矿山数字化转型与智能化管理

矿山数字化转型与智能化管理

刘玖博

内蒙古太平矿业有限公司   内蒙古自治区巴彦淖尔市   015300

摘要：矿山数字化转型与智能化管理是矿山产业迈向更高效、智能、安全和可持续发展的必然趋势。在数字化转型的过程中，信息技术、物联网技术和人工智能技术等都发挥了重要作用，推动矿山产业进入一个全新的发展阶段。

关键词：矿山；数字化转型；智能化管理

引言

矿山数字化转型与智能化管理为矿山产业带来了诸多优势与潜在价值。通过提高生产效率、优化资源利用、强化安全管理、实现智能化运营等方面的改进，数字化转型推动矿山产业走向更加高效、智能、可持续的发展方向。积极应对挑战，不断创新和改进，将为矿山产业带来更加美好的未来。

1智能化矿山产业基本特点分析

在依托智能化发展矿山产业的过程当中，我们需要认识到智能化与信息化的基本特点，据了解其工作的基本原理，我们可以看到在进行矿山产业发展过程当中，借助智能化和信息化进行生产，可极大的降低安全事故的发生。一般人们都会使用功率较小的工具装置，可以避免与环境中易引起燃爆的气体发生联系，进而大大降低了毒气引爆事件产生的可行性。智能和信息化矿井行业，在管理工作的整个流程当中都有着很高的专业化和可探究性，特别是当出现问题的时候，可以更有效的把井下信息及时反馈到地面上来，由有关人员对其问题进行分析，在分析完毕以后可以更好的掌握其井下环境并进行合理的调节，既符合社会主义市场经济发展的基本要求，同时又融合了先进勘察科技与现代化科技，可以更好的推动矿井行业的可持续发展。

2数字化转型途径和方法

纵观国内矿山行业,前几年企业数字化转型主要是处于理论规划设计阶段,近几年许多企业在数字化转型实践方面做了很多实践工作,并且也取得的一定的成绩和效果。通过各个金属矿山企业的探索和实践,可以总结和概括出整个行业内进行数字化转型的主要途径。

(1)装备智能化。国内矿山总体效率低下,许多矿山存在规模不足的问题。随着中国经济的迅速发展,对矿石需求量的增加,同时由于科学技术的发展,矿山要逐步发展到数字化开采,装备也必然要实现自动化、智能化。装备智能化是聚焦矿山生产及安全相关的大型固定设施、固定设备、移动装备等底层设备设施的升级改造,或通过加装其他传感装置和智能设备,以满足智能矿山的建设要求。

(2)生产智能化。所谓生产智能化涵盖智能采矿、智能生产辅助、智能选矿等环节,即以“矿石流”和“数据流”为主线,建设少人甚至无人化的智能采矿、智能选厂,同时提升各类生产辅助系统运行效率及管控力度。为了保障生产的安全可靠性,对安监系统也要注重提高运行效率及管控力度,从而打造覆盖全工艺流程、决策优化、保障安全的智能矿山。另外,数字孪生给矿山数字化转型提供了坚实的技术支撑。以矿山生产的安全、高效、绿色、可持续发展为目标,利用最新的信息技术和矿业工程专业技术,打造高度智能化、大数据化、协同工作、云端服务的数字孪生矿山,是矿业数字化转型理论研究和实践的前进目标。利用数字孪生技术,对物理世界进行仿真、优化、预测和控制。为加快数字矿山建设,推进矿山数字化转型,应该充分研究如何利用数字孪生技术。建立矿山智能管控平台,通过应用数字孪生技术,对设备、系统、环境进行实时监控,便于矿山各级调度管理人员进行有效分析决策,同时也有利于专家、技术人员提供优质的远程服务。

