资源技术平台建设分析

刁文静

摘  要：矿产资源与矿山技术管理是矿山领域重要业务之一。资源管理业务涉及地质、测量、计量、质量等核心管理业务，矿山技术涉及矿山设计、计划、科研等核心管理业务，两方面业务过程中包涵大量报表、报告、图纸、数据等为矿山生产服务的产品与成果，对矿业生产经营发挥重要作用。矿产资源与矿山技术管理工作质量与效率将直接影响到矿业企业的投入与成本，通过科学的信息化工具提高其工作质量与效率，充分发挥企业的技术优势，将不断地提升企业的竞争能力和管理水平。

关键词：矿山资源  协同设计  三维建模  技术管理

中图分类号：F124.3           文献标识码：A            文章编号：1674-098X（2021）04（c）-0152-03

Analysis about the Resource and Technology Information System

DIAO Wenjing

（Minmetals Mining Holdings Limited， Hefei， Anhui Province， 230091 China）

Abstract： The management of mineral resources and mining technology is one of the important businesses in the mining field. Resource management business involves core management business such as geology， survey， measurement and quality， while mining technology involves core management business such as mine design， planning and scientific research. In the two aspects of business process， a large number of reports， reports， drawings and data are included to serve products and achievements of mine production， which plays an important role in mining production and operation. The quality and efficiency of mineral resources and mine technology management will directly affect the investment and cost of mining enterprises. Through scientific information tools to improve the work quality and efficiency， give full play to the technical advantages of enterprises， will continue to improve the competitiveness and management level of enterprises.

Key Words： Mine resources; Collaborative design; 3D-modeling; Technology management

1  資源技术平台背景和实现目标

1.1 目前资源技术工作主要现状

1.1.1 业务流程欠规范

资源技术各业务环节之间数据及成果需要靠人工逐级上报汇总审批，造成沟通流程繁琐，管理部门不能及时掌握资源技术业务执行情况，问题无法追溯。

1.1.2 数据难以共享

矿山资源技术业务目前累计的资料达到TB量级，未形成统一存储，资料查找困难;技术资料的传递主要依靠QQ等外部通讯工具;相当一部分资料及成果还存放在个人电脑，安全性难以保障，数据无法共享。

1.1.3 缺少数据标准

各类数据未进行有效数字化管理，资源技术业务工作不同平台、不同软件之间交换往往需要二次整理和编辑，没有统一的数据标准。

1.1.4 缺少三维建模设计

三维设计工具在矿山使用方面不一致，未形成统一协作的设计模式，需要设计之间的相互转换，增加了繁琐和无效工作。

1.2 资源技术平台要达到的目标

1.2.1 业务流程规范化

根据公司的组织结构、岗位职责以及工作内容进行工作流程再造，明确定义每一个工作流程的发起、流转、审批和归档环节，并且进一步规范流程各环节的输入数据、输出数据和操作步骤，形成固化到系统中的工作流程规范。

1.2.2 矿山地测采全生命周期覆盖

资源技术平台要涵盖矿山地测采全生命周期的技术工作内容，包括地质勘探建模、矿山设计、生产计划、矿山测量、计划执行、储量管理、井巷工程验收等;实现矿山地测采全生命周期的流程全覆盖，数据共享，互联互通和高效运转[1]。

1.2.3 统一业务数据标准

集中存储工作内容，将矿山业务数据按照数据标准统一存放于数据库，并且提供安全、共享、权限的访问机制;集中管理工作环境，对设计参数、约束条件、技术指标等环境参数进行集中、统一、分级管理;集中管控工作流程，矿山生产技术和管理工作流程化、规范化，实现从“做什么”到“怎么做”“做成什么样”的转变，支持流程的追踪、考核。

1.2.4 三维建模协同设计

统一协作的设计模式，避免出现设计之间的二维、三维相互转换，舍去繁琐和无效工作，形成三维设计工具在矿山使用标准、统一的管理机制[2]。

1.2.5 可扩展、可集成

支持业务数据配置、工作流程配置，方便业务扩展;数据标准化存储，支持多种标准WEB服务、程序接口、中间库等对接方式，便于与公司上下游系统（如MES系统、ERP系统等）无缝对接，深度集成。

2  资源技术平台功能设计

2.1 业务协同管理方面

业务流程——在系统里可通过流程配置，完成流程发起、待办提醒、流程审批、流程归档等业务流各个环节。

自由协作——系统可建立自由协作组，由创建人分发工作任务，协作组人员共享工作数据，在小组里发布交流信息，共同完成后，提交工作成果。

会审会签——工作成果完成交于会审组审核，系统里发布会审通知，并生成会审任务，记录会议纪要，在线上完成会签，最终在图纸上形成数字签名。

2.2 测量应用方面

矿山测量——实现矿区（井下）控制测量、地形测量、矿井联系测量、井巷工程（采空区）测量、变形监测等测量数据的自动处理，并保存系统数据库中，实现数据成果共享;实现测量模型数字化、三维可视化，为智慧矿山提供数据支撑[3]。

