時(shí)間：2023-09-11 09:18:01
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關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山；應(yīng)用前景
Abstract: the article expounds the concept of digital mining and its system architecture, with specific mine as an example discusses the process of development of digital mines and the application prospects.
Keywords: digital mine; Application prospect
中圖分類號(hào)：O741+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 前言
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的繼續(xù)普及計(jì)算計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，如何及時(shí)、正確、有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是當(dāng)今工礦企業(yè)研討的主要課題和重要任務(wù)?！皵?shù)字礦山”模型綜合考慮生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、環(huán)境、資源、安全和效益等各種因素，對(duì)企業(yè)優(yōu)化資源配置、保障安全發(fā)展、提高經(jīng)濟(jì)效益、提升競爭能力起著重大作用。故“數(shù)字礦山”是當(dāng)今工礦企業(yè)發(fā)展的必由之路。
1、數(shù)字化礦山原理
數(shù)字礦山以礦山系統(tǒng)為原型，以地理坐標(biāo)為參考系，以礦山科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)、人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，以高新礦山觀測和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，建立起并集成一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場、物質(zhì)模型、力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型、信息模型和計(jì)算機(jī)模型，通過多媒體和模擬仿真虛擬技術(shù)進(jìn)行多維的表達(dá)，具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合以及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的特點(diǎn)。它是用信息化與數(shù)字化的方法來研究和構(gòu)建的礦山，是信息化、數(shù)字化的虛擬礦山，是由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理全部數(shù)字化信息的技術(shù)系統(tǒng)。通過它可以了解整個(gè)礦山系統(tǒng)所涉及的信息過程，特別是礦山系統(tǒng)多體之間信息的聯(lián)系和相互作用的規(guī)律。
2、數(shù)字礦山系統(tǒng)構(gòu)架
2.1 按結(jié)構(gòu)劃分
按結(jié)構(gòu)劃分，數(shù)字礦山自下而上可分為以下七個(gè)主層次:
(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層，即數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術(shù)手段獲取各種形式的數(shù)據(jù)及其預(yù)處理，如通過測量獲取水平角、豎直角、斜距等，并預(yù)處理得到點(diǎn)的三維地理坐標(biāo)，點(diǎn)間的水平距離，點(diǎn)的高程，邊的方位角等；通過鉆探得到的巖芯判斷巖層的深度、礦物成分、分布、硬度等各項(xiàng)參數(shù)，繪制地質(zhì)各種圖紙、圖表。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括各類數(shù)據(jù)庫、目錄庫、文檔文件庫、圖形文件庫及多媒體文件庫等。
(2)模型層，即表述層。如空間和礦體屬性的三維和二維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)化模型等。該層通過繪圖軟件將數(shù)據(jù)加工為直觀、形象的表述形式，為優(yōu)化、模擬與設(shè)計(jì)提供輸入接口。
(3) 模擬與優(yōu)化層。如工藝流程模擬、采礦模擬、避災(zāi)模擬、通風(fēng)系統(tǒng)模所及參數(shù)優(yōu)化、設(shè)計(jì)與計(jì)劃方案優(yōu)化等。
(4) 設(shè)計(jì)層，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)層。該層為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進(jìn)行方案設(shè)計(jì)提供手段。
(5) 執(zhí)行與控制層。如自動(dòng)調(diào)度、流程參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測與控制、遠(yuǎn)程操作等。該層是生產(chǎn)方案的執(zhí)行者。
(6) 管理層。包括MIS與辦公自動(dòng)化。
(7) 決策支持層。依據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果，進(jìn)行相關(guān)分析與預(yù)測，為決策者提供各個(gè)層次的決策支持。
2.2 按功能劃分，
數(shù)字礦山包括六大類系統(tǒng)：數(shù)據(jù)獲取與處理系統(tǒng)、數(shù)字開采系統(tǒng)、礦區(qū)地理信息系統(tǒng)、選礦數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。其中數(shù)字開采系統(tǒng)是核心系統(tǒng)，也是效率和效益的主要?jiǎng)?chuàng)造者。
3、我公司礦山數(shù)字化的可行性
(1)我公司自二次創(chuàng)業(yè)以來，已經(jīng)在礦山數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化上大下功夫。原有公司局域網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)OA辦公系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，公司集控中心、調(diào)度監(jiān)控中心、網(wǎng)真會(huì)議室和經(jīng)營辦公區(qū)的建成，以及公司上層對(duì)礦山數(shù)字化的認(rèn)可及支持，為公司礦山數(shù)字化進(jìn)程掃清了障礙。
(2)公司利潤的連年增長，為礦山數(shù)字化過程中硬件設(shè)施的完備奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；被譽(yù)為中國第一個(gè)數(shù)字化煤礦的劉莊煤礦的建設(shè)過程為公司礦山數(shù)字化提供了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
4、數(shù)字礦山實(shí)施方案
4.1 構(gòu)思設(shè)計(jì)數(shù)字礦山模型
根據(jù)公司自身的特點(diǎn)，圍繞數(shù)字礦山建設(shè)的具體目標(biāo)設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理，生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，信息共享，內(nèi)網(wǎng)通訊，綜合管理等內(nèi)容的大型數(shù)字礦山模型。該模型主要考慮實(shí)現(xiàn)井下安全作業(yè)、嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本，暢通公司內(nèi)部交流，提高企業(yè)效率和效益。
4.2 構(gòu)架完成數(shù)字礦山雛型
(1)根據(jù)公司規(guī)模采購匹配數(shù)量及配置的計(jì)算機(jī)，建立并完善以公司信息資源共享為目標(biāo)的大型局域網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)必須覆蓋公司各大小礦井及相關(guān)輔助單位，包括公司總部、公司設(shè)計(jì)院、各生產(chǎn)礦井、準(zhǔn)備礦井、楚源公司、設(shè)備管理中心，公司兩醫(yī)院、公司保衛(wèi)部，礦山救援中心、公司培訓(xùn)中心等。且各二級(jí)單位內(nèi)部各部門根據(jù)職能分劃也必須至少有一臺(tái)主機(jī)，以保證任何一個(gè)職工都有條件上公司局域網(wǎng)。
(2)建立職工信息庫，并對(duì)每一個(gè)職工分發(fā)一個(gè)唯一且固定的網(wǎng)絡(luò)身份證，即ID號(hào)，該號(hào)碼與職工工號(hào)一致。該ID號(hào)作為職工有關(guān)信息的索引，涵蓋職工工資、職稱、職位、崗位、通訊聯(lián)絡(luò)方式等信息，信息定期更新，ID終生不變。職工可以通過該ID號(hào)在任何一臺(tái)公司局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)上登錄，用于查詢自身信息、提供實(shí)名舉報(bào)、合理化建議、查看公司公告要聞、查閱公司文件等、給對(duì)方發(fā)送信息等。根據(jù)不同職工崗位設(shè)置不同權(quán)限。后期，針對(duì)職工ID號(hào)分發(fā)磁卡，職工可以憑該卡上下班打卡、充值并使用公司內(nèi)部服務(wù)（加油、就餐、就浴、公司班車）。
(3)建立并啟用公司CIP系統(tǒng),檔案管理系統(tǒng)、短信發(fā)送系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、用友財(cái)務(wù)系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、物資供應(yīng)系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、計(jì)劃管理系統(tǒng)、技術(shù)管理系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、干部管理系統(tǒng)、企業(yè)文化系統(tǒng)等。
4.3 構(gòu)筑完善虛擬數(shù)字礦山
