我国煤矿信息化发展的趋势分析
硕研09-19 李娟 200901190
2摘要：该文介绍了煤矿信息化发展的特点，并分析了我国煤矿信息化发展的现状，对我国煤矿信息化发展的趋势进行了分析预测。
1前言
进入21世纪以来, 信息技术迅速发展, 给采矿业带来了巨大的冲击。随着科技进步、矿产资源消费的急剧增长和开采加工难度的日益增大, 促使采矿逐渐走向信息化和智能化。
煤矿信息化主要指采用计算机和网络技术对井下的机电设备实现自动控制，将煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在一个网络平台上，实现调度室实时掌握系统。体系结构应以网络为核心，组成全网络化、全数字化、模块化的新型煤矿综合监控系统。
2我国煤矿信息化现状
2001年以来, 国内有关学术组织相继召开了一系列以煤矿信息化为主题的学术会议。2001年, 中国矿业联合会组织召开了首届国际矿业博览会, 其中包括一个以/数字矿山0为主题的分组会。2002年,以/ 数字矿山战略及未来发展0为主题的中国科协第86次青年科学家论坛召开, 2006年, 煤炭工业技术委员会和煤矿信息与自动化专业委员会在新疆乌鲁木齐召开了/数字化矿山技术研讨会0, 提出了建设安全、高效、绿色、和谐的新型现代化矿井的目标。
20世纪末以来, 国家主要科研资助机构和相关行业部门相继立项支持了一批数字矿山课题。包括2000年开始的一项国家自然基金课题、2006年开始的一项863 课题和一项/ 十一五0支撑课题等。2000年以来, 国内多所高等院校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。主要有: 2000年设立于中国矿业大学(北京) 资源与安全工程学院的/ 3S与沉陷工程研究所0、2005年设立于中南大学资源与安全工程学院的/数字矿山实验室0、2007年设立于东北大学资源与土木工程学院的/ 3S与数字矿山研究所0和2007年设立于中国矿业大学(徐州)计算机科学与技术学院的/矿山数字化教育部工程研究中心0等。
我国许多煤炭企业已广泛应用各种先进适用的信息技术, 有效提升了生产效率和管理水平, 信息建设已经取得了一些喜人的成果, 如: 神华集团神东公司的综合自动化采煤系统、开滦集团的企业信息化与电子矿图系统、枣庄柴里矿的生产与安全集中监测监控系统、伊敏露天矿的卡车调度系统等。潞安集团漳村煤矿综合自动化与信息管理数字化在国内、甚至在国际上都处于领先地位。此外, 中国矿业大学等单位相继开展了采矿机器人、矿山地理信息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、矿山定位等方面的技术开发与应用。国内的高等院校和研究设计单位也都在不同程度上开展了矿业软件的开发研究工作, 但仍处于起步阶段。
3 煤矿信息化建设方向
煤矿信息化主要指对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，其最终表现为高度信息化、自动化、高效率，以至实现无人采矿和智能采矿。要实现这一目标应做好以下几点工
作。
3.1建立企业信息高速公路
3.1.1 计算机网络
在采矿工业中，计算机局域网( LAN) 主要是作为MIS 系统的平台，用于矿山企业的经营与管理。随着采矿生产技术水平的提高和工艺设备的革新，借助计算机网络可实现生产的调度与监控。
3.1.2 高速企业网网
矿山企业数字化是以高速企业网为基础，在矿山现有通讯网的基础上改造提升，并与因特网对接，逐渐建立宽带、高速和双向的通讯网络，实现矿山的数字化和海量矿山数据的快速传递。
3.2 开发不同功能的矿山应用软件
采矿CAD 技术在采矿行业的应用起步较早，几乎高速企业网是矿山企业数字化、信息化的“交通与计算机图形处理技术同步发展，目前，CAD 技术正向着开放、集成、智能和标准化方向发展。进入21 世纪90 年代，国外以三维矿床模型为代表的矿用软件发展较快，涉及到地质资料处理、矿床建模、开采辅助设计等各个方面。其中部分软件如DATAMINE、VULCAN等已实现了真三维集成图形环境。此外，为满足不断变化、扩大矿山信息化需求，虚拟矿山、人工智能技术、采矿仿真、工程计算、统计调度、生产测控、地测数据传输等领域也须进行深入研究。
