潛在的機械損傷進行探測和預警，同時預測設備狀況的發(fā)展趨勢。傳感器綜合分站可采用藍牙等無線通訊方式與檢修人員手持終端連接，檢修人員在靠近設備后即可讀取設備的運行狀態(tài)及健康狀況，同時分站可將設備的報警、預警、檢修、更換等信息直接推送至檢修人員。2.1.4排水系統(tǒng)能耗分析礦井主排水泵房均配有盤區(qū)變電所，實現(xiàn)自動化排水系統(tǒng)與變電所數(shù)據(jù)交互，通過智能分析，采用“削峰填谷”的用電原則，合理安排水泵運行時間，使水泵盡量在負荷低谷處運行，減少日負荷曲線的波動，減少電力線路的有功損失和無功損耗，節(jié)約電費。錦界煤礦中央2號水泵房水泵運行表見表1。排水管路在長期使用后會在管壁發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，增加了管路的阻力，間接減小了管路流量，通過主排水泵房進水、出水管路上安裝的流量計，對排水管路流量進行實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)后臺分析，可以了解管路結(jié)垢的具體情況，對及時清除管路結(jié)垢，提高管路運行效率具有指導意義。錦界煤礦通過管路流量監(jiān)測結(jié)合數(shù)據(jù)分析及時清理管路結(jié)垢，見表2。改善管路結(jié)垢情況后，水泵效率得到提升，噸水百米能耗提高5％左右。排水管路在長期使用后會在管壁發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，增加了管路的阻力，間接減小了管路流量，通過主排水泵房進水、出水管路上安裝的流量計，對排水管路流量進行實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)后臺分析，可以了解管路結(jié)垢的具體情況，對及時清除管路結(jié)垢，提高管路運行效率具有指導意義。
2.2中轉(zhuǎn)水倉、分散小水窩自動化排水
井下中轉(zhuǎn)水倉擔負著沿線排水過渡和補充排水動力的作用，傳統(tǒng)煤礦仍設置崗位工對中轉(zhuǎn)水倉水泵進行就地操作，勞動效率低。受巷道高度的影響，負壓吸水罐自動排水裝置的應用效果較差，目前中轉(zhuǎn)水倉自動化排水通常配有離心式水泵、電動閘閥、注水排氣電磁閥等自動化設備，在設計初期考慮管路與水泵相適應，提高水泵工況點的運行效率。從實際應用實效來看，注水電磁閥頻繁起動，壽命較短，直接影響水泵的正常運行，因此需合理設置水泵起停高低水位，避免水泵頻繁啟動。井下分散小水泵主要靠水位探頭開關量起停磁力啟動器進行控制，由于井下分散小水窩設置較多，考慮設備的更新較頻繁，組態(tài)畫面無法及時更新，錦界煤礦依據(jù)設備的使用及位置制作電子標簽，做到設備即接即顯。
3井下水情監(jiān)測分析系統(tǒng)
水害治理一直是礦井防治水的重點工作，目前礦排水系統(tǒng)不能直觀體現(xiàn)井下水情變化的實際情況，如圖1所示，通過對礦井采空區(qū)水位及入水、出水口增設水位及流量傳感器，對井下回風巷道和泄水巷道的出水管路安裝流量器，對礦井水情進行實時監(jiān)測，系統(tǒng)提供礦井水情的趨勢分析，通過先進物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)礦井智能化聯(lián)合排水，并為防治水工作提供決策性參考。水情監(jiān)測系統(tǒng)除了能采集各監(jiān)測點的水位，壓力，水泵狀態(tài)等信息外，還需具有繼電輸出功能，通過控制開關來起停水泵和發(fā)送報警預警的功能，實現(xiàn)水情監(jiān)測的動態(tài)性、實時性、交互性。水情監(jiān)測系統(tǒng)功能功能結(jié)構(gòu)如圖2所示，水情監(jiān)測系統(tǒng)可繪制水情實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線，自動生成各類報表。
4結(jié)語
在介紹了煤礦自動化排水系統(tǒng)所具有的特點的基礎上，又對自動化排水系統(tǒng)各部分工作的原理進行了研究，明確了煤礦自動化排水系統(tǒng)的工作原理，同時凸顯出了在煤礦中應用自動化排水系統(tǒng)的優(yōu)勢及意義，以此來說明在煤礦中實施自動化排水的重要性以及必要性。錦界煤礦通過完善井下自動化排水監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)主排水泵房、中轉(zhuǎn)水倉及小水窩無人值守。在實現(xiàn)無人值守的基礎上，進行礦井水情監(jiān)測，提出礦井聯(lián)合排水的方案。同時通過管路排水情況監(jiān)測和合理安排水泵運行時間段，提高水泵運行效率，并及時處理水管結(jié)垢現(xiàn)象，提高管路運行效率，可降低噸水百米能耗5％左右。
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