近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，而礦山開(kāi)發(fā)作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要命脈之一，更為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了95%左右的能源和80%左右的工業(yè)原料。智能礦山技術(shù)將給世界礦業(yè)的發(fā)展帶來(lái)前所未有的機(jī)遇，傳統(tǒng)的礦山技術(shù)將逐漸退出礦業(yè)舞臺(tái)，智能化、信息化、自動(dòng)化的礦山技術(shù)即將開(kāi)啟一個(gè)嶄新而充滿活力的科技發(fā)展領(lǐng)域。下面，我們將對(duì)智能礦山技術(shù)的規(guī)劃中體系結(jié)構(gòu)的建立與采礦工作的實(shí)踐研究進(jìn)行探討和分析。

　　1智能礦山技術(shù)的規(guī)劃

　　1.1智能礦山的體系結(jié)構(gòu)

　　智能化礦山的結(jié)構(gòu)體系被分為感知層、解析層、傳輸層、處理層以及應(yīng)用層五個(gè)層次。感知層的主要功能是感知與采集信息，利用條形碼只讀器、傳感器、攝像頭等設(shè)備，完成感知層的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制任務(wù)。解析層是對(duì)感知層所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)、篩選、編碼，從中篩選出有用的信息進(jìn)行向上傳送，將重復(fù)無(wú)用的信息刪除，以此來(lái)減少信息包丟失的概率并提高傳輸速度和上級(jí)對(duì)有效信息的獲取速度。傳輸層主要包括數(shù)據(jù)接入和網(wǎng)絡(luò)傳輸，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是通過(guò)傳感網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各層之間數(shù)據(jù)信息的傳遞和交流。處理層是篩選出對(duì)應(yīng)用層有用的信息，并進(jìn)行分類(lèi)、調(diào)取和上傳工作。至于應(yīng)用層，它的主要功能包括對(duì)已篩選出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯聚、轉(zhuǎn)換和分析，它最終實(shí)現(xiàn)了智能化礦山體系對(duì)細(xì)節(jié)的采集分析。由于在感知層我們已獲取了大量有關(guān)數(shù)據(jù)，而這些原始數(shù)據(jù)對(duì)客戶來(lái)說(shuō)并不是全都需要的，因此，客戶真正需要的，具有實(shí)際價(jià)值的內(nèi)容需要通過(guò)應(yīng)用層服務(wù)器的適配以傳遞到客戶手中。另外，應(yīng)用層還可通過(guò)發(fā)布指令來(lái)控制任務(wù)。

　　原來(lái)的系統(tǒng)只能在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中節(jié)約部分成本，這遠(yuǎn)不足以充分發(fā)揮智能礦山技術(shù)的特殊作用，只有在各個(gè)信息層間進(jìn)行交流傳遞，才能在最大程度上發(fā)揮智能化礦山技術(shù)的特點(diǎn)，達(dá)到促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展、提高生產(chǎn)效率的作用，因此，各個(gè)信息層之間的信息交流傳遞在智能礦山技術(shù)發(fā)展上有著巨大的作用。

　　1.2智能礦山體系的構(gòu)建

　　礦山智能化的實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)在于它的執(zhí)行階段，這在整個(gè)發(fā)展過(guò)程中體現(xiàn)在其智能生產(chǎn)、智能監(jiān)控、智能銷(xiāo)售、智能管理以及智能決策五個(gè)方面。

　　(1)智能生產(chǎn)：在實(shí)際生產(chǎn)操作中，利用各種設(shè)備處于工作狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)傳輸層將信息傳送至處理中心進(jìn)行統(tǒng)一控制管理。生產(chǎn)數(shù)據(jù)生成之后上行至中心數(shù)據(jù)庫(kù)以便于實(shí)現(xiàn)資源共享。如此，各層管理人員都可以通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)反映的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，從而便于調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度。

