建设数字化矿山方案报告

建设数字化矿山方案报告内容摘要：

数字矿山对安全生产及辅助决策的意义 建设“数字矿山”的重要意义在于： 实现安全管理的数字化，为打造本质安全型矿井提供信息保障 一旦建立了包括完整的地质信息、危险源信息和生产信息的 3D 时空虚拟矿山模型，所有开采设计都能够预先模拟出开采进度的动态结果，包括安全隐患的预先显现，开采结果的预先模 拟，可把大多数安全隐患消除在设计阶段和采掘之前。 随着采矿生产的不断推进，可以根据各种监测监控系统和检查检测系统返回的动态数据，利用“数字矿山”系统提供模型库、方法库对岩体变形、瓦斯突出、突水透水等危险等因素进行实时分析，对各种安全隐患进行超前预测预报，对不安全因素提前进行整改，同时对有危险性较大的区域进行重点监控，对无法避免的灾变可以快速启动相应的应急预案进行紧急救援。 对必须生产的危险区域，可以启用远控装备和无人化作业。 总之，一旦完成了数字矿山建设，不仅可为井上井下作业人员创造一个安全舒适的工作环境，更重 要得是把整个矿山变成了一个透明体，指挥人员只要对着计算机屏幕就可看到井下的一切内容，如果加上虚拟现实设备，就可以随时到达“现场”的任何角落，进行“现场”作业和指挥。 因此，数字矿山的建设使地下的一切内容变成可见得，使一切危险因素变成可知的，使一切操作过程变成可控的，使矿井生产变成本质安全型的。 实现生产管理的精细化，为打造高产高效矿井提供决策手段 在精细的动态三维地质模型基础上，利用数据仓库提供的完整信息和“数字矿山”系统的智能化工具，包括定额管理、计划管理、物资管理、人力资源管理、设备管理、生产技术管理 、经营管理、成本管理和调度管理等系统，实现开采设计的智能化和最优化、矿山生产的信息化和自动化、矿山管理的规范化和科学化，达到生产效率的最高化和生产成本的最低化。 由此可见，建立数字矿山的意义是巨大的，但值得注意的是数字矿山建设不是一蹴而就的，也不是靠炒概念能建成的，数字矿山建设不仅要有巨大的资金投入，也同时需要政府的支持，更需要技术力量强大的软硬件厂商和管理理念先进的用户的密切配合。 2XX 煤矿 数字矿山 建设 XX煤 矿数字矿山现状 XX 煤矿 为新建矿井，在数字矿山建设方面有着良好的起点和基础，按 照矿井基础信息的内容构成的角度，可从三个方面来分析，一是采集矿井井巷和煤岩层空间数据的地测管理信息系统；二是采集矿井生产过程中的环境、设备、人员等动态信息， XX 煤矿 先后 安装和实施了 综采工作面监控系统 、 胶带运输监控系统（皮带保护 +PLC 控制系统） 、 供电监控系统 、 井下主排水监控系统 、 通风机监控系统 、 生活污水处理监控系统 、 井下水处理监控系统、压风、制氮监控系统、锅炉房监控系统、工业电视、大屏显示系统、井下人员管理系统、调度通信、安全监测监控系统、辅助运输信号系统、产运销管理系统 等；三是采集经营管理信息；在实际业务中，客观上这三个方面信息系统都是互相共享利用的，然而在具体建设实施过程中，这些系统都是由不同的厂家完成，没有从整个矿井利用信息的角度或者说从数字矿山的角度考虑和规划矿井基础信息的产生、 认知、获取、表达、处理、共享、可视化、传输和增值利用，所以虽然建立了各业务子系统，但在信息共享处理，信息再利用和数据挖掘方面存在问题，缺乏必要的数据访问机制和丰富的可视化表现手段，没有发挥出矿井基础信息应有的作用， XX 矿主 要子系统如下： 序号 系统名称 系统主要内容 接入接口 通信协 议 控 制方式 子系统所在 位置 1 综 采工 作面 监控 系统 011201综采工作面 RJ45 OPC 监测 011802综采工作面 RJ45 OPC 监测 2 胶 带运 输监 控系 统（ 皮带 保护 +PLC 控制系统） 主斜井胶带 RJ45 OPC 监控、联动 一采区十二煤 胶带 