云南省煤矿数字化矿山建设现状分析及发展规划研究

潘喆懿 李沛奇

【摘要】煤炭行业在我国社会发展过程中起到了重要的作用，多年来煤炭开采技术的发展一直受到各界人士的关注。如今随着经济的发展进步，科技不断的改革完善，各种先进技术不断的被应用到该领域中本文对于云南省煤矿数字化矿山建设现状进行了分析，提出一些建议，供相关人士参考借鉴。

【关键词】云南省煤矿数字化矿山建设

伴随社会不断发展和进步，现代化监测技术已经被广泛的应用到煤炭开采工作中，成为了与行业发展息息相关的技术手段。数字化矿山技术在煤炭开采中的应用能够提升测绘工作的准确度，帮助工作人员获取更可靠清晰的数据来源，降低安全隐患，在实际应用中已经体现出更多的优势。

一、数字化矿山概念介绍

我国经济发展过程中煤炭工业起到了重要的作用效果，国内的煤炭开采量已经达到了每年30多亿吨，但是施工作用中经常会出现灾害事故问题，多年来国家各级安全部门对于这个问题重视度比较高，未来数字化矿山建设是必经之路。所谓的数字化矿山技术是合理的将自动控制技术、互联网技术、信息技术融合到一起的矿山开采手段，对整个作业区域建立可视化的模型。将以往不同的空间、时间三维空间资源统一到同一网络平台上，对于大量的地质结构数据和资料进行实时的控制和检测，利用各种现代化的软件系统进行综合的处理分析，包括遥感测试软件、三维可视化软件、空间分析软件、辅机设计软件等。让整个生产过程的安全性、科学性得到了很到的提升，能够有效的提升企业经济效益和市场占有率，对于整个行业发展起到促进作用。

数字化矿山的理解可以分为三个层次，第一层次是利用现代化的计算机技术将采集到的实际资料数据通过三维化进行展示，对于整体情况详细的分析；第二层次是在根据已有的资料信息基础上建立三维模拟矿山，并且对于获得的数据进行添加；第三层次是矿山信息的动态化管理，生产管理一体化。根据实际的变化数据及时对于模拟状况进行调整，实时更新数据。

二、云南数字化矿山建设分析

1、目前云南的资源状况

云南省处在我国的西南部，整个省中的很多地域为高原地区，也是国内煤炭生产的基地之一。总体储量来看其煤炭资源比较丰富，种类也比较齐全，可是问题是由于资源分布的不是非常均匀，造成矿体的规模相对比较小，很多煤矿的实际生产水平不足，地质结构的特点造成不能建筑大型的煤矿，小型煤矿的技术水平比较落后，应用的设备技术相对陈旧，采取的安全措施也不足，对于各种灾害的预警水平也不够，给生产和员工的安全带来很大的隐患，也无法满足行业的长久性发展需求。此外云南地区的煤炭资源中主要以中高灰煤居多，褐煤的存储量是各种类型煤炭储量的首位，想要应用数字化技术应该基于云南省内的资源状况和实际状态进行分析，科学的进行规划和管理是发展中急需要面对和解决的问题。

2、云南生煤炭市场供应状况

由于地域性条件以及气候的影响，上个世纪的九十年代起云南整体的经济发展速度减缓，省内生产的煤炭基本能够满足本省的需求。由于国内十二五计划的实施，各种政策优惠的推广，云南省的工业化发展脚步提升，煤炭行业领域发展速度加快。如今云南地域市场应用的能源主要包括四种类型，分别是天然气、石油、水电、煤炭，煤炭资源消耗量相对比较高，科学预估发展到2020年的时候整个云南省的煤炭生产总量就能够达到12500吨，这是数字和实际的煤炭生产数量之间具有巨大的差距。为了保证生活的基本需求和工业发展的需要，云南省总体处在投入资金购买煤炭的状态下，如此会带来比较大的经济负担，提高煤炭开采水平，避免经济损失也是云南省发展中需要面对的。

3、云南省数字化矿山建设现状

从整体水平上分析来看云南省的矿山建设还停留在初期的阶段，很多的自动化控制技术、信息技术、网络技术没能够落实到实际的应用中，省内没有真正意义的数字化矿山系统。可是随着该种技术在其他区域或是省份的应用，带来了明显的效果，云南各级领导人员已经对于该种技术手段有了认识，明白了数字化矿山技术对于提升生产效率、带动行业领域发展的意义，在具体的行业规划中提出来进行数字化矿山建设的意见。数字化矿山能够对于自然灾害进行比较准确的预测，提升应用企业的安全等级水平，降低灾害发生的概率，给作业人员提供保障。这对于解决云南省事故频发现象具有重要的意义。