(1)通過鉆孔、探槽和炮孔取樣等數(shù)據(jù)采集手段，建立礦山實(shí)體數(shù)字地質(zhì)模型、用以表征煤、巖的空間分布及相關(guān)特征，如煤層走向、地質(zhì)斷層、破碎帶、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、煤質(zhì)等。
(2)以地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合其它測量數(shù)據(jù)、采礦工藝、采掘機(jī)械參數(shù)、通風(fēng)系統(tǒng)信息等構(gòu)造虛擬礦山，進(jìn)行數(shù)字模擬開采，從而完成礦山長、中、短期開采計(jì)劃編制，井下巷道標(biāo)準(zhǔn)斷面、峒室優(yōu)化設(shè)計(jì)、開拓設(shè)計(jì)、采礦方法優(yōu)化、通風(fēng)設(shè)計(jì)調(diào)整、災(zāi)變應(yīng)變預(yù)案編制等工作。
(3)導(dǎo)入全站儀、GPS等數(shù)字化測量設(shè)備結(jié)合地圖軟件，自動(dòng)生成地表建模、深井系統(tǒng)建模；對(duì)于AutoCAD，MapGis文件，可以直接導(dǎo)入3DGIS環(huán)境（如：3DMine），利用其點(diǎn)線和屬性數(shù)據(jù)構(gòu)建三維表面直觀模型，通過任意兩個(gè)面或面與實(shí)體的的交并布爾運(yùn)算，計(jì)算排土場的體積，計(jì)算填方，挖方工程量，計(jì)算保護(hù)煤柱留設(shè)位置及塌陷范圍等。
4.4、投入應(yīng)用
(1)對(duì)礦山生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)作實(shí)時(shí)監(jiān)測、監(jiān)控，如井下皮帶監(jiān)控、主副井提升監(jiān)控、采區(qū)變電所監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)視、主要扇風(fēng)機(jī)房監(jiān)測、礦井火災(zāi)束管監(jiān)測、井下瓦斯監(jiān)測、井下人員定位等；
(2)整合海量、異源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)礦山各種數(shù)據(jù)永久、安全存儲(chǔ)，如：測量地理信息、地質(zhì)地理信息、輸配電地理信息、給排水地理信息、職工人員信息、歷史文件、會(huì)議記錄等；
(3)全面實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)即時(shí)通訊：網(wǎng)絡(luò)短信會(huì)議通知、辦公文件傳輸、公文收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)審批、網(wǎng)真會(huì)議、井下通訊；
(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，如檔案管理、安全管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、成本管理、礦山綜合管理、綜合管線管理、設(shè)備管理、銷售管理、計(jì)劃管理、技術(shù)管理、干部管理等。
5、結(jié)語
關(guān)鍵詞：準(zhǔn)東二礦 數(shù)字化礦山 建設(shè)
中圖分類號(hào)：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（a）-0127-02
目前，信息技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等均在快速發(fā)展，在信息時(shí)代，數(shù)字化的信息技術(shù)在生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域均有著較為廣泛的應(yīng)用。準(zhǔn)東二礦在開采、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、信息化與集成化，同時(shí)，數(shù)字化礦山也積極建設(shè)，數(shù)字化、信息化與智能化是準(zhǔn)東二礦建設(shè)的主要趨勢，在其作用下，準(zhǔn)東二礦的發(fā)展具有了綠色、高效、安全與高產(chǎn)等特點(diǎn)。
1 數(shù)字化礦山建設(shè)的概況
1.1 數(shù)字化礦山的含義
在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，數(shù)字化礦山隨之出現(xiàn)，它主要是指煤礦開采與生產(chǎn)等環(huán)節(jié)應(yīng)用了信息技術(shù)。數(shù)字化礦山的原型為礦山系統(tǒng)，其參考系數(shù)為礦山的三維坐標(biāo)信息，其理論基礎(chǔ)為信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能等，在此基礎(chǔ)上構(gòu)成了信息結(jié)構(gòu)框架，在此框架中嵌入了礦山的信息，并且對(duì)信息進(jìn)行了高效的、有序的、全面的整合，從而實(shí)現(xiàn)了礦山開采的無人化、數(shù)字化。數(shù)字化礦山實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山的監(jiān)測，它以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，構(gòu)建了一系列的原型、力學(xué)模型、系統(tǒng)場、數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)模型等。
在數(shù)字化礦山建設(shè)過程中，礦山信息具有了多維與動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)，此時(shí)的信息和煤礦設(shè)備保持著緊密的聯(lián)系，使礦山數(shù)據(jù)的作用得到了最大限度的發(fā)揮，根據(jù)數(shù)據(jù)，全面分析了礦山的特性與規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，礦山的開采實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，使其生產(chǎn)與管理合理、高效、安全、環(huán)保與節(jié)能。
1.2 數(shù)字化礦山的特征
數(shù)字化礦山源于數(shù)字化地球，主要是在礦產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用了現(xiàn)代化的信息技術(shù)，它的特征體現(xiàn)在以下四方面：其一，數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)與表述等均具有較高的準(zhǔn)確性、便捷性與智能性；其二，礦山的設(shè)計(jì)、規(guī)劃與管理均實(shí)現(xiàn)了信息化、網(wǎng)絡(luò)化與自動(dòng)化；其三，礦山的生產(chǎn)、經(jīng)營與決策實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，礦山的效益與效率均得到了顯著的提高；其四，礦山的生產(chǎn)流程與設(shè)備運(yùn)行均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，使其操作實(shí)現(xiàn)了無人操作或者遠(yuǎn)程操作。
1.3 數(shù)字化礦山建設(shè)的現(xiàn)狀
在國內(nèi)方面，關(guān)于數(shù)字化礦山建設(shè)的研究，我國呈現(xiàn)出了百家爭鳴、百花齊放的局面。部分礦井實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化，同時(shí)在無人開采、GIS與ERP等方面均取得了一定的成績。但目前，數(shù)字化礦山建設(shè)的研究時(shí)間較短，位于初級(jí)階段，也可以稱之為信息化階段，在礦產(chǎn)生產(chǎn)過程中，雖然獲取了大量的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的作用并未得到發(fā)揮?？v觀全國的煤炭企業(yè)其信息化水平存在較大的差異，大部分企業(yè)的信息化水平偏低，仍處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段，僅有少數(shù)企業(yè)開始了信息化系統(tǒng)整合與業(yè)務(wù)整合，其中僅有1%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了信息化應(yīng)用[1]。
在國外方面，眾多發(fā)達(dá)國家均積極建設(shè)著數(shù)字化礦山，其建設(shè)的重點(diǎn)為自動(dòng)化采礦與遠(yuǎn)程遙控。對(duì)于全礦井而言，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化有著積極的意義，它減少了井下作業(yè)的人員，在優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還提高了生產(chǎn)的安全性，保證了煤礦的生產(chǎn)效率，滿足了能源節(jié)約的需求；同時(shí)它保證了信息的有效采集，對(duì)于各種災(zāi)害的預(yù)測更加準(zhǔn)確與有效，使設(shè)備故障、礦井安全、自然災(zāi)害等情況有所緩解。數(shù)字化礦山的建設(shè)使信息的采集種類更加豐富，在信息數(shù)據(jù)的支持下，全礦井自動(dòng)化與智能化得以實(shí)現(xiàn)。
2 數(shù)字化礦山建設(shè)的主要內(nèi)容
數(shù)字化礦山建設(shè)主要是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用，在技術(shù)的保障下，井下設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、無人化的控制，此時(shí)煤礦的設(shè)備與環(huán)境安全信息均展現(xiàn)在了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，調(diào)度室可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息，掌握系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而構(gòu)成了新型的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與模塊化的特點(diǎn)。在實(shí)際建設(shè)過程中，主要的內(nèi)容有以下幾方面。
