一、背景
近年來礦山自動(dòng)化是礦山企業(yè)發(fā)展的熱門話題,隨著信息技術(shù)在礦山生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,礦山系統(tǒng)開始向自動(dòng)化、系統(tǒng)化、多元化發(fā)展,礦山系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、開放的巨大的系統(tǒng),各個(gè)組成部分之間相互影響、相互制約。對(duì)于這樣的系統(tǒng)要想最大化的發(fā)揮其能力和效益的話,就需要我們快速、準(zhǔn)確地了解其各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行情況及特點(diǎn),并從科學(xué)的角度做出準(zhǔn)確的決策,將系統(tǒng)配套、統(tǒng)一起來,而礦山自動(dòng)化系統(tǒng)很好的解決了這一問題。
自20世紀(jì)下半葉起,德、英、美、澳等采煤技術(shù)先進(jìn)國家,大力推廣自動(dòng)化、信息化技術(shù),在井上、井下生產(chǎn)、安全等各環(huán)節(jié),對(duì)主要設(shè)備均實(shí)現(xiàn)了子系統(tǒng)自動(dòng)化生產(chǎn)控制和監(jiān)測,并采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將所有子系統(tǒng)通過聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全礦井生產(chǎn)和安全系統(tǒng)的綜合控制、監(jiān)測和監(jiān)視,使生產(chǎn)效率大大提高,安全狀況徹底改善,獲得了巨大的效果。國內(nèi)煤礦數(shù)字化的發(fā)展過程與國外采煤發(fā)達(dá)國家相似,走先單機(jī)自動(dòng)化、單個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程自動(dòng)化,再完成全礦井的數(shù)字化的發(fā)展路線。
國際上隨著實(shí)時(shí)礦山測量、GPS實(shí)時(shí)導(dǎo)航與遙控、GIS管理與輔助決策和3DGM的應(yīng)用,一些大型露天礦山(包括我國的平朔、霍林河礦區(qū))已可在辦公室生成礦床模型、礦山采掘計(jì)劃,并與采場設(shè)備相聯(lián)系,形成動(dòng)態(tài)管理與遙控指揮系統(tǒng)。此外,專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、自適應(yīng)模式識(shí)別、遺傳算法等人工智能技術(shù)、GPS技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)以及面向巖石力學(xué)問題的全局優(yōu)化方法、遙感技術(shù)等已在智能礦山地質(zhì)勘探調(diào)查與測量、智能礦山設(shè)計(jì)、智能礦山開采、計(jì)劃與控制、礦山災(zāi)害遙感預(yù)報(bào)等研究領(lǐng)域得到應(yīng)用。
在國內(nèi)自建國以來,中國礦業(yè)經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的快速發(fā)展,已建成國有礦山近萬座,集體礦???和其他非國有礦山20多萬座,年開采礦石量超過50億t,從業(yè)人員2100萬,帶動(dòng)了300座以采礦和礦產(chǎn)品加工為支柱產(chǎn)業(yè)的礦業(yè)城市的興起(其中煤炭城市54座)。鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上的礦產(chǎn)采選業(yè)產(chǎn)值占GDP的6.27%(1997年);全國固體礦產(chǎn)產(chǎn)值占世界產(chǎn)值的16.5%(1996年),居世界第二位,能源礦產(chǎn)產(chǎn)值占世界的9.1%(1996年),居世界第三位。中國已由一個(gè)礦業(yè)弱國躍入世界礦業(yè)大國的行列。中國礦山行業(yè)的信息化建設(shè)雖然有了較大發(fā)展,但總體狀況仍然很不樂觀。中國礦山在礦山勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、全過程監(jiān)控等信息化"軟"領(lǐng)域,與發(fā)達(dá)采礦國家的差距越來越大。
礦山企業(yè)作為資源開發(fā)的主體,其信息化是礦業(yè)信息化的重要組成部分之一。礦山信息化即是挖掘先進(jìn)的管理理念,應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)去整合礦山現(xiàn)有的生產(chǎn)、經(jīng)營、設(shè)計(jì)、管理,及時(shí)地為礦業(yè)"三層決策"系統(tǒng)提供準(zhǔn)確而有效的數(shù)據(jù)信息,以便對(duì)市場需求做出迅速反應(yīng),進(jìn)而提升礦業(yè)管理、組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程的變革和延伸。
二、礦山企業(yè)的基本特征
數(shù)字礦山研究的前提,是要首先掌握礦山企業(yè)的基本特征,針對(duì)數(shù)字礦山的基本特征來設(shè)計(jì)數(shù)字化礦山總體解決方案。礦山企業(yè)一般具有以下特征。
(1)礦山是以自然資源為對(duì)象的生產(chǎn)企業(yè)。礦產(chǎn)資源的存儲(chǔ)與地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性密切相關(guān),而且其空間位置、形態(tài)、元素品位分布等均極富變化。由于資源分布的復(fù)雜性、不確定性,局限性了勘探工程控制程度,人們對(duì)資源的認(rèn)知程度就會(huì)隨著開采的不斷進(jìn)行而漸漸變化。同時(shí),隨著市場價(jià)格和開采技術(shù)條件的變化,礦體的邊界和形態(tài)也會(huì)隨之變化,并需要及時(shí)變更和修正。
(2)礦山生產(chǎn)環(huán)境惡劣、作業(yè)空間狹小。對(duì)地下礦山而言,由于通道狹長、電磁屏蔽性強(qiáng)、噪音大,正常通訊難以實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致生產(chǎn)過程控制十分困難。
(3)在礦山企業(yè)中,不僅生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部存在大量的多源、異質(zhì)信息流動(dòng),而且系統(tǒng)內(nèi)部與外部環(huán)境之間也存在著信息的交換和流動(dòng)。與其它工業(yè)企業(yè)相比,礦山企業(yè)的信息化、智能化、可視化、可控化工作更難實(shí)現(xiàn)。
