矿山企业信息化与数字矿山课件.ppt

2023/3/13,矿山企业信息化与数字矿山,矿山企业信息化与数字矿山,矿山企业信息化与数字矿山,纲要,矿山企业信息化概述 矿山企业信息化的内容 数字矿山简介 自动化采矿技术进展,4,3,2,1,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.1 两化融合的概念 信息技术是知识经济时代的标志技术，它同蒸汽机、电力、原子能分属不同时代的标志技术。(1)前期工业经济时代：第一次产业革命，蒸汽机 第二次产业革命，电力(2)发达工业经济时代：第三次产业革命，原子能(3)知识经济时代：高新技术产业革命，信息技术。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.1 两化融合的概念工业化是国家生产力发展水平的标志，工业经济是国民经济的重要组成部分；发达国家和地区基本上是在完成工业化以后才开始进入信息化快速发展阶段；我国的工业化进程尚未完成，现阶段又面临实现工业化、信息化的双重任务，这是我国两化融合发展进程中的特殊国情；因此，我国必须以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，推进两化融合发展。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.1 两化融合的概念十六大：以信息化带动工业化，以工业化促进信息化；十七大：发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合；十七届五中全会：推动信息化和工业化深度融合；十八大：两化融合被放在了工业化、信息化、农业现代化、城镇化同步发展这样一个有机体系中。2008年组建工业和信息化部，进一步体现了两化融合这一国家经济发展的指导思想。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(1)电子数据处理（Electronic Data Procesing，EDP）用计算机替代人工处理例行性的数据，并产生报表以支持组织的作业活动。(2)管理信息系统（Management Information System，MIS）由人和计算机网络集成，能提供企业管理所需信息以支持企业的生产经营和决策的人机系统。主要功能包括生产管理、经营管理、资产管理、行政管理和系统维护等。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(3)企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP）企业-资源-计划（ERP），又译企业资源规划，是一个由美国著名管理咨询公司（Gartner）於1990年提出的企业管理概念。企业资源计划最初被定义为应用软件，但迅速为全世界商业企业所接受。现在已经发展成为一个重要的现代企业管理理论，也是一个实施企业流程再造的重要工具。ERP是从MRP（Material Requirement Planning，物料需求计划）发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了MRP的功能，其核心思想是供应链管理。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(3)企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP）ERP跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源。ERP系统集信息技术与先进管理思想于一身，成为现代企业的运行模式。ERP是将企业所有资源进行整合集成管理，即将企业的三大流：物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。ERP对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力具有显著作用。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(4)客户管理系统（Customer Relationship Management，CRM）CRM概念最初由Gartner Group提出来，而后开始在企业电子商务中流行。CRM的主要含义就是通过对客户详细资料的深入分析，来提高客户满意程度，从而提高企业的竞争力。(5)计算机辅助设计/制造（Computer Aided Design，Computer Aided Manufacturing，CAD/CAM,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(6)制造执行系统（manufacturing Execution System，MES）MES是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc)在90年代初提出的，其定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统。”MES旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(7)计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS）CIMS的概念最早是由美国学者哈林顿博士提出的。