(3)大数据融合。随着大数据技术的发展和应用,目前已被广泛应用于电商、金融、医疗、能源、制造等各大领域,是对巨量的、来源众多的和种类繁杂的数据进行高速地捕捉、发现和分析,用相对经济的方法获得有价值的一套技术架构体系。智能矿山也将是大数据应用的重要领域之一。首先,随着数字矿山的快速发展,智能设备和传感技术在矿山的大量使用与普及,使得矿山产生了大量来源多、结构复杂的数据。采集、存储、分析挖掘、可视化、控制和利用这些数据,将成为我国矿山企业的新挑战;同时,由于这些数据具有巨大的潜在价值,能够显著地提升矿山企业的经营管理水平,甚至可能为矿山企业拓展其他业务或促成根本性的升级转型。

3智能化管理的实践与应用

3.1智能化采矿技术的应用

智能化采矿技术是指应用先进的信息技术、传感器技术和人工智能等手段，实现矿山采矿过程的自动化和智能化。这些技术的应用可以提高采矿效率、降低人力成本、减少安全风险，是矿山产业数字化转型中的重要组成部分。以下是智能化采矿技术的主要应用：

3.1.1自动化钻孔

智能化钻孔技术可以实现钻孔作业的自动化。通过使用自动钻孔设备和先进的传感器技术，钻孔作业可以实现无人化和自主化，提高钻孔的准确性和效率。

3.1.2自动化爆破

智能化爆破技术利用传感器和数据分析技术，实现爆破作业的自动化和智能化。通过精确的预测和控制爆破过程，可以减少爆破产生的震动和噪音，降低对周围环境和设备的影响。

3.1.3无人驾驶矿卡

智能化采矿技术可以实现无人驾驶矿卡的应用。通过激光测距、雷达和摄像头等传感器技术，矿卡可以实现自主导航和智能避障，从而提高矿卡的运输效率和安全性。

3.2智能化设备与机械在矿山中的角色

3.2.1自动化作业

智能化设备和机械可以实现自动化作业，减少人工干预，降低人力成本，提高生产效率。例如，无人驾驶矿卡和无人驾驶装载机可以自主导航和智能装载，实现无人化运输和装载作业。

3.2.2远程控制

智能化设备和机械可以通过远程控制实现操作员对设备的远程监控和控制。远程控制技术可以减少操作员在现场的工作时间，降低操作风险，提高工作效率。

3.2.3智能监测与预警

智能化设备和机械配备了各种传感器，可以实时监测设备运行状态和环境参数。一旦发现异常，智能设备会自动发出预警并采取相应的措施，有助于预防设备故障和事故的发生。

3.3基于人工智能的矿山安全管理

基于人工智能的矿山安全管理是指利用人工智能技术和数据分析来提高矿山作业的安全性和预防事故发生。这种方法可以通过实时监测、预警和预防来降低矿山工作环境的风险，保障工人的安全。以下是一些基于人工智能的矿山安全管理的应用。

3.3.1智能监测

通过安装传感器和摄像头等设备，实现对矿山作业区域和设备的实时监测。传感器可以检测矿山工作环境中的温度、湿度、气体浓度等参数，摄像头可以监控作业现场的情况。这些监测数据可以通过人工智能算法进行分析，及时发现异常情况，比如温度异常、气体泄漏等，从而提前预警可能发生的事故。

3.3.2事故预测

基于历史数据和人工智能算法，可以进行事故预测分析。通过分析历史事故数据和潜在危险因素，人工智能可以预测可能发生的事故类型和时间，并提供相应的预防措施，帮助矿山管理者及时采取措施来避免事故的发生。

3.3.3智能安全培训

人工智能技术可以用于矿工的智能安全培训。通过虚拟现实技术，矿工可以在虚拟环境中接受安全培训，模拟真实的作业场景和潜在危险，提高矿工对安全规范和操作程序的认知和遵守。

结束语

随着全球资源需求的不断增长，矿山产业作为支撑现代社会发展的基石，其在经济、社会和环境方面的地位日益凸显。然而，传统矿山管理模式面临着效率低下、安全风险高、资源浪费等问题，亟需进行转型和升级。信息技术的迅猛发展为矿山产业带来了新的机遇与挑战，数字化转型和智能化管理成为推动矿山产业持续发展的重要驱动力。

参考文献

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