（1）網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建立，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，在工業(yè)方面，對(duì)其有著廣泛的應(yīng)用。工業(yè)以太網(wǎng)的寬帶有著較大幅度的提高，使其數(shù)據(jù)傳遞具有了一定的安全性與實(shí)時(shí)性，并且實(shí)現(xiàn)了音頻、視頻與數(shù)據(jù)三者的合成。數(shù)字化礦山中的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，其發(fā)展方向便是三網(wǎng)合一，此時(shí)其網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)具有統(tǒng)一性與高效性。
（2）監(jiān)控系統(tǒng)的建立，數(shù)字化礦山的實(shí)現(xiàn)，需要完善的監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)有著較高的要求，因此，要注重生產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)的獲取。在數(shù)據(jù)獲取過程中人工檢測扮演著重要的角色，同時(shí)自動(dòng)化采集手段的完善與改進(jìn)也十分關(guān)鍵。完善的監(jiān)控系統(tǒng)與傳感器為數(shù)據(jù)采集提供了技術(shù)保障。
（3）信息系統(tǒng)的建立，數(shù)字化礦山的可靠保障便是完整的地理信息系統(tǒng)，通過礦山二維電子礦圖、三維地質(zhì)模型、井巷工程模型與數(shù)字地面模型的運(yùn)用，使礦山的各項(xiàng)內(nèi)容均十分明確，對(duì)其進(jìn)行的管理可以根據(jù)地理位置與時(shí)間順序，此時(shí)的管理具有一定的可視性與較高的透明度[2]。
（4）自動(dòng)化系統(tǒng)的建立，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的建立主要是集成了各個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)子系統(tǒng)中的運(yùn)行界面進(jìn)行了整合，使數(shù)據(jù)得以查詢與匯總。但該系統(tǒng)未能促進(jìn)子系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)與模型分析系統(tǒng)的獨(dú)立性較強(qiáng)，未能實(shí)現(xiàn)管控一體化的目標(biāo)。
（5）資源計(jì)劃系統(tǒng)的建立，此系統(tǒng)主要包括財(cái)務(wù)管理、物資管理、設(shè)備管理、計(jì)劃管理、人力資源管理與綜合管理等，此時(shí)管理的主線為項(xiàng)目管理，旨在提高企業(yè)資源的合理配置與高效利用，在此基礎(chǔ)上，企業(yè)的管理才能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化與合理化。
（6）安全管理系統(tǒng)的建立，該系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)為四維地理信息系統(tǒng)，其中融合了方法庫與模型庫，為危險(xiǎn)源實(shí)現(xiàn)了有效的辨識(shí)，進(jìn)而有效消除了各種安全隱患，保證了決策的科學(xué)性。
3 準(zhǔn)東二礦數(shù)字化礦山建設(shè)的重要性
3.1 保障著煤炭行業(yè)的安全
煤礦井下作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)較高，在工作過程中，位于地表深處，不僅環(huán)境惡劣，同時(shí)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，極易出現(xiàn)自然災(zāi)害，主要的災(zāi)害有五類，分別為水、火、粉塵、瓦斯與頂板。由于煤礦的自動(dòng)化水平偏低，導(dǎo)致事故頻發(fā)，直接影響著煤礦生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性穩(wěn)定性。為了減少生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失，保證工作人員的人身安全，需要建設(shè)數(shù)字化礦山，通過礦山地理信息系統(tǒng)的建立，對(duì)礦井范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)字化的再現(xiàn)模擬，從而全面掌握了礦山的地理信息。通過信息的分析與研究，對(duì)礦山災(zāi)害實(shí)現(xiàn)了預(yù)警與預(yù)測，在此基礎(chǔ)上，礦山的安全事故有所減少、甚至實(shí)現(xiàn)了杜絕[3]。
數(shù)字化礦山建設(shè)使礦井生產(chǎn)具有了信息化、智能化與自動(dòng)化，井下作業(yè)人員有所減少，不僅提高了生產(chǎn)的安全性，還保證了生產(chǎn)的高效性。
3.2 提高了煤炭行業(yè)的效益
準(zhǔn)東二礦建立數(shù)字化礦山，主要是借助了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，通過信息化方式的運(yùn)用，結(jié)合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，建立了信息平臺(tái)。通過信息平臺(tái)，煤礦所涉及的勘探、管理、施工、生產(chǎn)與科研等信息資源均實(shí)現(xiàn)了共享，在此基礎(chǔ)上，煤礦的管理水平進(jìn)一步提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低成本、高效益的經(jīng)營目標(biāo)。
4 準(zhǔn)東二礦數(shù)字化礦山建設(shè)存在的問題
準(zhǔn)東二礦在數(shù)字化礦山建設(shè)過程中，其發(fā)展趨勢是良好的，并且取得了一定的成效，但與發(fā)達(dá)國家的建設(shè)相比，二者的差距是顯著的。目前，數(shù)字化礦山建設(shè)中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面。
4.1 資源管理不充分
數(shù)字化礦山的建設(shè)是礦山企業(yè)發(fā)展的重要方向，因此，各個(gè)企業(yè)均十分重視其建設(shè)，并加大了對(duì)信息化建設(shè)的投入力度。但在實(shí)際建設(shè)過程中，存在投入不合理的問題，其中輕管理、重技術(shù)的現(xiàn)象較為普遍，在此背景下，信息技術(shù)與管理未能保持高度的一致性，致使數(shù)字化建設(shè)的目標(biāo)未能達(dá)成，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與管理水平均未能得到提高，因此，準(zhǔn)東二礦的數(shù)字化礦山建設(shè)仍需要進(jìn)一步完善。在數(shù)據(jù)庫資源管理過程中，缺少高效性與全面性，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山的有效預(yù)測，數(shù)據(jù)庫資源的利用率偏低[4]。
4.2 軟件平臺(tái)不合理
每個(gè)礦山的發(fā)展情況均有所不同，在礦山管理信息系統(tǒng)開發(fā)過程中，要結(jié)合礦山的實(shí)際情況，以礦山的實(shí)際需求為依據(jù)，使軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)具有針對(duì)性，同時(shí)還要保持信息系統(tǒng)的開放性與集成性。但準(zhǔn)東二礦的生產(chǎn)數(shù)據(jù)交互通訊系統(tǒng)研發(fā)不足，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用軟件未能有效結(jié)合礦山業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響著數(shù)字化的建設(shè)。
4.3 軟件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
目前，關(guān)于數(shù)字化與自動(dòng)化的設(shè)備生產(chǎn)廠商眾多，在硬件方面，不同廠家的通訊接口與物理接口存在差異；在軟件方面，不同的廠家其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)有所不同。數(shù)字化礦山建設(shè)過程中，分為不同的階段，在每個(gè)階段對(duì)系統(tǒng)與設(shè)備的引進(jìn)未能統(tǒng)一，使二者的集成與兼容能力不足，制約著數(shù)字化的有效開展。
4.4 數(shù)字化人才欠缺
準(zhǔn)東二礦的數(shù)字化礦山建設(shè)缺少可靠的數(shù)字化人才保障，企業(yè)人才隊(duì)伍的建設(shè)具有落后性，未能滿足設(shè)備引進(jìn)、軟件推廣的實(shí)際需求。在實(shí)際建設(shè)過程中。技術(shù)人員匱乏，未能對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的分析、處理與應(yīng)用，致使軟件與硬件的資源利用率偏低。
5 準(zhǔn)東二礦數(shù)字化礦山建設(shè)的建議
5.1 建設(shè)的原則
首先，可靠性。數(shù)字化礦山建設(shè)的前提便是可靠性，針對(duì)煤炭安全生產(chǎn)的特殊要求，建設(shè)的系統(tǒng)要具有較高的可靠性。對(duì)于系統(tǒng)中涉及到的硬件設(shè)備要適應(yīng)井下特殊的工作環(huán)境。其次，可控性。針對(duì)煤炭生產(chǎn)過程中的各個(gè)子系統(tǒng)，為了降低井下安全事故、提高生產(chǎn)效率，可遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)必須依據(jù)嚴(yán)格的操作權(quán)限進(jìn)行控制。再次，先進(jìn)性。關(guān)于選用的軟、硬設(shè)備，要具備先進(jìn)的技術(shù)與全面的檢驗(yàn)。選用先進(jìn)、可靠的軟件和硬件，能夠提升系統(tǒng)的技術(shù)性能，延長其使用的時(shí)間。最后，可操作性。針對(duì)煤礦工作人員的技術(shù)特點(diǎn)，要提供先進(jìn)的，易于維護(hù)的人機(jī)界面功能，并且要提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等快速工具[5]。
5.2 建設(shè)的對(duì)策
關(guān)于準(zhǔn)東二礦數(shù)字化礦山的建設(shè)，具體的對(duì)策有以下幾方面。
5.2.1 落實(shí)總體規(guī)劃
在企業(yè)發(fā)展過程中，要將發(fā)展戰(zhàn)略與數(shù)字化規(guī)劃進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，針對(duì)數(shù)字化礦山的建設(shè)，制定中長期的總體規(guī)劃，并且要明確各個(gè)階段的數(shù)字化目標(biāo)，使數(shù)字化礦山建設(shè)更加穩(wěn)定與有序。
