云南省煤礦數字化礦山建設現狀分析及發展規劃研究

潘喆懿 李沛奇

【摘要】煤炭行業在我國社會發展過程中起到了重要的作用，多年來煤炭開采技術的發展一直受到各界人士的關注。如今隨著經濟的發展進步，科技不斷的改革完善，各種先進技術不斷的被應用到該領域中本文對于云南省煤礦數字化礦山建設現狀進行了分析，提出一些建議，供相關人士參考借鑒。

【關鍵詞】云南省煤礦數字化礦山建設

伴隨社會不斷發展和進步，現代化監測技術已經被廣泛的應用到煤炭開采工作中，成為了與行業發展息息相關的技術手段。數字化礦山技術在煤炭開采中的應用能夠提升測繪工作的準確度，幫助工作人員獲取更可靠清晰的數據來源，降低安全隱患，在實際應用中已經體現出更多的優勢。

一、數字化礦山概念介紹

我國經濟發展過程中煤炭工業起到了重要的作用效果，國內的煤炭開采量已經達到了每年30多億噸，但是施工作用中經常會出現災害事故問題，多年來國家各級安全部門對于這個問題重視度比較高，未來數字化礦山建設是必經之路。所謂的數字化礦山技術是合理的將自動控制技術、互聯網技術、信息技術融合到一起的礦山開采手段，對整個作業區域建立可視化的模型。將以往不同的空間、時間三維空間資源統一到同一網絡平臺上，對于大量的地質結構數據和資料進行實時的控制和檢測，利用各種現代化的軟件系統進行綜合的處理分析，包括遙感測試軟件、三維可視化軟件、空間分析軟件、輔機設計軟件等。讓整個生產過程的安全性、科學性得到了很到的提升，能夠有效的提升企業經濟效益和市場占有率，對于整個行業發展起到促進作用。

數字化礦山的理解可以分為三個層次，第一層次是利用現代化的計算機技術將采集到的實際資料數據通過三維化進行展示，對于整體情況詳細的分析；第二層次是在根據已有的資料信息基礎上建立三維模擬礦山，并且對于獲得的數據進行添加；第三層次是礦山信息的動態化管理，生產管理一體化。根據實際的變化數據及時對于模擬狀況進行調整，實時更新數據。

二、云南數字化礦山建設分析

1、目前云南的資源狀況

云南省處在我國的西南部，整個省中的很多地域為高原地區，也是國內煤炭生產的基地之一?？傮w儲量來看其煤炭資源比較豐富，種類也比較齊全，可是問題是由于資源分布的不是非常均勻，造成礦體的規模相對比較小，很多煤礦的實際生產水平不足，地質結構的特點造成不能建筑大型的煤礦，小型煤礦的技術水平比較落后，應用的設備技術相對陳舊，采取的安全措施也不足，對于各種災害的預警水平也不夠，給生產和員工的安全帶來很大的隱患，也無法滿足行業的長久性發展需求。此外云南地區的煤炭資源中主要以中高灰煤居多，褐煤的存儲量是各種類型煤炭儲量的首位，想要應用數字化技術應該基于云南省內的資源狀況和實際狀態進行分析，科學的進行規劃和管理是發展中急需要面對和解決的問題。

2、云南生煤炭市場供應狀況

由于地域性條件以及氣候的影響，上個世紀的九十年代起云南整體的經濟發展速度減緩，省內生產的煤炭基本能夠滿足本省的需求。由于國內十二五計劃的實施，各種政策優惠的推廣，云南省的工業化發展腳步提升，煤炭行業領域發展速度加快。如今云南地域市場應用的能源主要包括四種類型，分別是天然氣、石油、水電、煤炭，煤炭資源消耗量相對比較高，科學預估發展到2020年的時候整個云南省的煤炭生產總量就能夠達到12500噸，這是數字和實際的煤炭生產數量之間具有巨大的差距。為了保證生活的基本需求和工業發展的需要，云南省總體處在投入資金購買煤炭的狀態下，如此會帶來比較大的經濟負擔，提高煤炭開采水平，避免經濟損失也是云南省發展中需要面對的。

3、云南省數字化礦山建設現狀

從整體水平上分析來看云南省的礦山建設還停留在初期的階段，很多的自動化控制技術、信息技術、網絡技術沒能夠落實到實際的應用中，省內沒有真正意義的數字化礦山系統?？墒请S著該種技術在其他區域或是省份的應用，帶來了明顯的效果，云南各級領導人員已經對于該種技術手段有了認識，明白了數字化礦山技術對于提升生產效率、帶動行業領域發展的意義，在具體的行業規劃中提出來進行數字化礦山建設的意見。數字化礦山能夠對于自然災害進行比較準確的預測，提升應用企業的安全等級水平，降低災害發生的概率，給作業人員提供保障。這對于解決云南省事故頻發現象具有重要的意義。

