梳理数字矿山未来发展的道路

专注地信

人类生存空间是有限的，如何合理开发与利用有限空间中的有限矿山资源来满足人类社会可持续发展需求，已成为当今的共同主题。在以知识经济为特征的信息社会中，信息作为一种重要的经济资源，成为人类生存与发展的基础，并规范人类开发、加工和利用各类自然资源的方式和方法。

　　采矿业是以自然资源为生产对象的古老产业，绝大很低。如今，数字地球（DigitalEarth　DigitalChina DigitalMine)的提出与快速发展，已经引起国内矿业界众多人士的重视与探讨。　　加拿大在2050年的远景规划中计划在其北部边备实现机械自动破碎和自动切割采矿。芬兰采矿行业自1992年开始启动了采矿实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用等28个专题；瑞典也制定了向矿山自动化进军计划……
　　黄金矿山生产需不需要进入数字化年代？
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　　在2000年以前，这个问题对于国内的一些老矿山人来说，似乎有些问得多余。因为在他们的意识中，黄金矿山的生产主要是靠人力而不是靠摆弄几台计算机就能完成的。对于我国的黄金矿山企业来说，数字化曾一直是一个既明确又模糊的概念。那时，一提起黄金矿山的数字化建设，似乎买来电脑联上了

　　internet，就算是矿山建设进入了数字化时代。数字化对于企业来说究竟意味着什么？目前的企业究竟需要怎样的信息化？
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　　“在信息化建设方面，作为传统产业中较晚进入市场经济的黄金行业，以前受诸多条件限制，步履蹒跚。过去，矿山在进行采矿工艺设计时，很多工作都是靠科技人员手工绘制完成，方法比较落后。而其它如煤炭等行业早就进入到了现场数字管理阶段。”山东招远黄金软件有限公司经理王迷军发表了他的上述看法。
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. A2 X8 C& x) m% K( W+ g% ~　　对于这种说法，SURPAC国际软件有限公司中国区经理栾忠在言辞上则更一针见血：“国内的矿山企业对国外矿业软件的不认可，主要是因为地勘业的一度衰落；同时，那时国内的矿山行业也没有成型的软件可使用，所以大家普遍没有建设数字矿山的意识。只是随着这几年中国矿业的快速发展，企业管理层的年轻化，才导致了企业开始将矿山数字化建设日渐提上工作日程。
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　　据栾忠介绍，国外的矿业公司无论大小，都需要使用相关的地质开发软件对矿山的开发和开采等等生产问题进行先期测算。“矿山地质软件的作用就如同汽车的一个轮胎，可喜的是，现在有越来越多的企业管理层认识到了其重要性。毕竟，一个地质工程师用此类软件可完成以往6至10人的工作量。运用得当，它甚至能够创造更大的价值，比如可以预测矿体走向趋势等。”

　　数字化矿山是什么样的？

/ d) i9 v# Z$ w: [7 m. C% V; N3 X　　在栾忠的眼里，数字化矿山是个动态的概念。因为新的数据不断更新，采掘面不断更新，所以数字化矿山首先是资源的数字化，以大量信息构成的资源量可直观显示出来，相关信息是立体的而不是平面的；同时，作业是数字化的，信息资源是多元的。
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4 ?# p  z7 \" H4 S; U+ V% E　　如果说栾忠对于数字矿山的解释还处于抽象层面的话，长春黄金设计院院长李焕之的解释似乎更能让我们实际感受到一个真切的场景：
  R: x: [# U7 t- }: Y　　数字化矿山主要包括生产过程自动化系统、生产管理安全防范系统、通讯信息管理系统。

　　生产过程自动化就是在采矿和选矿生产过程中设置必要的检测元件。目前，黄金矿山主要检测指标有矿量、浓度、界面、粒度、总量、料位、液位、温度、压力、Ph值、ORP氧化还原电位、CN离子，噪声（磨音）等，所有的检测数据送至DCS控制系统，通过操作站微机显示屏进行人机对话，全面掌握生产过程中工艺参数指标，重要的工艺参数组成闭环控制系统，使其满足生产工艺要求，对提高产品的回收率、减轻工人劳动强度、节省人力和资源起到重要作用。
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" U" O+ M& X! y. L. o　　生产管理安全防范系统主要是生产车间的电视监控系统，重要部门的防盗报警系统，人员出入的门禁系统，有毒气体安全检测报警系统等组成。它对完善企业管理、安全生产起到重要作用。
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　　通信及信息管理系统，对数据、语音、视频设备都能支持，传输速率高，且组态灵活，发展和拓展都非常方便，它对生产企业各车间、各部门之间大量的数据信息传递扮演重要角色。电力、钢铁、建材、化工等行业在这方面工作做得很好，所有控制系统和安全防范系统全部采用工业计算机控制。黄金企业在这方面相对差些，其原因主要是一些工程公司不了解生产工艺，不了解设计意图，使工程无法满足设计要求。很多设计院如化工部第三设计院、鞍山焦耐院和中国电子工程设计院等单位为保证所设计的工程达到设计要求分别成立了自控工程公司，多年实践证明效果非常理想，为推动本行业企业的数字化工作做出了贡献。
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' g$ F; K/ i. s7 Z) s& G　　数字化建设能带来多大的直接经济效益？

