数字矿山的发展趋势 ( 1) 建设数字矿山的同时,朝着构建生态矿业工程方向发展。生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡破坏时,建立人为的生态平衡,构建生态矿业工程和绿色矿山,对实现可持续发展具有非常重要的现实意义。绿色矿山的建设不仅仅是简单地把矿山环境进行绿化、美化, 而是指矿山企业从资源的开采、运输到综合利用全生产过程都贯彻科学和环保理念。建设绿色矿山要通过调整生产工艺, 优化生产布局, 开发与应用新技术、新设备等手段, 从而实现资源效能的最佳化。绿色矿山是一种对人类的社会环境和自然环境不产生有害影响的洁净生产模式。 ( 2) 在数字矿山建设中实现生产过程管理和控制一体化。矿山生产过程管控一体化是指应用可视化技术,实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。如图文一体化综合平台 ( 3) 开发各种功能的矿山应用软件。矿山信息的分析与应用、矿山生产的评估与监控、矿山工程的模拟与决策等,均以各类应用软件和相关模型为工具。必须针对不同的应用和矿山工程需求,研究开发适合不同用户、具有不同功能的矿山应用软件,如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、工程计算、人工智能和科学可视化等软件工具[ 5]。 ( 4)虚拟条件下矿山模拟开采研究。以地质及矿床模型为基础,结合其它关键信息构造虚拟矿山,进行数字模拟开采,完成矿山开采计划编制、巷道标准断面、硐室、开拓、采矿方法、穿爆、通风、管道、灾变应变预案等设计工作。 ( 5) 实现无人采矿和遥控采矿。随着当前制造业成本上升而机器人产品价格不断下降,世界上倾向于少用人工而多用机器人,未来人们追求更舒适的工作条件,恶劣、危险的劳动环境要用机器人代替人工[ 6]。利用电子与机械技术的结合把工业机器人用于生产,实现遥控机器人采矿,使机械化转向自动化,可以大大提高生产率,降低成本,增加矿产资源效益。 ( 6) 人工智能技术研究。自20世纪80年代中后期以来,人们已开始应用人工智能理论与技术来解决采矿工业中的各种实际问题,并逐步显示出无法取代的优越性。运用数据挖掘与知识发现、专家系统等人工智能技术实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能,实现矿山的智能化。 |