　　(2)智能監(jiān)控：生產(chǎn)過(guò)程中的安全問(wèn)題是礦業(yè)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。安全監(jiān)控將井下瓦斯傳感器、人員定位以及各相關(guān)的安全監(jiān)控設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)判斷工作環(huán)境是否處于安全狀態(tài)，并能及時(shí)實(shí)施應(yīng)急方案。更重要的一點(diǎn)是，智能礦山的系統(tǒng)可通過(guò)計(jì)算安全監(jiān)控設(shè)備傳回來(lái)的數(shù)據(jù)，分析其發(fā)展方向，并及時(shí)對(duì)存在安全隱患的工作環(huán)境實(shí)施解決方案，將危險(xiǎn)扼殺在搖籃之中。

　　(3)智能銷(xiāo)售：無(wú)論的那種環(huán)境上的道路交易都必須經(jīng)過(guò)進(jìn)礦、稱(chēng)重、裝載、出礦等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)智能銷(xiāo)售要先實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的智能管理。實(shí)現(xiàn)完全的智能銷(xiāo)售就能建立起無(wú)需人值班的自動(dòng)銷(xiāo)售環(huán)境。

　　(4)智能管理：采礦工作的管理涉及多個(gè)方面，大至業(yè)務(wù)流程的管理，小至食堂用餐管理、宿舍管理等。智能礦山的管理工作終將結(jié)合礦業(yè)所持有的管理信息和資源，實(shí)現(xiàn)管理上的智能化。

　　(5)智能決策：在實(shí)現(xiàn)上述四項(xiàng)內(nèi)容是智能化后，一座礦山的全部基本信息幾乎完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，最大程度上確保了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。智能礦山系統(tǒng)將所獲得的信息匯總處理，把無(wú)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)體系轉(zhuǎn)變?yōu)橄噍o相成的知識(shí)體系，再對(duì)其進(jìn)行提煉成為決策，最終建立一個(gè)指導(dǎo)監(jiān)控采礦工作的指揮中心。

　　2智能礦山技術(shù)的實(shí)踐研究

　　2.1智能化采礦技術(shù)的基礎(chǔ)

　　采礦技術(shù)基礎(chǔ)是礦山工作得以順利進(jìn)行的前提，其中主要包括自動(dòng)化礦山設(shè)備、礦山可視化技術(shù)以及礦山網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。

　　(1)自動(dòng)化礦山設(shè)備

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，許多發(fā)達(dá)國(guó)家的采礦設(shè)備也迅速發(fā)展起來(lái)，已研發(fā)使用多種礦山自動(dòng)化設(shè)備。這些設(shè)備主要應(yīng)用于鑿巖、鏟運(yùn)、裝藥、礦石破碎、遠(yuǎn)距離通訊以及露天礦邊坡檢測(cè)等方面。地下采礦設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是裝備的系統(tǒng)配套，這要求有較高的機(jī)械化程度;二是裝備無(wú)軌化、遙控化、自動(dòng)化程度要高，以滿足無(wú)人駕駛和機(jī)器人作業(yè)的順利進(jìn)行。

　　(2)礦山可視化技術(shù)

　　可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交流，通過(guò)該技術(shù)，管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，并及時(shí)對(duì)底層環(huán)境、礦山實(shí)體、采礦活動(dòng)等情況進(jìn)行模擬分析?？梢暬夹g(shù)的應(yīng)用克服了原有技術(shù)中二維空間技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和情境再現(xiàn)中的表達(dá)不充分，實(shí)現(xiàn)了空間的完全可視化。可視化技術(shù)以專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)、采礦、測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立了三維模型，為優(yōu)化礦山開(kāi)采方案以及合理生產(chǎn)工作提供了先進(jìn)科技手段。

　　(3)礦山網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)

