中国智能矿山之路还有多远？详解智能矿山建设的关键技术

中国智能矿山之路还有多远？详解智能矿山建设的关键技术

从人力矿山、机械矿山到现在的信息矿山、数字矿山，乃至未来的感知矿山、智能矿山、绿色矿山。矿业正在向着自动、智能和无人迈进。

国内外发展历程

国外智能矿山发展

许多矿业发达国家己制定了矿山信息化长远发展规划，矿山信息化和自动化程度越来越高。

加拿大国际镍公司从20世纪90年代初开始研究自动采矿技术，拟于2050年在某矿山实现无人采矿，通过卫星操纵矿山的所有设备，实现机械自动采矿mo。

芬兰于1992年开始了智能矿山技术计划，开展自动采矿技术研究，涉及采矿实时过程控制、资源实时管理、高速通信网络、新机械应用和自动采矿与设备遥控等28个专题即2习。

美国1999年对地下煤矿的自动定位与导航技术进行研究，获得了商业化的研究成果。

随着专家系统、模式识别等人工智能技术，全球卫星导航技术，遥感技术等在矿山的应用，国际上一些大型露天矿山己实现在办公室生成矿床模型，制定矿山开采计划，并与矿山开采设备相连，形成矿山动态管理与遥控指挥系统。

国内智能矿山发展

受矿业发达国家矿山信息化影响，越来越多的中国矿业科研人员在思考如何推进中国矿山信息化改造与发展智慧矿山技术，政府和部门也对矿山信息化高度重视。

1999年，吴立新提出“数字矿山”的概念，2010年，中国矿业大学提出“感知矿山”的概念，随后又有人提出“智能矿山”、“智慧矿山”等概念。

目前，EMS、ERP、智能卡车调度系统等部分技术在国内已得到广泛应用，但仍存在技术相对落后、人才缺失等诸多问题。

智能矿山关键技术

从技术的角度来看，智慧矿山就是矿山数据的实时获取、数据通信和集成、智能化数据处理及而向需求的智能化服务。主要包括以下关键技术：

空间信息技术

以测绘、遥感、全球定位导航技术、地理信息系统为基础的空间信息技术将实现矿山信息采集和处理的实时化、自动化、智能化。

云网融合技术

云网融合是将物联网和云计算相融合的全新理念。物联网是将射频识别、红外感应器、全球定位系统、三维激光扫描仪等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

矿山技术规范和标准

目前的矿山而临数据存储格式不一致、通信接口技术不统一、安全监测技术规范不统一、生产管理技术规范不统一等问题。要建立一个真正的智慧矿山必须有一套完整、综合、全而的技术规范标准体系，并逐步形成地方、行业甚至国家标准，使其对智慧矿山有一个统一的度量。

数据挖掘技术

随着智慧矿山各种类型海量数据的获取和集成，从矿山数据库中挖掘知识成为智能服务的一个瓶颈问题。从海量数据中提取有用的知识，基于此建立决策支持和智能服务的专家系统，是实现智慧矿山的关键技术。

三维模拟和虚拟现实

借助虚拟现实、三维模拟和人工智能技术建立起来的矿床模型、采矿模拟、地下矿井仿真、井下围岩力场仿真等，能够实现矿井上下三维实体及景观的计算机动态显示，帮助矿山企业了解矿体形态、构造，模拟地下矿井火灾场、井下围岩力场和地下矿井水灾场，实时跟踪监控矿井人员，为矿山决策和工程计算提供功能服务。

智能采矿和服务技术

智慧矿山需要智能采矿技术理论的支持，包括无人采矿技术、井下勘探与物探技术、井下快速定位与自动导航技术、地下矿井人员定位技术、自动化指挥调度系统等。智慧矿山需要实现从提供矿山数据到提供智能服务的转变。

安全保障体系

矿山生产(特别是地下开采)有许多难以探测和预计的危险，如瓦斯爆炸、塌方等事故隐患，严重威胁人身安全。智慧矿山以严格规范的管理、先进的技术真正实现无人员失误、无机器故障、无系统缺陷、无管理漏洞(“四无”)的人、机、矿山和管理高度融合的矿山安全目标。

未来可期

智能矿山是基于数字矿山、物联网和云计算而建立的现实矿山与数字矿山的融合，通过实现对矿山的感知、控制和智能服务，从而实现矿山安全生产，提高矿山企业生产效率，从而走向绿色矿山、无人矿山。