数字矿山整体实施方案和其关键技术

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1、数字矿山整体实施方案和其关键技术［摘要］随着我国近些年来经济的不断全面发展，我国的一些主要矿山企业运作已经逐渐做出了相当的成绩，其中数字矿山的发展前景就相当可观。本文以数字矿山作为研究对象，首先介绍了数字矿山的整体系统方案，然后就其关键技术进行了详细的探讨研究。［关键字］数字矿山实施方案关键技术［中图分类号］N94［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-4-16-2数字矿山概念的产生，是对我国传统的矿业改造的一个有效关键点，数字矿山的产生使得我国的采矿企业开始具备了面对激烈竞争的

2、强大生命力。“数字矿山”建设是一项长期而复杂的系统工程，应当分阶段、分步骤实施。通过数字矿山的科学概念以及具体的实施方案，我们可以了解到，这是向矿山地质的信息化建设提出了一个更高层次的任务和目标。1数字矿山整体实施系统数字矿山系统的发展是从近几年开始的，因为其系统数据复杂并且庞大，在学术研究界对矿山系统的分类还有很多不一样的看法，而且每种看法都有其依据和合理性。本文中将根据数字矿山的功能将系统分为数据采集分析系统、控制中心中央系统、矿山地理信息系统、选矿系统和信息管理系统等部分。如下图所示：1.

3、1中央处理系统中央处理系统是数字矿山系统的控制处理中心，是整个数字矿山的神经中枢，通过中央处理系统可以将子系统的数据传输的数据进行汇总并进行全面的分析。中央处理系统还可以直接控制其他的子系统。决策人员可以通过控制中心发布对其他子系统的行动命令进行统一控制。1.2矿山地理信息系统矿山地理信息系统主要是使用先进的计算机软件对拍摄到的图像进行分析。通过软件分析，可以将收集到的图像还原成矿山中实际的地理位置信息，为矿图制作和风险预防提供了技术上的基础。1.3数据采集与处理系统数据采集与处理系统主要是利用

4、相关的通讯技术进行位置区域的勘测和测量，如GPS卫星定位技术、遥感技术、取样化验技术等。采集到的数据可以进过简单的坐标转化、图像矢量化、数据集成等处理之后，创建关于矿山地理信息的数据库，且可以实时地进行更新，保存及集中处理矿山相关信息。所有的数据库系统的基础都是数据和信息，采集数据、处理数据、更新数据就是数据采集与处理系统的主要任务。。1.4数字采矿与选矿系统数字采矿和选矿系统是在正式采矿之前为了保证矿山运行过程的安全，通过计算机矿山模拟软件建立矿体地质模型和矿床模型，全方位了解矿山的地质结构组

5、成和矿体岩石属性。矿山选矿系统可以在矿石开采过程中对挖掘设备进行实时的监控。此外，选矿系统是主要任务是选取高质量的矿石，是以采矿技术为基础的。通过对选矿设备进行远程控制,可以根据工作环境进行参数调节等指令，从而有效地加快选矿作业，保证选取矿物的质量。1.5矿山信息管理系统矿山的管理系统由管理信息系统和办公自动化系统构成，其中管理系统由人事管理、成本管理、设备管理等组成;办公自动化系统由数据库操作、文字处理、信息通讯和办公技术的信息化等组成。(1)数据库系统在数据库中的数据主要分为属性数据和图形数

6、据，其中属性数据是对机电设备的描述性数据，主要有矿井主要机电设备状况情况、机电运输事故情况等，通过关系型数据库进行存储和管理。而图形数据即为矢量数据，一般通过GIS中特有的功能将已有的图纸数据化，主要有供电系统图、运输系统图、排水系统图等。在数据库系统中，为了强化对机电设备的状态的描述，一般是采用将属性数据和图形数据进行编号的关联性混合性存储方式。(2)功能系统在该系统主要通过建立数据处理模块和数据维护模块来实现。其中数据处理模块功能包括地图显示、比例尺显示、图层控制显示，机电设备空间查询、监控

7、管理和决策等。维护模块主要包括对空间数据库和属性数据库的设计和维护，确保数据完整性强、冗余度小、安全性高、稳定性优、响应速度快。主要是通过将数据进行分类存放来实现。(3)输出系统在输出系统主要是通过界面设计来实现，该界面能将数据库系统中的数据进行用户需求分析以图形或是报表的形式输出。该显示界面更具有人性化，能将查询结果直观、详细的呈现给用户。2数字矿山的关键技术2.1虚拟现实技术虚拟现实技术的基础是三维空间可视化技术，运用三维空间技术可以观察矿山的局部地质构造和矿山底层环境。研究人员通过矿山内部

8、结构的多视角和多维显现，可以实现数字矿山自内而外的一系列动态变化。虚拟技术在数字矿山工作中的运用，使得矿山工作由传统模式过渡到智能化模式，使矿山内动态环境的模拟和井下环境动态仿真系统得以实现。值得一提的是，虚拟现实技术的最终目标是可以模拟出矿山中不稳定因素，并且进行相关自然地质灾害或者突发性状况的演练，增强相应的安全措施。2.2数据仓库技术数据矿山采集的信息复杂并且庞大，将数据进行整理和归类的工作量十分巨大。数据仓库技术可以有效地对大量的复杂矿山技术进行方便地管理，数据矿山数据主要包括分类编码、