　　礦山網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)又包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)以及漏泄通訊技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要作用于礦山企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度監(jiān)控生產(chǎn)情況。無(wú)線通訊技術(shù)主要應(yīng)用于采礦工作的實(shí)時(shí)管理和生產(chǎn)調(diào)度，該系統(tǒng)采用無(wú)線通訊系統(tǒng)和GPS技術(shù)將安裝在各大型設(shè)備上的車(chē)載計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)傳送到中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，以切實(shí)處理好設(shè)備存在的問(wèn)題，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，優(yōu)化采礦作業(yè)。漏泄通訊技術(shù)以漏泄電纜為主要傳輸渠道，將漏泄電纜鋪設(shè)到井下巷道中，組成全礦規(guī)模的無(wú)線電通訊網(wǎng)，它實(shí)現(xiàn)了通訊通道的互不干擾，建立了完整的語(yǔ)言通訊系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)安全性的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　2.2智能化采礦技術(shù)的實(shí)施

　　智能礦山技術(shù)的規(guī)劃研究和機(jī)械系統(tǒng)的研制試驗(yàn)是智能礦山技術(shù)實(shí)施的前提，建立智能礦山思想，將中國(guó)的采礦技術(shù)推向國(guó)際舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)智能化采礦的高效性。

　　(1)區(qū)域內(nèi)智能礦山爆破技術(shù)

　　精確的數(shù)據(jù)提供為智能化爆破提供了有利條件，利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算恩錫，實(shí)時(shí)掌握爆破爆下的礦石量和廢石量，并對(duì)礦石進(jìn)行品味測(cè)評(píng)，以決定爆下的礦石和廢石的去向，從而節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，增加礦山的經(jīng)濟(jì)效益。智能化爆破技術(shù)還可對(duì)實(shí)際爆破效果進(jìn)行分析，并與原爆破設(shè)計(jì)對(duì)比，及時(shí)修正爆破參數(shù)，在實(shí)施過(guò)程中不斷提高爆破效果。區(qū)域內(nèi)智能礦山的爆破技術(shù)可以有效提高采礦的回收率，并在最大程度上降低貧化率。而且可回避數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄有斷層或者其他不便于開(kāi)采的地質(zhì)構(gòu)造，或者對(duì)該現(xiàn)象采取相應(yīng)的解決措施，有效地保障了采場(chǎng)工作人員的生命安全和設(shè)備的安全維護(hù)。

　　(2)區(qū)域內(nèi)智能礦山回采設(shè)計(jì)

　　在所得數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)域內(nèi)智能礦山進(jìn)行回采設(shè)計(jì)，及時(shí)掌握每個(gè)采場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，在了解場(chǎng)地實(shí)際情況的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行爆破措施和出礦操作。再對(duì)采場(chǎng)實(shí)行探測(cè)操作，以獲取采場(chǎng)的最新情況和變化情況，用于指導(dǎo)該采場(chǎng)的回采設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)很大程度上減少了礦區(qū)的礦石浪費(fèi)，降低損失，利用遙控?zé)o人駕駛設(shè)備充分回收已經(jīng)進(jìn)行過(guò)爆破的采場(chǎng)所遺留的礦產(chǎn)資源，增加礦山的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　現(xiàn)代化礦山的構(gòu)建取決于該礦山智能化與信息化的發(fā)展，但智能礦山的建設(shè)過(guò)程中，仍存在許多懸而未決的問(wèn)題，它需要各學(xué)科專(zhuān)家的共同努力來(lái)解決，這作為一項(xiàng)關(guān)系到礦業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的重要任務(wù)將被歸為礦業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目。我們要盡快落實(shí)建立一個(gè)可以完美解決礦山問(wèn)題的方案，使得礦山技術(shù)完全達(dá)到智能化，這項(xiàng)工程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械與系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的目的，提高了采礦工作的速度，增加了其經(jīng)濟(jì)效益。我們要讓中國(guó)礦山用自己的實(shí)際例子告訴世界：智能礦山技術(shù)讓采礦行業(yè)進(jìn)步了!