数字矿山技术(数字矿山建设的关键技术) “数字矿山的主要方向:数字矿山的五个主要方向如下:(1)数字矿山集成平台:在三维地质矿产建模与可视化平台方面，国外已经开发了一批商业软件(如Datamine、Micromine、Vulcan、Surpac、Geotech、Microl-YNX、Gemcom等。);中国科技人员还开发了一批三维地质矿产软件(如龙软GIS、Dimine、3D Mine、Quantum Mine、GEOMO3D、GEO3D等。)经过多年努力，具有矿山基础信息数字化、矿体/矿床三维建模与可视化[41，42]、储量估算、采矿设计与规划等功能。但离准确圈定矿体边界、储量动态管理、采矿优化设计、采矿过程模拟、综合监控调度、安全隐患预警、应急救援决策[43]等生产需求还有很大距离。，难以满足矿山业务整合和多部门协调的需要，有的甚至& ldquo堕胎的应用& rdquo 因此，迫切需要加强数字矿山集成平台的研发，整合业务流程，接入物联网，开发实时处理、数据挖掘和智能分析模块，完善三维模型动态更新技术，提高空 [44]之间模型的应用能力，形成功能更多、实时性更强、适用性更好的符合我国矿山业务流程和安全管理特点的数字矿山集成平台。 (2)采矿模拟系统:采矿模拟以控制论、相似论、系统运筹学和采矿工程为基础，运用物理力学模型、信息处理和可视化技术，实现采矿过程中的设备控制和行为模拟。 其特征是在三维地质采矿模型中嵌入三维矿山工程和采矿设备，建立动态模型和过程模式，进行参数化采矿模拟和非线性分析，实现采矿环境、采矿响应、设备参数、工况参数、工艺流程、行为参数和作业过程的动态模拟和生动表现。 据此可用于预测矿山压力、突水、瓦斯突出等灾害[45，46]并分析其非线性演化过程[47]。还可以分析比较不同地质开采条件、不同采矿方法和采矿工艺的技术经济特征，从而为采矿设计、境界优化、生产调度、过程控制、隐患排查、灾害预测、灾害预防和应急决策提供科学依据和技术支持。 目前这样的成果很少，国产软件尤其是具有并行计算能力的高性能软件更是少之又少。要加强多学科合作，着力攻关和技术突破。 (3)露天矿全自动化系统:国外露天开采技术发展的总趋势是开采规模化、设备规模化、运输多样化、生产连续化和采运自动化[8，48] 一方面，单台采运设备的自动化水平越来越高。比如利用GPS定位和雷达探测的无人车进行循环作业，机器人钻机可以自动精确设定孔位、自动提升、控制孔深、更换钻杆和诊断故障，电铲会自动精确设定铲位、控制挖掘过程和工序联动等。 另一方面，它集成了露天矿的规划、测量、采运、复垦、洗矿、维修等全部生产经营活动。，通过系统工程和软件技术，构成了露天矿全自动化系统。其中，露天矿卡车智能调度和自动运输系统是提高采矿效率、减少事故的重要环节。 我国露天矿山全自动化系统，尤其是千万吨级全自动化系统，主要采用国外先进技术，引进成本高，维护不便，急需自主研发和设备开发。 (4)井下定位导航技术:在生产条件下，井下高精度定位和自动导航是远程开采和无人开采的技术基础，而在矿难条件下，自主定位是矿井应急搜救的技术保障。 早在20世纪90年代初，国外就已经将低频电磁制导、超声波传感器测量制导、目视信标导航用于井下定位和连续跟踪。在国内，这个研究还处于起步阶段，很多方面还是空白。类似INCO的用于远程采矿的霍达定位器尚未开发出来，这使得在中国开发自动采煤机、自动掘进机和搜救机器人非常困难。 迫切需要综合利用激光陀螺和雷达的位置估计、超声波传感、激光和CCD的合作目标匹配、惯性、混合定位和误差补偿、多源信息融合分析等高新技术。，自主研发正常生产和矿井灾害破坏条件下的井下定位导航技术和装备，努力打破发达国家在自动化矿山装备生产和应急搜救装备研制方面的垄断地位，替代进口技术和产品。 (5)挖掘环境智能感知技术:矿山测量和感知模型分别是矿山眼睛和大脑。 开采对象不可预测(从矿石、矸石到围岩，从矿块、碎块到颗粒、流体)，采场环境千变万化(不确定的地层结构和微小构造，以及开采应力、围岩运动、瓦斯粉尘、温度和湿度等的综合影响，);即使在同一个采掘工作面或掘进头，岩石结构和岩性也会随时发生变化。 为了实现自动化开采，保证安全，需要采用矿山物联网/感知矿山技术，利用集成、互联、无处不在的多源传感器(如& gammax射线、红外线、紫外线、同位素、微震、视觉、超声波、无线电波、激光、雷达等。)及时检测采场环境参数(应力、位移、结构、裂隙、流体、温度、湿度、气体、粉尘、电磁等)。)随挖掘而变化；并借助云计算技术，利用多模时间空综合认知[49]和空数据挖掘理论和方法[50]实时进行数据融合、综合诊断、智能感知和隐患识别，从而做出及时的灾害预警。 从而为采矿技术的调控、生产作业的优化和紧急避险减灾提供依据和赢得时间，从而保障安全开采，促进智能采矿技术的发展。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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