井巷工程质量验收——通过矿山测量数据和信息的自动获取或人工录入，实现工程质量的自动评定，验收报表自动分类汇总和输出，并自动更新工程进度。

测量仪器、设备应用——地下矿山各类测量仪器（全站仪、无人机、激光扫描仪等）采集形成的实测数据（成果）与本系统的对接，为资源技术系统平台提供数据源。

2.3 地质应用方面

地质建模——通过井巷工程数据及钻孔数据，在系统中利用设计工具进行建模[4]，实现三维建模及地质平、剖面图出图等。

生产勘探——通过编制生产勘探设计和生产勘探总结报告、线上输入设计数据和勘探成果数据;为矿山设计提供地质资料，并为生产准备矿量管理和资源储量管理提供依据。

一次圈定——依据采准设计需求，编制一次圈定地质资料、成果和数据存储到系统数据库，为采准设计提供地质资料，并为生产准备矿量管理和资源储量管理提供依据。

二次圈定——依据回采设计需求，编制二次圈定地质资料，形成成果和数据存储到系统数据库，为回采设计提供地质资料，并为生产准备矿量管理和资源储量管理提供依据。

资源储量——以资源储量核实、生产勘探、地质圈定、采准设计、回采设计、采场资源储量核销等为依据，以系统为操作平台，实现矿山资源储量逐级、逐块的在线管理、报表生成和实时查询等功能。

生产准备矿量——通过系统人为输入或自动获取地质圈定资料、采准设计、回采设计数据，完成矿山生产准备矿量逐级、逐块管理、报表生成和实时查询等功能。

2.4 采矿设计方面

由三维地质、工程模型和块段模型等，在系统中利用设计工具进行流程化设计，完成开拓模型设计、采准设计、中深孔设计、充填（封堵）设计，形成的设计图在系统中存储为设计成果。

2.5 生产计划可视化编制方面

计划制定——基于工程设计模型，结合工艺、工序有效衔接，以经济、生产需求为目标，采用最优化方法，完成生产计划的快速编制;并能够根据生产实际快速调整完善计划。

2.6 系统集成方面

系统产生设计成果数据和生产计划的数据，是实际生产执行的主要依据，与系统集成的外部系统有MES、ERP、三维透明矿山;涉及到的集成工具有DIMINE、3DMINE、CAD、OFFICE等设计编辑工具;测量仪器（全站仪、无人机、激光扫描仪等）采集形成的实测数据（成果）与系统的对接。

2.7 平台解决的问题

实现基于一个平台、一套数据，将地质圈矿、采矿设计等技术阶段的数据纵向拉通，达到企业技术标准化，多专业、跨地域设计协同，保证设计和生产数据的有效对接。

2.7.1 解决矿山技术管理问题

通过矿山开采全生命周期业务内容流程化、规范化，明确岗位职责，将线下流程转到线上，把控流程审批，实现矿山资源技术业务的高效、精细化管理;通过“业务流程驱动”+“业务数据驱动”，上游流程的成果数据即为下游流程的输入数据，实现了数据的高效流转，提升了岗位间的沟通效率，简化了技术管理的工作内容。

2.7.2 解决矿山系统壁垒问题

通过建立数据标准，实现数据提交与更新机制，与各设计工具和软件工具打通，支持无缝接入平台。通过支持标准WEB服务、程序接口、中间库等多种方式实现与矿山其他信息化管理系统的无缝对接和深度集成。

2.7.3 解决设计工作量大、效率低缓的问题

利用模型和数据来驱动智能化，实现智能化辅助设计，减少工作量;模型数据初始化，自定义属性结构，利用地质模型和工程过程模型定义、执行、控制、管理矿山技术全部业务，缩减不必要审批环节，实现设计流程透明化，协同工作效率得到提升[5];把技术工作过程中的质量数据、维护数据、验收数据等采集回馈到模型，通过数字空间与物理世界的迭代符合，实现验收智能分析和总结[6]。

3  项目的价值

3.1 业务流程优化带来人员结构优化

缩减不必要申报、审批环节，以及设计图纸、报表、分析总结等从系统共享数据库查询、流转、打印等，缩减了线下流转的环节，达到设计流程透明化、业务管理流程配置优化，可带来重复性的手工作业人员大幅减少，同时大幅提高工作效率。

3.2 差错率降低、工作质量提高

基于数据的准确唯一，数据源头有效把控，大大减少传递环节差错对数据加工处理的差错。冗余工作及反复校对工作时间减少，可使技术人员分配投入更多的精力和时间深入研究工作，极大地提高工作的质量。

3.3 工程與投入优化、设计的合理

基于统一空间架构下的各类相关实时的准确数据模式下，可以更加直观地、全面地分析研究、优化比选设计方案。设计的直观展示可以更加清晰完整地呈现设计者的设计思路，专家可以高效、快速地获取，并给予有效、精准的指导，从而实现设计更加合理，工程和投入达到最佳。

3.4 潜在价值和后续应用价值的挖掘

系统陆续扩展到多矿山、集团化企业集中调用，在设计专业人员数量上不需要成倍增加，以少而精的人才队伍降低人力成本。系统提供的知识库建设，能够快速搜索不同版本和设计成果，同时提供历史资料查看、学习，形成我们企业的宝贵资产。

随着矿山产能增加、扩展，资源的潜力会越来越明显，业务数据统一、标准化、流程的规范对管理的提升，会带来越来越多的价值。

参考文献

[1] 花冬蕾.基于矿山资源勘查的三维可视化技术设计及实践[J].世界有色金属，2018（24）：68-69.

[2] 刘志强.矿山井巷工程三维建模方法的研究与探讨[J].采矿技术，2020，20（6）：17-19.

[3] 郭新国.三维可视化建模技术在矿山设计中的应用[J].建筑技术开发，2020，47（14）：76-77.

[4] 石信肖，王健，王磊，等.点云数据下的矿山巷道三维建模[J].遥感信息，2019，34（6）：99-104.

[5] 李梅，姜展，姜龙飞，等.三维可视化技术在智慧矿山领域的研究进展[J/OL].煤炭科学技术：1-11.

[6] 孟少勇，杜婷.基于Surpac的西北某金属矿山地质数据库构建与应用[J].现代矿业，2018，34（11）：46-50.