礦山企業(yè)的這些特征,使其決策、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度與過程控制、安全生產(chǎn)等各個(gè)方面均非常復(fù)雜。因此,數(shù)字礦山的建設(shè)必須從系統(tǒng)的角度出發(fā),以企業(yè)的信息流為主線,以對(duì)生產(chǎn)要素和生產(chǎn)過程控制為目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)效益最大化。
數(shù)字礦山建設(shè)涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中,全面實(shí)現(xiàn)信息化、可視化、智能化、自動(dòng)化和決策與管理科學(xué)化的全部內(nèi)容(見圖1)
圖1
三、數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在采礦業(yè)的不斷應(yīng)用,采礦業(yè)正由經(jīng)驗(yàn)型、傳統(tǒng)型向科學(xué)型、定量分析與處理、自動(dòng)化方向發(fā)展。我們礦山生產(chǎn)的實(shí)際情況,將下一步數(shù)字化礦山建設(shè)目標(biāo)定位于:以計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段,把礦山的所有空間和有用屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)、傳輸、表達(dá)和深加工,并應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理和決策之中,以實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化,達(dá)到提高資源的綜合利用率、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)利潤最大化的目的。高效快速的推進(jìn)礦山網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、信息化、綜合自動(dòng)化在我礦的整體應(yīng)用。
目前,我國數(shù)字礦山建設(shè)的具體目標(biāo)是:
(1)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)和煤礦生產(chǎn)工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營、生產(chǎn)決策、安全生產(chǎn)管理和設(shè)備控制等信息的有機(jī)集成。
(2)通過應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)經(jīng)營管理科學(xué)化,生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)安全調(diào)度、生產(chǎn)過程控制最優(yōu)化。
(3)保證煤礦生產(chǎn)安全,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競爭能力。
(4)提高對(duì)客戶多種要求的響應(yīng)能力。
"數(shù)字化礦井"最終表現(xiàn)為礦井的高度信息化、自動(dòng)化、高效率、高安全和高效益。
四、數(shù)字礦山建設(shè)的基本項(xiàng)目及內(nèi)容
礦山系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、開放的巨型系統(tǒng),各部分之間互相影響、互相制約。對(duì)于這樣的系統(tǒng),只有快速、準(zhǔn)確地了解各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,并使各個(gè)子系統(tǒng)配套、一致,再在此基礎(chǔ)上予以優(yōu)化,才能實(shí)時(shí)、科學(xué)地做出決策,發(fā)揮數(shù)字礦山系統(tǒng)的最大能力和最佳效益。圍繞數(shù)字礦山建設(shè)的具體目標(biāo),數(shù)字礦山建設(shè)的基本內(nèi)容有:安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下皮帶監(jiān)控系統(tǒng)、主付井提升監(jiān)控系統(tǒng)、采區(qū)變電所監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、主要扇風(fēng)機(jī)房監(jiān)測系統(tǒng)、井下人員定位和管理系統(tǒng)、系統(tǒng)集成平臺(tái)建設(shè)、礦壓觀測與分析系統(tǒng)、水文監(jiān)測與分析系統(tǒng)、礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)、地測地理信息系統(tǒng)、采礦協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)、輸配電地理信息系統(tǒng)、智能化礦井通防系統(tǒng)、給排水地理信息系統(tǒng)、綜合管線管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)成本管理系統(tǒng)、礦山綜合管理系統(tǒng)等;
總體概括數(shù)字礦山技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)功能和作用為幾個(gè)方面:
(1)礦山海量、異質(zhì)、時(shí)空數(shù)據(jù)庫及分析和采礦設(shè)計(jì)功能;
(2)信息綜合傳輸通訊功能;
(3)生產(chǎn)過程控制與調(diào)度功能;
消防檢測維護(hù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該嚴(yán)守。
現(xiàn)在好像辦理消防手續(xù)已經(jīng)不要消防安全評(píng)估-電氣檢測報(bào)告了,建議你再咨詢一下當(dāng)?shù)叵啦块T。以前這個(gè)報(bào)告是由消防安全評(píng)估(消防檢測)機(jī)構(gòu)做的。具體的可以上網(wǎng)搜,或者問窗口工作人員,讓他告訴你當(dāng)?shù)叵腊踩u(píng)估(消防檢測)機(jī)構(gòu)>的名稱。
消防安全評(píng)估-電氣檢測報(bào)告,消防要求的,目前成立了專業(yè)的檢測研究室。