是通过计算机硬件、软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，从典型的离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(8)人力资源管理（human Resource Management，HRM）组织或社会团体运用系统学理论与方法，对企业的人力资源管理方方面面进行分析、规划、实施、调整，提高企业人力资源管理水平，使人力资源更有效的服务于组织或团体目标。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(9)知识管理系统（Knowledge Management，KM）利用软件系统或其他工具，对组织中大量的有价值的方案、策划、成果、经验等知识进行分类存储和管理，积累知识资产避免流失，促进知识的学习、共享、培训、再利用和创新，有效降低组织运营成本，强化其核心竞争力的管理方法。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.2 企业信息化的形式(10)办公自动化系统（Office Automation，OA)办公自动化是指办公人员利用现代科学技术的最新成果，借助先进的办公设备，实现办公活动科学化、自动化，其目的是通过实现办公处理业务的自动化，最大限度地提高办公效率，改进办公质量，改善办公环境和条件，辅助决策，减少或避免各种差错和弊端，缩短办公处理周期，并用科学的管理方法，借助各种先进技术，提高管理和决策的科学化水平。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.3 矿山企业信息化作业对象：矿物岩石，深埋地下，存在不确定性，形态、数量、质量信息的获取比较困难；作业地点：随生产的进行不断移动，信息的采集、传输都不方便；作业条件：恶劣。露天矿风吹、日晒、雨淋；地下矿阴暗、潮湿、空间狭小；产品结构：单一。地质资源决定产品，不能随市场变化。矿山企业的信息化水平落后于一般的制造企业。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.3 矿山企业信息化总体来讲，我国处于工业化中期发展阶段；具体到矿山企业，工业化发展水平则非常不平衡，时间跨度在50年以上；一些矿山的装备水平、自动化水平已经接近或达到矿业发达国家的水平；有些矿山则还处在上世纪中期水平；与之相适应的管理模式、管理流程差异也非常大；因此，矿山企业的两化融合任重而道远。,矿山企业信息化与数字矿山,1 矿山企业信息化概述,1.3 矿山企业信息化国内矿山在自动化、信息化方面的一些概念：矿山自动化、信息化、数字化；数字矿山、数字化矿山、e矿山、感知矿山、智慧矿山；自动化采矿、智能采矿、遥控采矿、无人采矿。目标：建设“安全、绿色、智能、高效”的现代化矿山。彻底改善矿工的劳动条件，实现无人或少人采矿，实现采矿办公室化。,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.1 地测信息化2.2 设计计划信息化2.3 生产过程信息化2.4 经营管理信息化,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.1 地测信息化地质测量工作是矿山企业所特有的，它为企业的正常生产提供尽可能准确的“主要原材料”的信息。由于地质测量工作的对象 矿物岩石深埋地下，描述它们形态、数量、质量的信息只能靠有限的钻孔或巷道取样获得，在许多情况下要靠推断来处理问题，存在着明显的不确定性。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.1 地测信息化许多年来，国内外的专家学者围绕这一问题做了大量的研究工作，取得了许多高水平的研究成果，如矿床模型的研究，地质统计学的研究等。在模型和方法研究的基础上，国外一些知名的矿业软件公司开发出了一些具有较高商业价值的应用软件。这些软件在世界各地的矿山推广应用后，取得了良好的使用效果，同时也为上述公司带来了丰厚的经济回报。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.1 地测信息化在国内比较活跃的外国公司有：Surpac（澳大利亚）；Micromine（澳大利亚）；Mintec（美国）；Datamine（英国）；其他。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.1 地测信息化最近几年，国内的矿业软件研究与开发工作也非常活跃，无论在理论研究还是在实用软件开发等方面都得到了快速发展。比较有代表性的软件有：MapGis（武汉中地数码科技有限公司）3DMine（北京三地曼公司）D-Mine（长沙迪迈信息科技有限公司）,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.2 设计计划信息化矿山设计主要是指露天矿开采境界的优化圈定、开拓运输系统设计、回采爆破设计和地下矿的开拓设计、采准设计、回采设计等。矿山设计和一般制造企业有着很大的区别，它的设计对象是通过地质勘探获得的形态复杂的矿物岩石，其难度要比制造企业的产品设计大的多。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.2 设计计划信息化随着一些计算机辅助设计（CAD）软件的发展，矿山设计的信息化程度有了很大的进步，但还是远远落后于制造企业。矿山设计需要在地测信息化的基础上进行，地测信息化的水平也制约着设计的信息化。