一采区十二煤煤仓给煤机 RJ45 OPC 011201工作面 顺槽胶带 RJ45 OPC 011802工作面 顺槽胶带 RJ45 OPC 3 供 电监 控系统 主斜井井口房 10/ RJ45 OPC 监控 制氮站 10kV配电室 RJ45 OPC 监控 井下主变电所 RJ45 OPC 监控 一采区十二煤采区变电所 RJ45 OPC 监控 一采区十二煤带式输送机机头变电所 RJ45 OPC 监控 4 井下主排水监控系统 主排水水泵房 PLC控制系统 RJ45 OPC 监控 中央水泵房 5 通风机监 控系统 通风机 PLC监控系统 RJ45 OPC 监控 通风机房 6 生活污水处理监控系统 生活污水处理系统 PLC 监控系统 RJ45 OPC 监控 生活污水处理站 7 井下水处理监控 系统 井下水处理 PLC监控系统 RJ45 OPC 监控 井下水处理 站 8 压风、制氮 监控系统 压风、制氮 PLC监控系统 RJ45 OPC 监控 制氮 站 9 锅炉房监 控系统 锅炉 PLC监控系统 RJ45 OPC 监测 锅炉房 10 工业电视 以太网 监视 调度中心 11 大屏显示 系统 以太网 监视 调度中心 12 井下人员管理系统 RJ45 OPC 监测 调度中心 13 调度通信 以太网 调度 调度中心 14 安全监测监控系统 安全生产监控系统 RJ45 OPC 监控 调度中 心 煤矿火灾自燃监测 RJ45 OPC 监测 联合建筑 光纤分布式温度监测系统 RJ45 OPC 监测 消防控制室 15 辅助运输信号系统 胶轮车运输监控系统 RJ45 OPC 监测 联合建筑 16 产运销管 理系统 RJ45 OPC 监测 调度中心 采用 3DGIS数字矿山系统建设 XX煤 矿数字矿山 数字矿山就是要站在整个矿井的高度考虑全矿井的数字化和信息化 ， 按照数字矿山的内涵就是 在井田范围内统一的三维空间坐标参考下，对矿山每一特征点的固有信息和动态信息的展示和利用，也就是要再现矿 井的本来面目，要实现这 一目标，需要采集、表现、管理和处理庞大海量的多维数据 ，所以数字矿山不能一蹴而就，必须总体规划，分布实施。 具体步骤如下： 第一步 ：必须建立矿用数据的自动采集和更新系统； 第二步：搭建矿用监测数据中心， 可以灵活使用、管理各种监测监控数据 ，使各子系统数据实现高度融合 ； 第三步：搭建矿用空间数据中心，可以灵活使用、管理各种固有数据（地质、测量等数据）； 第四步： 基于两个数据中心，构建各种专业算法库； 第五步：构建数字矿山基础信息平台。 采用三维、二维、组态等各种形式表现数据； 构建基础信息平台的另 外作用是：搭建一个开放的集成平台，以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 第六步：构建数字矿山专业应用系统。 建设 XX 煤矿数字矿山的 具体目标如下： 实现数据自动化采集更新 ，全自动建立全矿井三维场景 ； 解决信息孤岛，实现各部门数据共享使用； 平台灵活开放，方便后期系统扩展、接入；平台覆盖整个网络，高度融入各子系统； 实现对重要设备的状态监测和故障分析，可以实时查看设备运行参数。 采用三维动画、文字、声音、光效等各种手段表现设备状态； 实现对主要设备的控制，在权限允许的情况下，系统可以远程控制设备的开停； 建立各种专业分析库，实现生产计划、生产安全调度的最优华。 给煤矿生产提供科学的决策依据。 生 产 环 境 实 时动 态 信 息 采 集安 全 监 测 监 控 系 统人 员 定 位 监 控 系 统工 业 电 视 监 控 系 统„ „空 间 固 有 信 息基 础 数 据 采 集地 质 数 据测 量 数 据水 文 数 据钻 孔 数 据图 纸 矢 量 化„ „工 业 以 太 环 网 、 G E P O N 、 S D H „。