三、云南省数字化矿山建设的问题

基于云南省的煤炭行业发展现状不能满足实际的应用需求，结合美国研究者查得诺兰的系统建设模型分析，暂时性将云南的数字矿山建设规劃为从计算机时代向信息时代的转折，对于其中不科学的地方合理分析处理，为后续的发展服务。

1、数据信息利用问题

建设过程中面临的第一困难是丰富地质数据并且实现数据信息的共享，云南省计算机网路干线为数字矿山建设提供了一定的支持。信息资源应该是企业应用的核心内容，可是很多的煤炭企业不能够将矿山建设的资源作为重点，对于信息系统的开发和利用程度不够，各种资源没有实现共享，存在的问题比较多。

1.1信息孤岛。前期规划的失衡，整个云南省内部对于信息的安排计划和统筹不足，很多部门构建的网络传输干线仅仅适合自身应用，信息集成的水平不足，使用率非常低，没能最大化发挥出信息价值意义。

1.2规章制度不健全。对于信息化管理工作没有能够建立统一的标准，导致整个云南省内部企业之间的横向信息联系比较微弱，技术水平层次处于不一样的等级，各个企业之间的信息交互使用遇到了瓶颈。

1.3专业人员不足。数字化矿山建设涉及的范围非常广泛，具体关系到自动化、控制、数字信号、计算机等各个专业，由于专业性人才的不足，整个云南省内部也没有专业化的培训机制，具体应用中的人为失误比较多，让数据处理工作的效率降低，数据的准确性不足造成方案设计的偏差，整体应用效果不理想。

2、数字化矿山生产的管理问题

2.1企业生产能力不够。数字化建设必须投入大量的资金，由于云南省的经济水平处于较低的层次，各个企业的经济实力有限，部分中小企业内部的设备技术都处在比较落后的阶段，不能够及时更新，如此的矛盾限制了信息化的建设速度。

2.2煤矿资源管理困难。各个中小型企业内部的优质资源和信息无法及时的实现共享和整合，企业分散的存在形式给数字化矿山的建设带来经济、技术等多元化的阻碍。企业综合竞争实力比较低，各自经营，部分附加值较低的产品不进行多余的投资，产业结构普遍单一都造成管理工作困难。

2.3安全问题。云南由于自身地域性的影响发生泥石流各种自然灾害的概率比较高，地下煤气层的稳定性不足，整体安全控制难度提升。省内的中小型煤炭生产企业普遍存在安全问题，如果出现危机容易形成很大的伤亡，产生不可估计的后果。

3、自动化问题

应用计算机技术和自动化设备进行开采是数字化矿山技术的核心特点，云南省内部各个煤矿企业的信息传递还是通过电话这种方式，指派专业人员进行监控，自动控制技术不能实现。不同企业之间的差异性造成综合自动化效果不好。

四、云南省数字化矿山发展规划——数字化矿山建设步骤

对于云南省的情况详细分析后提出具体的发展规划，积极做好前期准备工作，详细规划根据目标一步一步落实。

1、构架信息采集更新系统

通过该系统实现对于区域性的地质信息进行收集处理，实现实时的监控，完成信息的采集、存储、加工或是更新等具体环节，最大化保证信息的科学合理性。

2、建立数据检测中心

通过监控中心对于不同的检测点进行远程的控制，控制人员的工作量，利用数据检测中心对于各种收集到的数据进行规划整理，综合处理。

3、专业算法库

在符合实际应用的安全准则和技术规范条件下，将以上系统收集到的数据通过一定的规则建立具体的算法库。将信息进行加工分析，对于整个矿山的结构进行具体形象的表达，对于开采作业流程进行模拟，分析模拟环节发现隐藏的问题，针对性的解决，为后期工作展开提供支持。

4、GIS数字矿山信息化平台

利用这种信息化的平台将各种动态的数据进行交互式数据共享，完成数据的查询或是输出功能，为后期的生产应用提供集成化平台，提升信息的应用频率。

5、建立专业应用系统

利用三维可视化系统、三维模型系统建立具體的矿山模拟图像对于实际的作业过程进行指导，将技术落实到应用中。

五、未来的发展

结合云南省的实际发展状况，未来云南数字化矿山的发展应该重视人才的培养，将专业人才的培养过程和省内的各级教育机构结合到一起，或是将专业人员派往到技术先进的国家进行系统化学习，让人才的综合素质水平不断提升；此外政府通过一定的手段或是政策提供多方面的支持，煤炭企业和政府合作，建立有效的实用性法律法规，对于行业内部的不良行为进行约束管理，提升管理水平，提供更加好的社会发展环境氛围；同时云南省内部的各个企业通过信息系统进行有效链接，实现资源的共享，让整个领域的数字化水平得到提升，提高企业的综合竞争实力，为长久性发展奠定良好的基础。

参考文献

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