　　面对记者的疑惑，王迷军回答说：“通过这几年的工作，我们觉得推广数字矿山很难。因为有些数据还不规范，所以如果专门用经济尺度来衡量矿山软件，它的效益好像不是很明显。
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　　但有个事实我们得承认：现在，生产现场中如计算、出图等明显提高了速度。”
　　王迷军介绍说，以前，技术人员一般是在上午下井，下午回来处理数据，在整理完大量的数据后再进行手工绘图。现在，技术人员在井下测完数据后，直接将数据输入到计算机里，用相关软件一处理，不但工作强度减轻了，而且因为自动化程度高，速度快了，效率上来了，效益也就上来了。过去，技术人员手工绘制一张矿图很费劲，一旦进行修改就会更加麻烦。现在，技术人员所做的不过是在计算机上进行一些数据的修改，新的矿图随之形成。成本降低了，效率提高了。过去，技术人员绘制的矿图只是平面的，没有立体效果，而用相关软件作出的图则会将矿山开发的步骤及环节清晰地展现在人们面前。通过数据计算，技术人员可随时掌握目前开采到什么位置，矿脉怎样。
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　　也许如人们常说的“小马过河，深浅自知”，数字化建设给企业带来的好处，各个企业的理解也是不相尽然。

　　李焕之为我们举的长春黄金设计院自身的一个案例，在讲述了数字化的重要性的同时也体现出数字化给长春黄金设计院带来的巨大效益。“为缩小与国外矿山的差距，长春黄金设计院所使用的地质、采矿设计软件为澳大利亚Micromine公司的，其软件功能强大，中、英文双语言，具有数据存储、校验、模型建立、制作等值线，将录入的数据建立三维模型可以任意角度切剖面，进行剖面解释，地质建模，资源评估，打印输出和测量数据转换等，适合各种类型矿种的资源勘查矿山设计项目。通过我院使用此软件，可以肯定地说极大地提高和加快了设计水平和设计速度，使我院的设计水平上升了一个新的台阶；设计速度在地质采矿上是原设计速度的4至5倍。通过使用此软件，设计院投标获得了青海德尔尼铜矿的设计任务。为今后的数字化矿山建设奠定了良好的基础。”
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6 j" w# F1 P8 {2 W　　数字矿山的实现背景
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7 w. K9 \" c/ m　　对于国内数字矿山的实现背景，韩永军--金川集团有限公司的工程师，给出了更直接的答案：“我们可以从两个层面上来理解数字矿山。一个层面是将数字矿山中的固有信息（如地表地形、井下地质构造与矿体、测量控制系统、已完成的井巷工程等）数字化，按三维坐标组织起来一个数字矿山，全面、详尽地刻画矿山及矿体；另一个层面是在此基础上再嵌入所有相关信息（如储量管理、机电管理、人事管理、生产管理、技术管理等），组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。
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, A/ F9 p- r) O% u* ~! k& u　　扫描设备、矢量化设备、宽幅真彩色大型绘图仪等硬件设备的成熟，使得矿山数据库的建立和数字化成图显得更方便、更精确；高速发展的互联网技术，使网络条件下的数据传输、共享与网上协作成为可能。”

　　据王迷军介绍，山东招金集团有限公司之所以成立这个黄金软件公司，就是想通过这个黄金行业的专业软件来促进黄金信息业的发展。建立数字化矿山平台的目的就是要将数据共享，提高企业管理层的分析决策能力。王迷军表示，传统的地、测、采工艺基本相同，只不过是处理数据不同。目前已经有煤矿企业开始应用他们的这个软件。“我们想先把黄金矿业做好了，再大踏步走出去。我们在中国黄金协会的评奖会上曾专门演示了这套软件，现在要先在招远推广普及成熟后形成案例再推广。”

　　是否这些地质软件只适合应用于大型矿山？对于这个问题，栾忠表示：“软件只是一种工具，提供给矿山的工具是为了更有效的生产，充分掌握资源。应该说，吨级以上的金矿（年产金500公斤，服务年限3年以上）都可以使用。关键在于投入和产出比，看是不是能降低成本，增加附加值。”

! V9 ?6 S; X! t/ i　　数字矿山离我们还有多远？
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　　从严格意义上说，目前国内黄金行业使用的数字化应用软件都是“舶来品”，因为数字化的基础是工业化，而国内绝大多数黄金企业至今仍与国外黄金巨头有着不小的差距，还没有经历部分或完整的工业化改造过程。在国内矿山地、测、采软件市场上位居前列的国际供应商，都具有丰富的工业化企业的改造经验，日益开放的中国矿业市场无疑将成为他们在全球战略经济中的新的增长点。
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　　成立于1986年，总部设在西澳大利亚佩斯的国际矿业软件开发及咨询公司（Micromine）很早就在北京设立了其分支机构，其中国市场部经理付滕弘就明确表示，Micromine公司推出的软件除了易于使用、功能强大外，还针对中国市场进行中文版本和本土化改进，并不断向客户提供完善的技术支持和培训，支持二次开发。“目前，我们的资源储量计算软件已通过中国国土资源部的认证，而且我们还可以提交为国际证券市埸认可的资源评估报告并帮助客户矿业项目在国际市埸上市。”
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3 P& v7 b: L1 H. G* u　　经过各种关于矿山数字化的研讨之后，我们似乎看到离数字化矿山的春天已经不远了。所谓的国内和国外的有关软件产品也已面世不短时间了，只不过，数字矿山好像并没有真正的“火”起来，等待迎接“数字矿山”的芸芸众生们可能还需要相当的耐心。

　　国内矿业的数字矿山还处于刚起步的阶段，根本上说还未到达茁壮成长和蓬勃发展时期，当然更不可能过时。现在应该大书特书的是：真正属于中国黄金企业自己的数字化该如何起步？

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