5.2.2 建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化
準(zhǔn)東二礦的數(shù)字化礦山建設(shè)要得到國家的重視，并要求政府部門、礦山企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與供應(yīng)商等進(jìn)行合作，通過內(nèi)部溝通的加強(qiáng)，設(shè)備、系統(tǒng)與軟件應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化將有所提高。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)利于減少企業(yè)的投資，使其投資的效益更加顯著，防止了設(shè)備的重復(fù)采購。
5.2.3 攻關(guān)專題項(xiàng)目
準(zhǔn)東二礦要注重與科研機(jī)構(gòu)與高等院校的合作、溝通與交流，根據(jù)礦山的通用性課題進(jìn)行專題立項(xiàng)，并組織各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專題項(xiàng)目的攻關(guān)。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)的軟件與設(shè)備等均能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)管理的實(shí)際需求。隨著設(shè)備與軟件平臺(tái)通用性、合理性與前瞻性的增強(qiáng)，利于其推廣與應(yīng)用。
5.2.4 組建高效團(tuán)隊(duì)
準(zhǔn)東二礦要成立相關(guān)的部門，對(duì)數(shù)字化與信息化建設(shè)進(jìn)行專門的負(fù)責(zé)，并且要注重對(duì)數(shù)字化、信息化人才的培養(yǎng)、引進(jìn)與任用。對(duì)于有潛力的員工要展開系統(tǒng)的培訓(xùn)與教育，使其掌握先進(jìn)的技術(shù)；同時(shí)要對(duì)相關(guān)的人才進(jìn)行引進(jìn)，為數(shù)字化建設(shè)奠定堅(jiān)持的人才基礎(chǔ)[6]。
6 結(jié)語
綜上所述，準(zhǔn)東二礦的數(shù)字化礦井建設(shè)是必要的，它提高了礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保證著礦井作業(yè)人員的人身安全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了“管控一體化”的目標(biāo)，使企業(yè)的管理具有精細(xì)化與動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)。相信，隨著數(shù)字化礦山建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，準(zhǔn)東二礦的綜合管理水平將不斷提升。
參考文獻(xiàn)
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根據(jù)我院煤礦開采專業(yè)技術(shù)專業(yè)的轉(zhuǎn)型需要、結(jié)合《人工干預(yù)智能化開采的研究》項(xiàng)目的需求，2018年7月17日至25日專家羅**、教授楊殿海、佟凱、梁士寶一行四人共同對(duì)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司、中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、上海創(chuàng)立集團(tuán)股份有限公司進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。
一、企業(yè)實(shí)地調(diào)研的目的：
1、深刻理解，認(rèn)識(shí)人工干預(yù)下的智能化開采的基本內(nèi)涵，構(gòu)架，以及實(shí)現(xiàn)智能化開采所涉及的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、為智能化開采專業(yè)規(guī)范課程設(shè)置和把握課程標(biāo)準(zhǔn)更為精準(zhǔn)，使之做到有的放失，目標(biāo)明確，更易于操作，符合生產(chǎn)現(xiàn)場需要。
2、了解煤礦機(jī)械裝備技術(shù)與智能控制技術(shù)的最新進(jìn)展及前沿技術(shù)，更新知識(shí)，更新觀念，時(shí)刻關(guān)注裝備制造和智能控制發(fā)展動(dòng)態(tài)。
3、通過調(diào)研，了解人工干預(yù)智能化開采工作面每個(gè)崗位（工種）的主要內(nèi)容，通過分析總結(jié)提煉出每個(gè)崗位的核心能力，為課程標(biāo)準(zhǔn)編寫和修訂提供依據(jù)，從而有效進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。
4、把理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)地調(diào)研，增強(qiáng)我們的實(shí)踐能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)教師與企業(yè)的聯(lián)系，為校企合作的深度融合打下一定的基礎(chǔ)。
二、調(diào)研對(duì)象及內(nèi)容：
1、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司-----電液控制系統(tǒng)研發(fā)、制造、裝配等。
2、中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司-----液壓支架研發(fā)、設(shè)備選型、裝配、新技術(shù)應(yīng)用和電液控制系統(tǒng)等。
3、中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司----井工成套輸送設(shè)備、工業(yè)鏈條及吊索系列、破碎系統(tǒng)、帶式成套輸送設(shè)備和煤礦電控設(shè)備等。
4、上海創(chuàng)立集團(tuán)股份有限公司----煤礦綜合采掘機(jī)械設(shè)備、煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)及礦用電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、設(shè)備型號(hào)等。
三、企業(yè)相關(guān)情況：
（一）北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司----煤礦智能化無人開采技術(shù)的引領(lǐng)者
北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司（簡稱天瑪公司）是中央企業(yè)中國煤炭科工集團(tuán)控股的上市公司天地科技股份有限公司的控股子公司，于2001年7月在昌平科技園區(qū)注冊成立，注冊資本為2000 萬元 人民幣，屬國家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心。主要從事液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)、煤礦綜采自動(dòng)化控制系統(tǒng)等技術(shù)和裝備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù)的專業(yè)化高科技公司，同時(shí)也是北京市高新技術(shù)企業(yè)。
擁有一套合理的集研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，各環(huán)節(jié)分工協(xié)助，高效運(yùn)行，以市場為導(dǎo)向，通過產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈、信息鏈、資金鏈的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)公司核心競爭力的提升。
公司堅(jiān)持“以人為本、人才強(qiáng)企業(yè)”理念，引進(jìn)人才、培養(yǎng)人才，形成了一支結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)配套、素質(zhì)過硬的團(tuán)隊(duì)。建立了液壓支架電液控制系統(tǒng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、液壓控制技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、智能無人開采團(tuán)隊(duì)、工發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和智能制造產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
公司每年以不低于銷售業(yè)績收入8%的資金投入科研開發(fā)，承擔(dān)了國家級(jí)、省部級(jí)、集團(tuán)級(jí)等項(xiàng)目30多項(xiàng)。
科研成果：3個(gè)開發(fā)并應(yīng)用產(chǎn)品系列（液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)、綜采自動(dòng)化控制系統(tǒng)）、100多個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品、100多個(gè)礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書、500多技術(shù)配套方案、186項(xiàng)申請專利、201項(xiàng)發(fā)明專利、139項(xiàng)授權(quán)專利、15項(xiàng)軟件著作專利。液壓支架電液控制國家標(biāo)準(zhǔn)制定者。
公司探索工業(yè)4.0模式，圍繞“中國制造2025”的戰(zhàn)略構(gòu)想，致力打造先進(jìn)的智能制造企業(yè)。成為世界一流的煤礦開采自動(dòng)化技術(shù)裝備及服務(wù)一體化創(chuàng)新型企業(yè)。
(二）中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司-----世界一流綠色服務(wù)的制造商
北煤機(jī)致力于多元化發(fā)展戰(zhàn)略，以液壓支架核心能力延伸與拓展為主業(yè)，以井工走向露天的兩翼齊動(dòng)為導(dǎo)向，先后研制支護(hù)高度從0.55米到8.8米，工作阻力從1800千牛到26000千牛，中心距從1.25到2.40米等不同類型1000多種架型10多萬架，露天工程油缸及礦建專用設(shè)備形成系列化，產(chǎn)品應(yīng)用于全國十四大煤炭基地100多個(gè)重點(diǎn)礦區(qū)，先后出口美國、俄羅斯、印度、孟加拉、越南、澳大利亞等國家，是國內(nèi)最大的煤機(jī)裝備出口基地。