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.2 设计计划信息化矿山采掘（剥）计划的优化编制利用运筹学、系统模拟、计算机技术，合理安排矿山开拓、探矿、采准、回采、充填等作业，不断地为自己准备原材料，避免采掘失调，保证矿山均衡生产。中长期规划，年度计划，季度计划，月计划。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.2 设计计划信息化前面提到的矿业软件一般都具有设计计划功能，在露天矿山的应用比较成功，在地下矿成功应用的相对较少。国内也出现了一些在应用比较成功的采矿设计软件，但目前大部分矿山只是利用计算机辅助进行一些单体工程设计，系统性较差。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.3 生产过程信息化生产过程信息化包括：露天GPS调度系统；地下矿生产过程监控系统；井下人员监控 井下移动设备监控 井下固定设备监控 地面设备监控,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.3 生产过程信息化露天矿GPS调度系统GPS技术简介；GPS提供的服务：准确定位，精确导航，监视物体移动，报告正确时间；主要应用：(1)生产调度，自行式设备的跟踪，电铲定位，钻机定位。(2)位移监测。GPS的优点：(1)覆盖范围广；(2)定位速度快；(3)保密性强。北斗卫星导航系统,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.3 生产过程信息化最近几年，地下矿山的生产过程自动化有了长足的发展，提升、运输、通风、排水、充填系统的自动化，遥控铲运机、遥控钻机在矿山的应用说明自动化与遥控技术已经进入了矿山企业。对于类似于加工企业的选矿生产，则大部分达到了自动化或半自动化水平。矿山生产过程自动化水平的提高为生产过程信息化创造了条件。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.3 生产过程信息化矿山企业生产过程的自动化、数字化不同于一般的制造企业，特别是分布于不同中段、不同台阶的采掘（剥）生产，由于作业地点分散、作业过程不连续、作业条件恶劣等原因，完全实现自动化、信息化难度较大。根据我国矿山目前的装备水平和管理现状，地下矿生产过程信息化、自动化的内容主要有：,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.3 生产过程信息化无人采矿人工智能与机器人的应用；无人驾驶机车；遥控钻机；遥控铲运机；司机操控井下硐室控制地面控制远程控制。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,2.4 经营管理信息化在地测信息化、设计信息化、生产过程自动化的同时，建立各种计算机信息系统，才能充分开发和应用信息资源，实现企业中资金流、物流合理有序的流动。主要内容有：全面预算、计划统计、物资供应、设备资产、产品销售、人力资源、财务成本、经济活动分析、办公自动化（OA）等。,2 矿山企业信息化的内容,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.1 数字矿山的概念3.2 数字矿山的意义3.3 数字矿山的理论基础3.4 数字矿山建设概况3.5 关于数字矿山建设的思考,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.1 数字矿山的概念数字矿山（Digital Mine，DM）是数字地球（Digital Earth，DE）的理念、原理及技术在矿山领域中的具体应用和延伸。数字矿山的开发和应用既有与数字地球相似的地方，又有其本身的特点，所以研究数字矿山首先要理解数字地球。美国副总统戈尔于1998年最先提出“数字地球”的概念。“数字地球”包括3个重要的组成部分：信息的获取、信息的处理、信息的应用。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.1 数字矿山的概念数字矿山概念自从1999年11月首届“国际数字地球”大会提出以来，已经经过了十几个年头；数字矿山概念产生后，迅速发展，定义、概念、内涵、功能体系、关键技术的研究层出不穷；目前，数字矿山建设已不再是单纯的理论研究和概念炒作，而是有了明确的建设目标：即建设“安全、绿色、智能、高效”的现代化矿山；数字矿山建设不能一蹴而就，而是伴随企业发展不断发展完善，这一理念已被矿山企业所接受；管理理念僵化、管理水平落后是影响数字矿山建设效果的最大障碍。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.2 数字矿山的意义随着人类文明的发展，对矿产品需求的增加，不可再生的矿产资源只能越来越少，高品位、易开采的矿床逐渐枯竭。矿山开采将针对以下几个类型：(1)深部矿床(2)低品位矿床(3)松、软、破矿床(4)水体下矿床(5)高海拔矿床,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.2 数字矿山的意义由于开采条件的改变，矿山企业获得利润的难度加大；矿山特别是井下作业环境恶劣是社会所公认的。人类文明的进步，小康社会的建设，都要求彻底改善工作人员的劳动条件；研究建设数字矿山，实现智能采矿、自动化采矿是从根本上解决上述问题的唯一途径。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.2 数字矿山的意义在矿业发达国家矿山，信息技术的应用已相当普及。