近年來(lái)，礦難頻繁發(fā)生。6月19日山西一煤礦發(fā)生冒頂事故，6人遇難；6月27日剛果礦區(qū)塌方，39人死亡；7月31日貴州畢節(jié)煤礦瓦斯爆炸，6人死亡；8月2日唐山礦井礦難造成6人死亡......據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年1月至今我國(guó)各類礦山事故已經(jīng)讓157個(gè)鮮活的生命離開(kāi)。每年中國(guó)都有成百上千的工人死于礦難，血肉之軀對(duì)上礦難根本逃無(wú)可逃，而且人工開(kāi)采的傳統(tǒng)方式效率極低，因此各礦企亟待一種新型的采礦方式。
所幸，數(shù)字化的時(shí)代來(lái)臨也給采礦業(yè)指出未來(lái)的道路——智慧礦山。
01
智慧礦山一路走來(lái)
智慧礦山是指采用現(xiàn)代高新技術(shù)和全套礦山自動(dòng)化設(shè)備等來(lái)提高礦山生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，將礦山生產(chǎn)維持在較佳狀態(tài)和較優(yōu)水平。新型數(shù)字化技術(shù)能夠幫助傳統(tǒng)采礦企業(yè)在生產(chǎn)供應(yīng)鏈、設(shè)備管理、工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、新員工培訓(xùn)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)提升，以優(yōu)化管理、提升效率、節(jié)省成本，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
2010年，智慧礦山概念從發(fā)達(dá)國(guó)家傳入我國(guó)，隨即在我國(guó)礦業(yè)界引起極大震動(dòng)。
中南大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師周科平認(rèn)為，21世紀(jì)的礦業(yè)，就是要構(gòu)建一種新的智能模式，實(shí)現(xiàn)資源與開(kāi)采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)裝備智能化、生產(chǎn)過(guò)程可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。
礦業(yè)企業(yè)“智能化”高速發(fā)展
2012年，陜煤化集團(tuán)紅柳林礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)智能化采煤工作面，初步實(shí)現(xiàn)了“工作面有人巡視、無(wú)人操作”的工作模式。
2018年3月，世界首套8.8米超大采高智能工作面、國(guó)內(nèi)首個(gè)數(shù)字礦山示范礦井和世界首個(gè)智能煤礦地面區(qū)域控制指揮中心，在國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)上灣煤礦建成投運(yùn)。這也是我國(guó)高端采煤裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中的一項(xiàng)重要突破。
目前，國(guó)內(nèi)各大礦區(qū)都在推進(jìn)智能化采煤工作面建設(shè)：兗礦集團(tuán)成功研發(fā)1米以下薄煤層自動(dòng)化安全高效開(kāi)采成套技術(shù)裝備與生產(chǎn)工藝；山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)的11個(gè)采煤工作面、陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司所屬4對(duì)礦井全部實(shí)施了智能化開(kāi)采，形成了薄煤層、中厚煤層到厚煤層智能化開(kāi)采的全覆蓋……
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤炭行業(yè)已經(jīng)建成了100多個(gè)智能化采煤工作面，實(shí)現(xiàn)了地面一鍵啟動(dòng)、井下有人巡視、無(wú)人值守。
政府鼎力支持
2016年，原國(guó)土資源部發(fā)布《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016～2020年)》，明確提出未來(lái)五年要大力推進(jìn)礦業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新，加快建設(shè)數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化礦山，大力發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)”。
2018年5月1日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智慧礦山信息系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》(GB/T34679-2017)正式頒布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)智能化礦山建設(shè)已開(kāi)始真正落地。
今年年初，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，明確將大力推動(dòng)煤礦現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的少人化和無(wú)人化。相關(guān)規(guī)劃明確，到2020年，我國(guó)將建成100個(gè)初級(jí)智能化示范煤礦，2025年全部大型煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。
“智慧礦山是新時(shí)代對(duì)礦山人提出的新要求，建設(shè)信息化、數(shù)字化、智能化、無(wú)人化的現(xiàn)代化礦山，不僅是黨和國(guó)家交給礦業(yè)人的政治任務(wù)和目標(biāo)，也是現(xiàn)實(shí)環(huán)境的要求�！鼻鄭u中鴻重型機(jī)械有限公司董事長(zhǎng)寧曉峰表示。
02
智慧礦山的三頭六臂
從技術(shù)的角度來(lái)看，智慧礦山就是礦山數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取、數(shù)據(jù)通信和集成、智能化數(shù)據(jù)處理及而向需求的智能化服務(wù)。主要包括以下關(guān)鍵技術(shù)：
空間信息技術(shù)
以測(cè)繪、遙感、全球定位導(dǎo)航技術(shù)、地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)將實(shí)現(xiàn)礦山信息采集和處理的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化、智能化。
智慧礦山建成，礦山全貌將一覽無(wú)遺！
云網(wǎng)融合技術(shù)