思考在世界之先，勇于思，更敢于行。公司以領(lǐng)先者的遠(yuǎn)見，具備裝備千萬噸級(jí)工作面的研發(fā)能力，成為國內(nèi)最大的擁有“核心拳頭產(chǎn)品、核心獨(dú)有技術(shù)、核心競爭能力”的國際化煤機(jī)制造企業(yè)。研制了工作阻力26000千牛、支撐高度8.8米的智能化支架王；創(chuàng)世界第一的壽命試驗(yàn)19.2萬次的出口澳大利亞高端精品支架；世界首臺(tái)套超大工作阻力全壽命周期服務(wù)支架；國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)5.2米大采高放頂煤支架；國家863計(jì)劃項(xiàng)目全自動(dòng)化刨煤機(jī)成套支架和兩柱式強(qiáng)力放頂煤支架；國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目50°以上大傾角“三軟”放頂煤支架和綠色環(huán)保充填支架；中煤集團(tuán)和北京市重大科技專項(xiàng)“薄煤層、薄技術(shù)、薄裝備、薄文化、矮掘進(jìn)、低運(yùn)輸、薄回采、自動(dòng)化”開采集群示范項(xiàng)目，薄煤層無人智能化綜采成套裝備；綠色開采110工法和N00工法切頂成巷(hang)支架；個(gè)性化服務(wù)異形巷(hang)道端頭及超前支架；干霧降塵噴霧裝置，智能濕噴機(jī)器人，智能液壓傘鉆，定位支盤機(jī)等一系列受到國內(nèi)外熱烈追捧的產(chǎn)品，盡享BMJ品牌產(chǎn)品帶來的綠色、安全和高效，使BMJ成為推動(dòng)礦山開采進(jìn)步的重要力量。
公司致力于“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合優(yōu)勢，與工程院院士、國內(nèi)外專家、中科院等科研院所合作，研發(fā)了液壓支架智能化集控系統(tǒng)，3000升及以上大流量控制閥，直徑30至600毫米液壓缸激光熔敷技術(shù)，清水供液系統(tǒng)成套解決方案，120公斤級(jí)及以上高強(qiáng)鋼板混合氣體保護(hù)焊等新材料、新工藝與新技術(shù)成果；裝備了世界一流的45000千牛全自動(dòng)整架試驗(yàn)臺(tái)、16000千牛動(dòng)態(tài)外加載立柱試驗(yàn)臺(tái)和2000升液壓閥綜合試驗(yàn)臺(tái)等試驗(yàn)測試新手段，試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果得到62個(gè)國家認(rèn)可。
公司擁有國際先進(jìn)的數(shù)字化研發(fā)平臺(tái)和ERP信息管理系統(tǒng)，“互聯(lián)網(wǎng)+”電子商務(wù)平臺(tái)和智能化焊接機(jī)器人、液壓缸在線檢測生產(chǎn)群、液壓閥及電控系統(tǒng)柔性生產(chǎn)流水線、數(shù)字化液壓支架加工與裝配制造生產(chǎn)集群等“工業(yè)4.0”智能制造平臺(tái)，為公司向“兩化融合”綠色服務(wù)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展插上了翅膀，使公司跨入了新一輪的高速、高品質(zhì)、高壽命發(fā)展期。
公司積極承擔(dān)國家、行業(yè)和北京市重大科技專項(xiàng)，擁有300多項(xiàng)國內(nèi)外專利授權(quán)，獲國家發(fā)明優(yōu)秀獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和省部級(jí)獎(jiǎng)80多項(xiàng)，自主研發(fā)的一批批創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)和世界空白，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展潮流。
（三）中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司---全球最大的礦用鏈制造商和引領(lǐng)者
公司以工業(yè)園項(xiàng)目為依托，以產(chǎn)品為對(duì)象、以工藝為主線，對(duì)生產(chǎn)工民流程進(jìn)行研究全面升級(jí)改造，先后建成了圓環(huán)鏈、傳動(dòng)等12個(gè)專業(yè)化獨(dú)立生產(chǎn)單元，實(shí)現(xiàn)了單元化生產(chǎn)和封閉式管理。企業(yè)擁有生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備3000多臺(tái)套，其中高精尖設(shè)備197臺(tái)套，具備年產(chǎn)煤礦井工輸送設(shè)備生產(chǎn)能力17萬噸，裝備制造能力和質(zhì)量保證手段達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
經(jīng)過不斷的創(chuàng)新與求索，公司已經(jīng)形成了井工成套輸送設(shè)備、工業(yè)鏈條及吊索具系列產(chǎn)品、露天煤礦破碎站系統(tǒng)及洗選環(huán)保設(shè)備、大型帶式成套輸送設(shè)備、煤礦電控設(shè)備等五大類主業(yè)產(chǎn)品，可為用戶提供一體化煤礦技術(shù)裝備解決方案。
公司擁有國家級(jí)煤礦采掘裝備研發(fā)實(shí)驗(yàn)中心、國家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心和國家認(rèn)可測試實(shí)驗(yàn)室、博士后科研工作站為核心的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，公司為國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、河北省高新技術(shù)企業(yè)、河北省創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)，是國家CAD、CIMS應(yīng)用示范單位，河北省企業(yè)信息化示范單位。2004年以來，公司先后承擔(dān)國家科技支撐計(jì)劃、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃、火炬計(jì)劃、國家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃等項(xiàng)目5項(xiàng)，獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。公司累計(jì)獲得授權(quán)專利109件，其中發(fā)明專利9件，研發(fā)能力在國內(nèi)同行居領(lǐng)先地位。 公司主導(dǎo)產(chǎn)品為煤礦機(jī)械化采煤工作面用刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、刨煤機(jī)等采煤、運(yùn)輸設(shè)備，薄煤層滾筒采煤機(jī)無人自動(dòng)化工作面成套輸送設(shè)備, 薄煤層全自動(dòng)化刨煤機(jī)工作面成套設(shè)備,產(chǎn)品共有10大類82個(gè)系列500多個(gè)規(guī)格，刮板輸送機(jī)的裝機(jī)功率從40千瓦到4800千瓦，輸送能力在150噸/小時(shí)～6000噸/小時(shí)之間，最大設(shè)計(jì)長度為400米。同時(shí)，公司還向礦山、冶金、工程機(jī)械等行業(yè)提供工業(yè)鏈條、鑄石刮板輸送機(jī)、防爆電器開關(guān)、固液分離壓濾機(jī)、液壓工程缸等產(chǎn)品。
（四）上海創(chuàng)立集團(tuán)股份有限公司-----煤礦綜合采掘機(jī)械設(shè)備（高端煤機(jī)裝備）領(lǐng)先者
公司是國內(nèi)領(lǐng)先的以煤礦綜合采掘機(jī)械設(shè)備為主的高端煤機(jī)裝備供應(yīng)商，主營業(yè)務(wù)為煤炭綜合采掘機(jī)械設(shè)備、煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)及礦用電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、銷售以及技術(shù)服務(wù)，并為客戶提供煤礦綜采、綜掘工作面成套設(shè)備的選型和方案設(shè)計(jì)。主導(dǎo)產(chǎn)品為煤炭綜合采掘機(jī)械設(shè)備，主要包括系列滾筒式采煤機(jī)、系列懸臂式掘進(jìn)機(jī)及相關(guān)零配件，其中系列滾筒式采煤機(jī)有28個(gè)系列103種機(jī)型，裝機(jī)功率覆蓋120kW～2760kW，采高范圍覆蓋0.7m～6.5m；系列懸臂式掘進(jìn)機(jī)有8個(gè)系列14個(gè)機(jī)型，截割功率覆蓋55kW～315kW，掘進(jìn)高度覆蓋1.9m～5.1m。公司全資子公司創(chuàng)力普昱是一家專業(yè)從事煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)工程項(xiàng)目和研發(fā)、制造、銷售各種礦用電氣設(shè)備的科技型企業(yè)，其核心產(chǎn)品是各類變頻節(jié)能礦用電氣設(shè)備以及融合了礦井信息化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化于一體的礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。公司采、掘、電全面發(fā)展，優(yōu)勢互補(bǔ)；系列全、品種多，國際化高品質(zhì)配置，性能可靠。
公司與高等院校、科研院所建立了長期技術(shù)合作關(guān)系，共同建立“產(chǎn)、學(xué)、研”基地，就進(jìn)一步提高產(chǎn)品的先進(jìn)性、可靠性及智能化等開展多項(xiàng)專題研究。
四、目前我們存在的問題：
1、現(xiàn)有專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè)制約專業(yè)建設(shè)發(fā)展
專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè)是制約煤礦開采技術(shù)專業(yè)轉(zhuǎn)型為智能化開采專業(yè)的一個(gè)突出問題?，F(xiàn)有的煤礦開采技術(shù)專業(yè)的專任教師無論從數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)和管理都還難以適應(yīng)專業(yè)改革發(fā)展的需要。