二十世纪后20年，这些国家矿山信息化的重点已转到地下矿山生产过程自动化，实现远程遥控和自动化操作方面。(1)提高劳动生产率，降低成本，使自己在市场不景气的情况下仍处于竞争优势地位。(3)寻求更经济的开采贫矿和深部矿床的有效途径。(2)使矿工远离高地温、岩爆威胁等恶劣操作环境，彻底改善矿工的安全和健康状况，实现采矿办公室化。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.3 数字矿山的理论基础(1)系统工程学和信息工程学。数据库的构建，来自不同数据源和信息平台的信息系统的集成，系统标准制定等。(2)数字地质学及岩石力学理论。建立三维可视化动态地质模型、矿床模型、岩石力学模型。岩体不连续面自动数字化测绘技术的应用。数字摄影测绘理论与遥感数字成像，建立数字高程模型等。(3)现代采矿学。适应远程遥控和自动化作业的新的采矿工艺和方法。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.3 数字矿山的理论基础(4)无线电和光纤通信理论、空间信息理论、自动定位与导航理论。实现远程遥控和自动化采矿的基础。(5)机械工程学、机器人与自动化理论。开发研制先进的自动化采矿设备。(6)检测监控理论。建立作业环境监测系统、安全生产监测系统、固定设备监测系统、移动设备监控系统等。(7)工程管理科学、运筹学与控制论。建立高速企业网，人、财、物、产、供、销综合分析决策，中长期生产规划，生产方案优化决策等。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(1)硬件平台建设网络系统 工业以太网、有线局域网、无线局域网 数据中心、数据库、数据库管理系统等生产调度指挥中心（或安全生产监控中心）建设 DLP拼接屏或边缘融合大屏 中心监控设备等,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(1)地质资源的数字化和三维可视化 购置商品化的矿业软件，如Surpac，Micromine，Mintec，Datamine等国外软件；3Dimine，Dimine，MapGis等国产软件。许多矿山通过三维建模，开发了一些地表、井下的三维模型或称为虚拟现实，较为直观的反应矿山的实际状况；比较符合一些人的要求；,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(2)设计计划数字化、最优化功能的实现 上述软件一般都具有进行采矿设计、计划编制的功能，可部分实现设计计划数字化；这些软件在地质测量方面的应用相对较为成功，但在采矿设计、计划编制方面存在一些这样那样的问题，大部分矿山一般采用CAD、或人工辅助完成设计、计划方面的工作。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(3)生产过程自动化系统建设 提升运输自动化；通风自动化；排水自动化；压风自动化；变配电自动化；充填自动化；选矿自动化等。部分实现无人或少人操作，提高设备运行效率。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(4)安全管理系统建设 人员定位系统；通讯联络系统；监测监控系统，井下环境监测、地压监测、数字视频监控等；重点设备在线监测；尾矿库在线监测。部分实现无人或少人操作，提高设备运行效率。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.4 数字矿山建设概况(5)生产管理系统的开发建设 地质储量、测量验收、生产矿量、损失贫化报表；生产计划、生产调度、生产统计报表；其他经营管理系统的开发建设物资管理系统设备管理系统人力资源管理系统财务成本系统办公自动化等。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.5关于数字矿山建设的思考一些矿山建设数字矿山的积极性较高，但在认识上存在差距，重硬件、轻软件、轻管理的现象普遍存在；在信息技术领域，矿山技术力量相对薄弱，既懂管理又懂信息技术的复合型人才缺乏，单靠矿山自己的力量来建设数字矿山比较困难；僵化的管理理念、对数字矿山的片面认识，是数字矿山建设成败的关键。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.5关于数字矿山建设的思考数字矿山的建设可以依层次循序渐进，也可以采用选择重点、逐步扩大或跨越式发展方式，其终极目标是实现矿山真正安全、高效、经济开采。用信息技术改造传统产业，在我国还处于起步阶段，矿山更为落后。分析研究少数先行者的经验，对于我国矿山，从构建安全生产监测系统、开采方案优化决策系统与生产调度指挥系统着手，向数字化矿山方向发展，可能是更为有效的途径。,矿山企业信息化与数字矿山,3 数字矿山简介,3.5关于数字矿山建设的思考国家科技部、基金委等机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山研究课题，例如：国家“十一五”863项目：“数字化采矿关键技术与软件开发”；国家“十二五”863项目：“地下金属矿智能开采技术”；国家“十二五”863项目：“数字矿山建设关键技术研究与示范”。