采用软件模块化模式和各种技术手段，开发各种矿山应用软件。据此根据需要，可以像积木一样实现多种联结，从而建立起有效的生产经营管理信息系统。
3.3 建立高效、自动化的数据采集处理系统
3.3.1 数据采集系统
矿山数据具有复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性等诸多特点。数据获取，特别是三维数据的获取是建立数据矿山系统最基础的工作。其准确与否关系到数据模型和空间分析的准确性。矿山数据获取主要集中在地质勘探数据、矿山测量数据、采矿工程数据等方面，且数据的获取具有多源性特点，因此，应根据数据模型和数据结构实施有效的组合和叠加，保证数据的质量和数量达到最优。除了传统方法之外，三维物探技术、三维激光扫描、数字摄影测量等技术手段已成为矿山三维空间数据获取的主要方法。
3.3.2 数据仓库
煤矿信息化要管理海量的空间数据和属性数据，数字矿山的建设需要大力发展数据存储和数据仓库技术，包括矿山数据分类组织、分类编码、元数据标准、高效检索、快速更新与分布式管理等。其中，研究一种适合于多源异质矿山数据集成与共享、且独立于应用软件与数据模型的数据组织结构为当务之急。为了从矿山数据仓库中快速提取专题信息、发掘隐含规律、认识未知现象和进行时空发展预测等，还必须研究一种基于专家知识的高效、智能、透明、符合矿山思维的数据挖掘技术。
3.4 实现无人采矿、遥控采矿
逐步建立煤矿智能化体系。网络、相关软件、矿山数据和模型以及调度优化和全球卫星定位系统( GPS)技术，构成了矿山生产智能化采矿系统。对露天矿而言，有效、动态地监测、调度和管理设备，协调好人员与设备、设备与设备、设备与生产的关系，是实现智能化采矿目标的重要内容。加拿大已制订出一项拟在
2050年实现的远景规划，即在加拿大北部边远地区建设一个无人化矿山，通过卫星操控矿山的所有设备实现机械破碎和自动采矿［4］。
4 煤矿信息化管理的有效途径
根据数煤矿信息化发展和集约高效生产模式要求，煤矿信息化的安全管理，就是要积极建立管理手段自动化、信息处理智能化、安全管理信息化的高技术、高可靠、高效能安全管理模式。
所谓管理手段自动化，就是要管好用好并不断完善监测监控系统，提高监测监控系统的覆盖率和可靠性，形成涵盖瓦斯监测、矿压监测、设备工况监测、作业环境监测、人员及动目标跟踪等各环节、各系统的自动化保障体系，保证信息传输畅通，增强对安全生产的掌控力。所谓信息处理智能化，就是要建立完善数据采集、分析处理功能，使各种信息通过微机处理，自动生成各种分析报告，以便为安全管理提供科学依据。重点推行安全问题分级预警管理系统，对安全隐患治理和干部走动式管理实行智能化闭合控制。所谓安全管理信息化，就是要充分运用信息处理结果，不断研究总结安全生产规律，开展安全评估，实现资源共享，指导矿井安全生产健康持续发展。
5 结语
当前, 煤矿资源开采任务越来越重, 对采矿安全环境的要求也越来越严格, 所以煤矿信息化是矿业发展的必然趋势。煤矿信息化建设实现了矿井生产调度的统一管理，同时为自然灾害的有效预防、抢险救灾的统一调度指挥、远程管理监测提供了有力的支持工具，对于矿井提高生产产量、减少生产事故、职工安全生产提供了有力保障。煤矿信息化的最终目标是实现煤矿真正安
全、高效、经济开采, 既能满足人类对矿产资源的需求, 也能适应生态、环境的承载力, 达到可持续发展的目标。尽管十多年来, 煤矿信息化的发展取得了骄人的成果, 但是煤矿信息化的建设总体上仍处于起步阶段。煤矿信息化的发展前景非常广阔, 但同时也充满了挑战。
参考文献：
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［6］丁娟，徐跃通，杨燕杰，等.数字煤矿—中国煤矿信息化的必然选择［J］.矿山机械，2007，35（11）：10－13.