2、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容及教材嚴(yán)重滯后，課程改革舉步維艱?，F(xiàn)代社會(huì)進(jìn)入了高度發(fā)展和知識(shí)爆炸的時(shí)期，知識(shí)更新?lián)Q代速度加快，甚至原來領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，三年、五年就已經(jīng)過時(shí)甚至無用知識(shí)，這就為我們專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)制定、教學(xué)內(nèi)容更新，教材的替換提出了前所未有的挑戰(zhàn)。
3、現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要
我院現(xiàn)有的采礦模擬實(shí)訓(xùn)室、電氣實(shí)訓(xùn)室、通風(fēng)安全實(shí)訓(xùn)室等已經(jīng)滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要。
4、現(xiàn)代化信息教學(xué)手段開發(fā)和應(yīng)用有待加強(qiáng)
目前，我們煤礦開采技術(shù)專業(yè)有專業(yè)教師，無論從業(yè)務(wù)素質(zhì)、
實(shí)際操作能力以及信息化學(xué)手段的應(yīng)用和專業(yè)課程緊密結(jié)合不夠，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需求。
五、解決的措施：
1、著力提高專業(yè)教師整體素質(zhì)，特別是實(shí)踐教學(xué)能力。真正下大氣力培養(yǎng)一批具有“雙師型”素質(zhì)。定期到企業(yè)或科研單
位吸收新知識(shí)，了解新技術(shù)、新裝備，并應(yīng)用到教學(xué)中，同時(shí)讓專業(yè)教師接受最新技術(shù)的培訓(xùn)。
2、首先要全體教師真正在思想上高度重視知識(shí)更新的實(shí)踐能力提高重要性；其次要?jiǎng)?chuàng)造更多更好的條件，多參加展會(huì)，多與外界交流，使教師及時(shí)獲得有關(guān)最新信息和資料。三是開發(fā)基于工作任務(wù)的最新校本教材，修訂專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，增加新技術(shù)、新裝備等教學(xué)民內(nèi)容中，四是教師要主動(dòng)參與最前沿的課程研究、學(xué)術(shù)交流及企業(yè)鍛煉。
3、要利用教育《高校人工創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》中建設(shè)“關(guān)于智能+專業(yè)”的契機(jī)，爭取上級(jí)主管部門資金支持。
4、學(xué)院把智能化開采專業(yè)作為戰(zhàn)略重點(diǎn)，下大力氣、下大血本，花大成本來建設(shè)?？膳c相關(guān)企業(yè)、行業(yè)聯(lián)合辦培訓(xùn)基地。還要利用現(xiàn)有資源進(jìn)行改造升級(jí)實(shí)訓(xùn)室，建立《人工干預(yù)智能化開采實(shí)訓(xùn)室》，以適應(yīng)專業(yè)轉(zhuǎn)型和課程改革的需要。
5、鼓勵(lì)教師進(jìn)行信息化課程建設(shè)，特別是基于工作過程的課件制作，教學(xué)中播放工作過程和生產(chǎn)環(huán)境，增強(qiáng)感性認(rèn)知?；蛸徺I企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)工程為模板開發(fā)的教學(xué)軟件。
六：建議：
1、學(xué)院總統(tǒng)領(lǐng)，舉全院之力，建立以采煤團(tuán)隊(duì)為引領(lǐng)，以電氣化專業(yè)為主導(dǎo)，
機(jī)電、信息為配合的智能化開采專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
2、盡快制定智能化開采專業(yè)1--2年規(guī)劃，具體可分三步走：一是要才培養(yǎng)方案制定、課程標(biāo)準(zhǔn)的編寫與修訂，二是編寫核
心課程校本教材。三是建設(shè)智能化實(shí)訓(xùn)室。
3、建立兼職人才專家學(xué)家資源庫。聘請全國知名專家學(xué)者來
院講學(xué)或作為客座教授參與智能化開采專業(yè)建設(shè)，以提高學(xué)院知名度。
4、通過院級(jí)層面溝通協(xié)調(diào)，建立學(xué)院、煤礦和廠家三方共同
參與的聯(lián)運(yùn)機(jī)制，進(jìn)行校企深度合作，與上述四家企業(yè)建立教師培訓(xùn)基地，與雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦建立學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)現(xiàn)雙贏。。
5、與中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司合作進(jìn)行VR項(xiàng)目開
發(fā)，企業(yè)帶項(xiàng)目，我院提供場地。
6、與北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司合作進(jìn)行人工干預(yù)
智能化開采控制系統(tǒng)的培訓(xùn)工作；北京天瑪電液控制系統(tǒng)有限公司在我院建立車間，我院提供場地，
總而言之，為期十天的現(xiàn)場調(diào)研，馬不停蹄地奔波了四個(gè)廠家，收獲頗多。通過企業(yè)調(diào)研，真切感受到作為專業(yè)教師，知識(shí)的匱乏和陳舊，同時(shí)，也感嘆科技有進(jìn)步與發(fā)展。深入對(duì)企業(yè)實(shí)地調(diào)研，不僅使我們體驗(yàn)了企業(yè)發(fā)展的難度與艱辛，更重要的是熟悉了企業(yè)的新技術(shù)、新裝備以及企業(yè)相關(guān)的工藝流程、制造與配裝過程。與之相比，我們學(xué)院還存在著很大差距和諸多實(shí)際問題。
通過企業(yè)調(diào)研，使我們對(duì)智能開采的內(nèi)涵、架構(gòu)及需要的相關(guān)知識(shí)，特別是煤礦機(jī)械裝備技術(shù)、智能控制技術(shù)有了更深層次的認(rèn)識(shí)；通過向企業(yè)專家學(xué)習(xí)與交流，進(jìn)一步理清了智能化開采專業(yè)方向，為建立智能化開采專業(yè)增強(qiáng)了勇氣的信心。
通過企業(yè)調(diào)研，我們體會(huì)到。在教學(xué)改革中，應(yīng)針對(duì)企業(yè)各方面的實(shí)際需要，修訂人才培養(yǎng)方案，重新架構(gòu)課程體系，完善課程標(biāo)準(zhǔn)，整合教學(xué)內(nèi)容。收集了工作流程、崗位操作及技術(shù)資料，并拍攝了大量現(xiàn)場實(shí)物照片，為專業(yè)教學(xué)提供了豐富而寶貴資料，理會(huì)為后續(xù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)提供了大量實(shí)際、生動(dòng)的素材，豐富了教學(xué)資源庫。
【關(guān)鍵詞】技術(shù)概況；技術(shù)創(chuàng)新；技術(shù)應(yīng)用
引言
我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開礦產(chǎn)的支持，眾所周知，我國的電力主要來自燃燒礦物的熱能，另外，居民的取暖也離不開礦產(chǎn)的支持。隨著我國人口的不斷增加，對(duì)于礦產(chǎn)的需求量也在不斷地增多，而礦山測量是進(jìn)行礦產(chǎn)生產(chǎn)的重要組成部分，提高礦山測量技術(shù)可以有效地提高礦產(chǎn)的生產(chǎn)效率，本文就此提出了自己的技術(shù)創(chuàng)新建議。
在進(jìn)行礦山建設(shè)和生產(chǎn)的過程中，礦山測量是非常關(guān)鍵的工作，科學(xué)合理的測量技術(shù)與成果都會(huì)推動(dòng)礦山的生產(chǎn)發(fā)展。在現(xiàn)在測繪技術(shù)在逐漸出現(xiàn)創(chuàng)新的階段，礦山的測量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用也不斷地出現(xiàn)了新突破，但是在技術(shù)逐漸發(fā)展與應(yīng)用的過程追蹤，也同樣面對(duì)著一些問題，處在關(guān)鍵的發(fā)展時(shí)期內(nèi)。因此，測量工作人員就一定要負(fù)責(zé)好自己的工作，對(duì)礦山的測量技術(shù)實(shí)行新的理解與探索，根據(jù)現(xiàn)在發(fā)展的興衰，對(duì)測量的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)行了深入的探究，來推動(dòng)礦山的測量技術(shù)發(fā)展。
一、礦山測量技術(shù)的介紹
礦山測量技術(shù)是一種交叉性的學(xué)科，它的發(fā)展包括了三種要求：儀器和測繪技術(shù)的發(fā)展要求，礦業(yè)項(xiàng)目與采礦方面的技術(shù)發(fā)展要求，以及別的學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的要求，如經(jīng)濟(jì)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、數(shù)理學(xué)等。在國際上對(duì)礦山的測量技術(shù)是這樣定義的：礦山的權(quán)益調(diào)查與研究和其有關(guān)的活動(dòng)，礦山圖紙的繪制以及礦山的測量計(jì)算、測量的實(shí)施和記錄，對(duì)一些影響到地下巖層采礦的活動(dòng)進(jìn)行分析，并測定它的影響程度，調(diào)查礦床的儲(chǔ)存量以及對(duì)礦山項(xiàng)目建設(shè)活動(dòng)的規(guī)劃等。
二、礦山測量技術(shù)概況
（一）測量的設(shè)備
全站儀器、電子經(jīng)緯儀器以及GPS設(shè)備的廣泛應(yīng)用于發(fā)展，不但給礦山測量過程的采集數(shù)據(jù)與地面的測量提供了很多便利，還使測量的準(zhǔn)確度和測量效率不斷地提升了。這不但改變了礦山的測量現(xiàn)狀，也為礦山的資源開發(fā)與保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。其中，國內(nèi)改裝的SET5F型的防爆全站設(shè)備成為了我國首例數(shù)據(jù)傳遞、記錄存儲(chǔ)以及測量距離一體的全站設(shè)備，并且通過實(shí)踐，證明了SET5F型全站設(shè)備可以符合大型的貫通項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，在礦山的測量和井下的測量方面都有應(yīng)用。
（二）應(yīng)用3S技術(shù)
3S技術(shù)就是遙感、GIS、以及GPS技術(shù)，它是測繪中的重要技術(shù)，同樣也是礦山測量的技術(shù)中重要的組成部分。這些技術(shù)具有自動(dòng)化、智能化以及數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)據(jù)的處理、圖形的傳輸以及顯示、計(jì)算過方面的一體化在測量工作里也占有關(guān)鍵的位置，能夠推動(dòng)測量的實(shí)際操作，也促進(jìn)了礦山資源的開發(fā)與利用。