,矿山企业信息化与数字矿山,4 自动化采矿技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4 自动化采矿技术进展,4.1当前的技术进展4.2 典型矿山介绍4.3 我国应采取的对策,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,国外矿业发达国家在完成工业化、信息化的基础上，大力进行采矿自动化、智能化方面的研究与探索，取得了一些进展；我国的工业化进程尚未完成，现阶段又面临实现工业化、信息化的双重任务，矿山企业更是如此；因此，重点进行矿山自动化、信息化建设，特别强调的是数字矿山建设；矿山信息化、数字化建设的最终目标是 实现远程遥控和自动化采矿（智能采矿）。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿业发达的国家如加拿大、瑞典、芬兰、南非、澳大利亚等为此已不懈努力，奋斗了二三十年，获得了丰硕的成果。1991年，芬兰提出了智能矿山技术研究计划（IM）；1997年，提出了智能矿山实施研发技术计划（IMI）；1993年，加拿大开始实施采矿自动化项目（MAP）五年计划；加拿大还制订出一项拟在2050年实现的远景规划，即在加拿大北部边远地区建设一个无人矿山，通过卫星操控矿山的所有设备实现机械破碎和自动采矿。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,自动化采矿的发展与设备制造厂家有密切关系，国际著名的几家采矿设备公司均在大力发展各自的自动化采矿装备及相关技术。目前有三大设备公司在研制智能设备，在解决自动定位与导航方面发挥了重要作用，他们已从制造设备发展到研究系统解决方案。山德维克（Sandvik）公司的 AutoMine项目 卡特彼勒（Caterpillar）公司Minegem项目 阿特拉斯（Atlas Copco）Scooptram Automation System,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,研究探索的自动化项目很多，如凿岩、装药、爆破、支护、出矿、井下运输等，但较为成功的是凿岩作业和出矿作业；井下机车运输自动化技术已经非常成熟并被广泛应用；至于提升、通风、排水、充填等系统的自动化，国内一些矿山的应用也比较成功。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,凿岩作业自动化凿岩从视距内遥控，到井下硐室遥控，现在已经实现了从地面遥控的自动化凿岩；可以连续自动完成掘进工作面一个循环的炮孔或深孔采矿工作面一排扇形炮孔的凿岩，但设备移位和保养维修仍需人工干预。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,出矿作业铲运机出矿作业自动化大致经历了一下几个阶段：（1）局部遥控作业；（2）人工控制铲矿、自动运行、人工控制卸矿；（3）人工控制铲矿、自动运行、卸矿；（4）全自动出矿。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,局部遥控作业 操作员用一台配带于胸部的控制装置控制铲运机进入采场装载。装载完成后，遥控将铲运机从矿堆移出。操作员再回到驾驶室，手动将铲运机开往卸载点。卸载完成，操作员再把它开回到刚才的装载点。这样做尽管达到了操作员不进入危险区域的目的，但在不遵守安全程序时，还是会发生事故。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,人工控制铲矿、自动运行 为了实现铲运机自动运行，国外一些矿山进行了多种试验。最初的方案是在巷道中安装电子导航线，铲运机装载完成后，控制器自动导航控制铲运机运行至卸载点卸载。试验表明导航效过比较理想，但是受导引系统限制，铲运机运行速度提升困难。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,人工控制铲矿、自动运行后来又使用激光雷达探测墙壁的距离和铲运机在巷道中的准确位置，并通过数据库给铲运机提供空间信息，发出移动指令：向左、向右、前进、后退、稳定速度、加速或刹车。这些技术的采用保证了在一个分段顺利实现三台铲运机的同时运行。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,出矿作业 解决了铲运机自动运行问题后，自动卸矿、自动铲矿问题的解决保证了铲运机的全自动运行。自动化铲运机有很大的优势，如不怕炮烟、不用休息、连续工作等。同时也彻底改变了工人的工作环境。不利因素：自动化区域运行的铲运机需要更光滑的巷道底板和大量的辅助装备，所以成本要高于人工操作采场。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,AutoMine系统 山德维克的AutoMine 也称为地下矿山自动化矿石运输系统，被广泛应用于加拿大、芬兰、智利、南非及澳大利亚等国的卡车、铲运机上。特点：(1)自动行驶及卸矿、远程遥控铲斗装矿；(2)操作人员在控制室控制、一个操作员可控制数台铲运机及卡车；(3)运行状态及生产监控、交通控制、导航系统无需基础设施；(4)与外部系统兼容接口；(5)适用于不同应用场合、灵活的作业区域隔离系统。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,AutoMine系统 AutoMine系统效益：(1)提高安全性、改善工作环境；(2)提高的设备利用率、提高生产效率；(3)改善放矿管理；(4)降低的维护成本、降低的作业成本。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,AutoMine-Lite系统山德维克的AutoMine-Lite系统，用于小区域的视频和无线电遥控系统；它以AutoMine的技术为基础，控制系统安装在一辆面包车上，可以在矿井下灵活地移动到不同的采区或采场封闭区域附近，接通控制线路后，便可操纵智能铲运机乃至卡车运作，比较方便。