云網(wǎng)融合是將物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算相融合的全新理念。物聯(lián)網(wǎng)是將射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、三維激光掃描儀等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
這種技術(shù)將實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程爆破、開(kāi)挖、選礦、采礦、運(yùn)輸?shù)葟?fù)雜操作。
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
隨著智慧礦山各種類型海量數(shù)據(jù)的獲取和集成，從礦山數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘知識(shí)成為智能服務(wù)的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。從海量數(shù)據(jù)中提取有用的知識(shí)，基于此建立決策支持和智能服務(wù)的專家系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智慧礦山的關(guān)鍵技術(shù)。
采礦過(guò)程中有任何意外，計(jì)算機(jī)分析較好的解決方案，一鍵解決！
三維模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)
借助虛擬現(xiàn)實(shí)、三維模擬和人工智能技術(shù)建立起來(lái)的礦床模型、采礦模擬、地下礦井仿真、井下圍巖力場(chǎng)仿真等，能夠?qū)崿F(xiàn)礦井上下三維實(shí)體及景觀的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)顯示，幫助礦山企業(yè)了解礦體形態(tài)、構(gòu)造，模擬地下礦井火災(zāi)場(chǎng)、井下圍巖力場(chǎng)和地下礦井水災(zāi)場(chǎng)，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控礦井人員，為礦山?jīng)Q策和工程計(jì)算提供功能服務(wù)。
這項(xiàng)技術(shù)能幫助你在采礦前就能預(yù)知采礦會(huì)出現(xiàn)的所有情況，助你未雨綢繆！
智能采礦和服務(wù)技術(shù)
智慧礦山需要智能采礦技術(shù)理論的支持，包括無(wú)人采礦技術(shù)、井下勘探與物探技術(shù)、井下快速定位與自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)、地下礦井人員定位技術(shù)、自動(dòng)化指揮調(diào)度系統(tǒng)等。
智慧礦山不僅提供礦山數(shù)據(jù)幫助，還能提供智能服務(wù)變，為你提出較優(yōu)采礦路線、較優(yōu)開(kāi)挖點(diǎn)等！
安全保障體系
礦山生產(chǎn)(特別是地下開(kāi)采)有許多難以探測(cè)和預(yù)計(jì)的危險(xiǎn)，如瓦斯爆炸、塌方等事故隱患，嚴(yán)重威脅人身安全。
智慧礦山以嚴(yán)格規(guī)范的管理、先進(jìn)的技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人員失誤、無(wú)機(jī)器故障、無(wú)系統(tǒng)缺陷、無(wú)管理漏洞(“四無(wú)”)的人、機(jī)、礦山和管理高度融合的礦山安全目標(biāo)。
03
智慧礦山，未來(lái)能有多智慧？
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，很多東西都會(huì)隨著時(shí)間的推進(jìn)不斷進(jìn)化。如今較熱門的5G、VR等技術(shù)已經(jīng)不斷武裝智慧礦山了。
5G
在6月25日MWCS期間召開(kāi)的"5G is ON峰會(huì)"上，包鋼（集團(tuán)）公司副總經(jīng)理兼包鋼股份董事長(zhǎng)李德剛，詳細(xì)介紹了包鋼集團(tuán)在5G條件下的智慧礦山建設(shè)項(xiàng)目情況。"包鋼正在逐步實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)下的智慧礦山藍(lán)圖，運(yùn)用于運(yùn)礦車輛無(wú)人駕駛、無(wú)人機(jī)測(cè)繪地理信息、礦山生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控，以及5G技術(shù)支持的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾�(gè)領(lǐng)域。"李德剛表示。
5G是怎么改變智慧礦山的呢？首先，從工業(yè)控制的角度看，引入網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小于20毫秒的5G技術(shù)以后，礦山控制將更快更及時(shí)！
其次，隨著網(wǎng)絡(luò)速度的加快，許多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景將得到改變。因工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)時(shí)延的要求非常高，之前很多遠(yuǎn)程檢測(cè)和遙控的場(chǎng)景必須通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。例如：在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在大量移動(dòng)設(shè)備和轉(zhuǎn)動(dòng)部件，對(duì)其檢測(cè)或控制時(shí)采用有線網(wǎng)絡(luò)就會(huì)受到限制或非常困難。而5G時(shí)代的到來(lái)，可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)或遙控?cái)?shù)據(jù)的傳輸，徹底解決了有線傳輸?shù)睦щy問(wèn)題，采礦控制進(jìn)入無(wú)線時(shí)代！
VR
在智慧礦山中，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)在虛擬環(huán)境中的模擬實(shí)訓(xùn)，大幅降低在真實(shí)環(huán)境中操作的錯(cuò)誤，從而提高安全水平以及應(yīng)對(duì)安全事故的應(yīng)急處置能力。
VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用將大幅提升生產(chǎn)力，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從而促進(jìn)礦山行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。VR技術(shù)走進(jìn)礦業(yè)行業(yè)，讓礦山更智慧、更安全。
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