（三）礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新建議
目前，我國的礦山測量技術(shù)雖然得到了快速地提升，但是與發(fā)達(dá)國家還是存在一定的差距。首先，我國的礦山測量工作人員的素質(zhì)參相對(duì)較低，他們對(duì)一些操作規(guī)范與規(guī)定都不太熟悉，有些工作人員甚至僅憑自己的主觀意識(shí)進(jìn)行判斷，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了礦山測量的精度。所以相關(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)于測量人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，確保讓他們掌握最先進(jìn)的測量技術(shù)。另外，我國對(duì)于礦山測量技術(shù)的研發(fā)工作的力度不夠，對(duì)相關(guān)人才的技術(shù)培養(yǎng)力度也不足，造成了專業(yè)性技術(shù)人員已經(jīng)嚴(yán)重匱乏的問題，一方面需要加大技術(shù)的研發(fā)與引進(jìn)工作；另一方面，因?yàn)闇y量技術(shù)是需要經(jīng)過長期的工作經(jīng)驗(yàn)積累的，是一種實(shí)踐性的技術(shù)學(xué)科，所以，相關(guān)教育部門要加大對(duì)于學(xué)員的實(shí)踐教學(xué)力度。
礦山的測量技術(shù)所設(shè)計(jì)的領(lǐng)域非常廣泛。在與其相關(guān)的學(xué)科進(jìn)行發(fā)展的過程時(shí)，也會(huì)給礦山的測量技術(shù)帶來一些創(chuàng)新的內(nèi)容，提出創(chuàng)新的理論知識(shí)，這樣就推動(dòng)了礦山測量技術(shù)的深入應(yīng)用與發(fā)展。
應(yīng)用方面的創(chuàng)新：社會(huì)的逐漸發(fā)展，和礦山技術(shù)的廣泛應(yīng)用，礦山的測量工作也隨之成了一門發(fā)展科學(xué)，并隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷地產(chǎn)生新變化。礦山的測量，不但需要進(jìn)行傳統(tǒng)應(yīng)用方面的維護(hù)，還需要逐漸地進(jìn)行創(chuàng)新，如果想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就一定要在應(yīng)用領(lǐng)域采取創(chuàng)新方式，主要包含了應(yīng)用方式的創(chuàng)新、應(yīng)用體系創(chuàng)新和應(yīng)用應(yīng)用的創(chuàng)新。
三、礦山測量中的技術(shù)應(yīng)用
（一）地形的測量與采剝狀況
以往進(jìn)行地形的測量工作時(shí)，要先在測量的區(qū)域中建立控制點(diǎn)，在把全站設(shè)備放在控制點(diǎn)上，和小平板配合好才可以完成后面測圖工作。外業(yè)使用全站設(shè)備。地物的編碼等一些儀器，采用測圖的軟件進(jìn)行測圖工作，而這些方式的相同點(diǎn)式需要對(duì)周圍的地貌零碎部分實(shí)施測量公告中，并且還需符合零碎點(diǎn)和測站通視的標(biāo)準(zhǔn)，一定要多人進(jìn)行工作，要是產(chǎn)生了錯(cuò)誤，就一定要進(jìn)行重新的測量。
（二）鉆孔與邊界線工程項(xiàng)目的放樣
實(shí)際地方的標(biāo)定已經(jīng)將點(diǎn)位定好了，然后根據(jù)要求進(jìn)行放樣，如，全站設(shè)備的邊角，在一般的狀況中，一個(gè)點(diǎn)在放好之后，需要通過兩個(gè)到三個(gè)人來講目標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)，但在進(jìn)行放樣的時(shí)候，點(diǎn)之間的通視同樣也很關(guān)鍵，要是在進(jìn)行放樣的過程中，產(chǎn)生了困難，就要通過很多方式完成放樣。要是測量距離很遠(yuǎn)，就需要實(shí)行支測點(diǎn)，但是測量誤差的不斷出現(xiàn)，放樣的點(diǎn)的準(zhǔn)確度也會(huì)受到一些影響。但是采用RTK的技術(shù)來做放樣工作的時(shí)候，就能夠提高放樣的效率，只要把設(shè)置好的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入到電子簿里，就會(huì)自動(dòng)地把要放樣的位置顯示出來，非常地快捷、方便。
（三）對(duì)土方工程的驗(yàn)收
成圖的軟件和GPS有效的結(jié)合，能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)一體化的產(chǎn)生，輸入數(shù)據(jù)等一些操作也會(huì)不斷地建設(shè)，并卻可以實(shí)現(xiàn)CAD化。要是對(duì)大型的礦石工程實(shí)施驗(yàn)收工作，采用窗體的測量設(shè)備，是很難實(shí)現(xiàn)的。但是可以通過VRS的技術(shù)，給GPS提供真實(shí)的數(shù)據(jù)服務(wù)。
結(jié)語
隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民的物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)于生活環(huán)境的要求越來越大，公共設(shè)施、樓房、橋梁都在迅速的建設(shè)中。而這些工程的建設(shè)都離不開礦產(chǎn)的支持。與所有的建筑工程相類似，采礦工程進(jìn)行的第一步便是對(duì)于安全問題的處理，因?yàn)椴傻V工程多數(shù)需要挖掘、爆破等過程，危險(xiǎn)性非常高，所以保障開采人員的人身安全是非常重要的。進(jìn)行礦山的測量工作可以有效地保證施工人員的人身安全，通過測量我們可以確定爆破的位置以及挖掘的方向等，可以防止出現(xiàn)礦山坍塌的現(xiàn)象。另外，進(jìn)行礦山測量還可以提高開采的效率，節(jié)省大量的人力物力，為開礦企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，所以礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新是具有重大意義的。
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關(guān)鍵詞：選礦企業(yè)；現(xiàn)狀；改進(jìn)
Abstract: In view of the problems existing in some of the ore dressing enterprise in Baoding City, some of the suggestions for improvement will be proposed in the paper.
Key words: ore dressing enterprise; current situation; improvement
中圖分類號(hào)：C29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
我市的選礦廠以鐵選廠居多。鐵選廠的選礦方法為磁選?；竟に嚵鞒虨椋浩扑椤Y分——磨礦——分級(jí)——磁選——鐵精粉和尾礦。目前我市的鐵選廠普遍特點(diǎn)是規(guī)模較小，原礦品位較低，工藝流程比較簡單。由于鋼鐵工業(yè)對(duì)鐵精礦的新要求等給選礦企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，我市冶金礦山選礦技術(shù)還有待于進(jìn)一步向前發(fā)展。
目前存在的主要問題：
在冶金礦山發(fā)展過程中還存在著許多突出問題。如: 資源保障程度低, 損失浪費(fèi)嚴(yán)重。最近幾年鐵礦價(jià)格上漲, 出現(xiàn)開發(fā)秩序混亂, 資源富集區(qū)小礦遍地開花, 急功近利, 造成資源損失浪費(fèi)嚴(yán)重。一些大型礦區(qū)被肢解分割, 大型礦山企業(yè)和資源枯竭礦山后備資源缺乏。 開發(fā)利用結(jié)構(gòu)不合理, 產(chǎn)業(yè)集中度低。全市各類鐵礦山規(guī)模以上礦山企業(yè)僅占全部礦山總數(shù)的 23.5%, 缺乏一批對(duì)鐵礦供需平衡和市場穩(wěn)定具有一定調(diào)節(jié)能力的特大型礦山企業(yè), 行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)無序競爭現(xiàn)象。 生態(tài)破壞嚴(yán)重, 環(huán)境治理滯后。礦山廢石尾礦大面積堆置、廢氣粉塵大量排放、礦區(qū)水均衡遭受到破壞、采礦誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等造成水土流失, 植被破壞, 土地沙漠化, 影響礦區(qū)地形地貌。特別是近年來對(duì)低品位礦的大范圍利用, 給環(huán)境和地貌的傷害是空前的。 一些小型礦山, 尾礦庫、排土場沒有達(dá)到安全環(huán)保的要求, 部分小礦山廢石、尾礦亂排亂流, 應(yīng)引起高度重視。 快速發(fā)展的背后潛伏經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn): 近幾年鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展, 拉動(dòng)了鐵礦資源的需求, 價(jià)格大幅上漲, 采選投資連續(xù)高速增長。在鐵礦石價(jià)格高位運(yùn)行下引發(fā)的擴(kuò)產(chǎn)投資項(xiàng)目, 大多數(shù)開發(fā)難度大、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高, 面臨著國內(nèi)鋼鐵增速放緩、國際礦石產(chǎn)能迅速釋放和國際礦石價(jià)格下滑的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 還有科技水平偏低, 生產(chǎn)技術(shù)和裝備依然落后: 行業(yè)整體改革的力度沒有到位。 隨著國民經(jīng)濟(jì)和鋼鐵工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展, 資源需求總量不斷增加, 資源、環(huán)境、人才短缺的壓力進(jìn)一步加大。按照科學(xué)發(fā)展觀的要求, 科學(xué)地制定冶金礦山發(fā)展戰(zhàn)略, 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)在新時(shí)期取得新的發(fā)展, 是擺在我們面前的一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)而具有深遠(yuǎn)影響的重要任務(wù)。 二、 對(duì)我市選礦企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)建議