作为自动化采矿的一种方案，易于推广应用。,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,LHD自动化出矿,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4.1当前的技术进展,矿山企业信息化与数字矿山,4 自动化采矿技术进展,芬兰矿山采矿自动化.wmv,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,瑞典基律纳铁矿基律纳铁矿最大特点是：生产规模大，08年产铁矿石2750万吨；劳动生产率高，400人从事井下作业；阶段高，正在生产的1045水平为275米，正在开拓的1365水平为320米；分段高，目前的分段高度为28.530米；自动化程度高，提升运输早在上世纪末就完全实现了自动化，目前，大部分区域的凿岩、出矿作业也以实现了自动化。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,在自动化出矿方面，Kiruna铁矿经历了多年曲折的试验。一开始铲运机采用视距外远程作业，即操作员用一台配带于胸部的控制装置控制铲运机进行装载。装载完成后，遥控将铲运机从矿堆移出。操作员再回到驾驶室，手动将铲运机开往卸载点。卸载完成，操作员再把它开回到刚才的装载点。这样做尽管达到了操作员不进入危险区域的目的，但在不遵守安全程序时，还是会发生事故。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,1986年开始进行自动铲运机的试验；1995年安装了改进的装载电控系统，开发了防止铲运机互相碰撞的交通控制系统和导航系统；后来又使用激光雷达探测铲运机在巷道中的准确位置，并通过数据库给铲运机提供空间信息，发出移动指令，顺利实现了一个分段三台铲运机的同时运行；由于井下作业，如凿岩、部分自动化铲运机、运输、提升系统等基本实现了遥控和无人驾驶，人员逐步向维护和地表发展。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,智利特尼恩特铜矿埃尔特尼恩特铜矿（El Teniente），属斑岩型铜矿。主要矿体长1500米，宽300-800米。主要矿物是黄铜矿（占70%），伴生有金、银、钼。矿石储量60亿吨，铜金属量约6000万吨。特尼恩特铜矿1905年投产，目前尚有矿石储量25亿吨，铜品位0.86%，铜金属量约2100万吨。采用自然崩落法采矿。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,世界上最大的地下矿山，平均日出矿13万吨以上。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,利用Sadvik Tamrock公司的AutoMine系统在两个采区实现了半自动化出矿。其中一个采区布置有15条出矿巷道，188个装矿点。控制室设在地表，距生产区约15Km。LHD装载为远程遥控操作，运行和卸载由机载计算机控制自动操作。,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,瑞典基律纳（Kiruna）铁矿智利特尼恩特（El Teniente）铜矿加拿大（Inco）国际镍公司南非芬斯（Finsch）金刚石矿澳大利亚奥林匹克坝（Olympic Dam）铜铀矿芬兰奥托昆普（Otokumpu）公司印尼Grasberg深部矿带,矿山企业信息化与数字矿山,4.2 典型矿山介绍,值得注意的是，除奥林匹克坝铜铀矿外，试验矿山大都是采用崩落法采矿的矿山，特别是采用自然崩落法的矿山；正是由于这种采矿方法工序比较简单，所以成为自动化采矿发展较快，也能连续生产的矿山。,矿山企业信息化与数字矿山,4.3 我国应采取的对策,自动化采矿的经济和社会效益：(1)彻底解决矿山生产的安全问题(2)极大地提高劳动生产率(3)降低能耗，提高设备工时利用率(4)有利于更准确地控制放矿(5)带动相关产业链的发展(6)使矿工的社会地位发生根本性的转变,矿山企业信息化与数字矿山,4.3 我国应采取的对策,自动化采矿在我国虽然还是空白，但一些有远见卓识的矿山在实现矿山数字化、信息化的基础上，开始探索发展自动化采矿的途径。为了改善矿工的劳动条件，有的矿山已经开展凿岩台车视距内遥控操作和铲运机遥控铲装作业；国家科技部已将“智能采矿”列入“十二五”“863”高科技发展计划，投入资金开展智能采矿技术研究。,矿山企业信息化与数字矿山,4.3 我国应采取的对策,（1）适应自动化采矿的开采工艺 中深孔、大孔落矿、相对固定出矿点。（2）选择恰当的自动化采矿系统 如，采用AutoMine-Lite系统。（3）借鉴国外先进技术 引进-消化-吸收-再创新的技术路线。（4）建立示范采区 不着眼于眼前的利益，服务于矿业的长远发展，着眼于建设矿业强国。,矿山企业信息化与数字矿山,4.3 我国应采取的对策,自动化采矿对井下环境要求低，可连续作业，因此，可以明显提高采矿效率；现阶段，特别是在我国，自动化采矿需要较高的投资，必然会导致采矿成本的上升；另外，自动化采矿需要精细化的矿床模型、科学的开采工艺、智能化的技术设备、先进的管理理念支持，矿山必须充分认识这一点；但是，自动化采矿是从根本上改善矿工劳动条件，保证矿山本质安全的唯一途径。,2023/3/13,矿山企业信息化与数字矿山,演讲完毕，谢谢听讲!,再见，see you again,3rew,