三、云南省數字化礦山建設的問題

基于云南省的煤炭行業發展現狀不能滿足實際的應用需求，結合美國研究者查得諾蘭的系統建設模型分析，暫時性將云南的數字礦山建設規劃為從計算機時代向信息時代的轉折，對于其中不科學的地方合理分析處理，為后續的發展服務。

1、數據信息利用問題

建設過程中面臨的第一困難是豐富地質數據并且實現數據信息的共享，云南省計算機網路干線為數字礦山建設提供了一定的支持。信息資源應該是企業應用的核心內容，可是很多的煤炭企業不能夠將礦山建設的資源作為重點，對于信息系統的開發和利用程度不夠，各種資源沒有實現共享，存在的問題比較多。

1.1信息孤島。前期規劃的失衡，整個云南省內部對于信息的安排計劃和統籌不足，很多部門構建的網絡傳輸干線僅僅適合自身應用，信息集成的水平不足，使用率非常低，沒能最大化發揮出信息價值意義。

1.2規章制度不健全。對于信息化管理工作沒有能夠建立統一的標準，導致整個云南省內部企業之間的橫向信息聯系比較微弱，技術水平層次處于不一樣的等級，各個企業之間的信息交互使用遇到了瓶頸。

1.3專業人員不足。數字化礦山建設涉及的范圍非常廣泛，具體關系到自動化、控制、數字信號、計算機等各個專業，由于專業性人才的不足，整個云南省內部也沒有專業化的培訓機制，具體應用中的人為失誤比較多，讓數據處理工作的效率降低，數據的準確性不足造成方案設計的偏差，整體應用效果不理想。

2、數字化礦山生產的管理問題

2.1企業生產能力不夠。數字化建設必須投入大量的資金，由于云南省的經濟水平處于較低的層次，各個企業的經濟實力有限，部分中小企業內部的設備技術都處在比較落后的階段，不能夠及時更新，如此的矛盾限制了信息化的建設速度。

2.2煤礦資源管理困難。各個中小型企業內部的優質資源和信息無法及時的實現共享和整合，企業分散的存在形式給數字化礦山的建設帶來經濟、技術等多元化的阻礙。企業綜合競爭實力比較低，各自經營，部分附加值較低的產品不進行多余的投資，產業結構普遍單一都造成管理工作困難。

2.3安全問題。云南由于自身地域性的影響發生泥石流各種自然災害的概率比較高，地下煤氣層的穩定性不足，整體安全控制難度提升。省內的中小型煤炭生產企業普遍存在安全問題，如果出現危機容易形成很大的傷亡，產生不可估計的后果。

3、自動化問題

應用計算機技術和自動化設備進行開采是數字化礦山技術的核心特點，云南省內部各個煤礦企業的信息傳遞還是通過電話這種方式，指派專業人員進行監控，自動控制技術不能實現。不同企業之間的差異性造成綜合自動化效果不好。

四、云南省數字化礦山發展規劃——數字化礦山建設步驟

對于云南省的情況詳細分析后提出具體的發展規劃，積極做好前期準備工作，詳細規劃根據目標一步一步落實。

1、構架信息采集更新系統

通過該系統實現對于區域性的地質信息進行收集處理，實現實時的監控，完成信息的采集、存儲、加工或是更新等具體環節，最大化保證信息的科學合理性。

2、建立數據檢測中心

通過監控中心對于不同的檢測點進行遠程的控制，控制人員的工作量，利用數據檢測中心對于各種收集到的數據進行規劃整理，綜合處理。

3、專業算法庫

在符合實際應用的安全準則和技術規范條件下，將以上系統收集到的數據通過一定的規則建立具體的算法庫。將信息進行加工分析，對于整個礦山的結構進行具體形象的表達，對于開采作業流程進行模擬，分析模擬環節發現隱藏的問題，針對性的解決，為后期工作展開提供支持。

4、GIS數字礦山信息化平臺

利用這種信息化的平臺將各種動態的數據進行交互式數據共享，完成數據的查詢或是輸出功能，為后期的生產應用提供集成化平臺，提升信息的應用頻率。

5、建立專業應用系統

利用三維可視化系統、三維模型系統建立具體的礦山模擬圖像對于實際的作業過程進行指導，將技術落實到應用中。

五、未來的發展

結合云南省的實際發展狀況，未來云南數字化礦山的發展應該重視人才的培養，將專業人才的培養過程和省內的各級教育機構結合到一起，或是將專業人員派往到技術先進的國家進行系統化學習，讓人才的綜合素質水平不斷提升；此外政府通過一定的手段或是政策提供多方面的支持，煤炭企業和政府合作，建立有效的實用性法律法規，對于行業內部的不良行為進行約束管理，提升管理水平，提供更加好的社會發展環境氛圍；同時云南省內部的各個企業通過信息系統進行有效鏈接，實現資源的共享，讓整個領域的數字化水平得到提升，提高企業的綜合競爭實力，為長久性發展奠定良好的基礎。

參考文獻

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