（一）實(shí)施以“解決影響行業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù), 依靠科技進(jìn)步改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”為目標(biāo)的科技發(fā)展戰(zhàn)略 加大科技投入, 推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。重點(diǎn)對(duì)資源勘查、復(fù)雜難采難選礦、高效節(jié)能采 選裝備、資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、礦山信息化、自動(dòng)化和管理科學(xué)等領(lǐng)域的共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù), 組織科技攻關(guān), 培植具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù), 提高冶金礦山的整體技術(shù)水平。 建立以企業(yè)為主體, 以市場為導(dǎo)向, 產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系和以信息、咨詢、技術(shù)服務(wù)為內(nèi)容的科技服務(wù)體系, 鼓勵(lì)支持大專院校和科研機(jī)構(gòu)同礦山企業(yè)合作, 促進(jìn)知識(shí)、科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。積極開展群眾性技術(shù)革新活動(dòng), 推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。 積極推廣高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù), 建設(shè)和改造一批高效節(jié)能環(huán)保的大型現(xiàn)代化礦山大力推廣先進(jìn)適用的節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料和裝備, 促進(jìn)節(jié)能降耗；重視生態(tài)“友好型”適用技術(shù)和資源循環(huán)利用技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用。因地制宜地制定鼓勵(lì)性、限制性、禁止性采選方式和采選技術(shù)名錄, 采取有力措施淘汰一批落后的采選加工工藝、選礦技術(shù)及選礦設(shè)備。 創(chuàng)新人才工作機(jī)制, 改善人才發(fā)展環(huán)境, 建立人才匯集機(jī)制, 多種形式引進(jìn)優(yōu)秀人才, 鼓勵(lì)和支持大中專畢業(yè)生到礦山工作, 提高科技人員的比重; 建立和發(fā)展面向全體職工的教育和培訓(xùn)體系, 推行關(guān)鍵崗位持證上崗制度, 提高技術(shù)工人的整體素質(zhì): 創(chuàng)建學(xué)習(xí)型企業(yè)和學(xué)習(xí)型行業(yè), 不斷提高生產(chǎn)力水平。
1、在選礦工藝方面進(jìn)行改進(jìn)
目前我市選礦廠處理的鐵礦石類型以磁鐵礦為主，是當(dāng)前國內(nèi)
鐵礦選礦廠最主要的入選礦石類型。近年來出現(xiàn)的比較成功的新工藝具有代表性的主要有：“階段磨礦﹑弱磁選―反浮選工藝”，“全磁選選別工藝”，“超細(xì)碎―濕式磁選拋尾工藝”。
2、在選礦設(shè)備方面及時(shí)更新
關(guān)鍵詞：棲霞市；生態(tài)工業(yè)；對(duì)策
一、棲霞市生態(tài)工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
棲霞市第十四次黨代會(huì)確定了建設(shè)最具膠東風(fēng)情的綠色新城的奮斗目標(biāo)，提出了“打造支撐有力、引領(lǐng)未來發(fā)展的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系”的具體要求。近年來，棲霞牢牢把握“生態(tài)立市、工業(yè)強(qiáng)市、產(chǎn)業(yè)興市”戰(zhàn)略不動(dòng)搖，大力發(fā)展生態(tài)工業(yè)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)，努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和生態(tài)保護(hù)的和諧發(fā)展。2016年底，全市規(guī)模以上工業(yè)完成工業(yè)增加值74億元，同比增長10.2%，實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入303億元，同比增長10.2%，實(shí)現(xiàn)利潤18.1億元，同比增長14.5%。
1.生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)已成為棲霞市經(jīng)濟(jì)發(fā)展主方向
棲霞市地處煙臺(tái)市中心地帶，素有“膠東屋脊”之稱，白洋河周圍被國家列為“濕地”保護(hù)區(qū)，而且是煙臺(tái)市區(qū)的主要水源供應(yīng)地。由于地理位置的特殊，棲霞市委、市政府，很早就提出了“生態(tài)立市、工業(yè)強(qiáng)市、產(chǎn)業(yè)興市”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，并出臺(tái)了加快生態(tài)經(jīng)濟(jì)特別是生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意見。到2016年底，生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)已初步形成五大產(chǎn)業(yè)集群，分別是高端裝備制造、清潔能源、新材料、電子信息、科技礦業(yè)新能源產(chǎn)業(yè)，為我市生態(tài)工業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)力支撐。
2.“一體兩翼”生態(tài)工業(yè)發(fā)展布局已初步形成
按照突破“一體兩翼”的發(fā)展思路，園區(qū)和城市基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)逐步完善，承接煙臺(tái)市輻射帶動(dòng)能力不斷增強(qiáng)，為生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展培育了良好的發(fā)展載體。北翼的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)已培育成高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭。南翼的桃村鎮(zhèn)借助臺(tái)灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園的品牌優(yōu)勢和煙青城際鐵路開工建設(shè)的機(jī)遇，加大基礎(chǔ)設(shè)施配套改善力度，著力打造煙臺(tái)市衛(wèi)星城和棲霞南翼經(jīng)濟(jì)中心。
3.產(chǎn)業(yè)升級(jí)進(jìn)展順利
努力提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、做強(qiáng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、膨脹新興產(chǎn)業(yè)，形成了“高端裝備制造、清潔能源、新材料、電子信息、科技礦業(yè)”五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。2016年高端裝備制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到58億元以上。清潔能源產(chǎn)業(yè)風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到63萬千瓦。新材料產(chǎn)業(yè)以核晶陶瓷、鴻慶包裝等項(xiàng)目改造為重點(diǎn)。電子信息產(chǎn)業(yè)以華安通訊“5G”網(wǎng)絡(luò)、紅壹佰照明新型LED、柳鑫新材料擴(kuò)能改造等項(xiàng)目為重點(diǎn)，年內(nèi)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入增長50%以上。
盡管棲霞市的生態(tài)工業(yè)發(fā)展取得了一定成績，但仍存在一些不容忽視的問題和不足，主要表現(xiàn)在：
全市確定五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一的高端裝備制造業(yè)，由傳統(tǒng)機(jī)械制造向兩化融合、研發(fā)生產(chǎn)智能產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量較少、規(guī)模較小，升級(jí)改造任務(wù)艱巨；電子信息產(chǎn)業(yè)處于起步階段，高科技產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)仍是短板；新材料產(chǎn)業(yè)只滿足于產(chǎn)品初級(jí)加工應(yīng)用，在玄武巖連續(xù)纖維深加工、石英砂向玻璃觸摸屏節(jié)能技術(shù)、保鮮膜向光電一體化等高端產(chǎn)品領(lǐng)域拓展不深不寬；科技礦業(yè)方面，目前產(chǎn)業(yè)裝備水平得到提檔升級(jí)，但如何將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，特別是智能化礦山管理、資源精深加工與同行業(yè)之間差距較大，需加大研發(fā)投入，加快掌握重大關(guān)鍵核心技術(shù)。
二、發(fā)展對(duì)策
為了更好的推動(dòng)棲霞市生態(tài)工業(yè)發(fā)展，結(jié)合本市生態(tài)工業(yè)現(xiàn)狀、趨勢以及所處的地理位置需要，建議如下：
1.持續(xù)增強(qiáng)生態(tài)文明意識(shí)
面對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢，堅(jiān)定高端高質(zhì)高效和特色化發(fā)展方向，圍繞高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)高端，堅(jiān)持新興產(chǎn)業(yè)培育和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升并重，新項(xiàng)目引進(jìn)和老企業(yè)改造并重，膨脹總量和培育骨干并重，著力推進(jìn)工業(yè)強(qiáng)市建設(shè)。要徹底轉(zhuǎn)變重速度輕質(zhì)量、重規(guī)模輕效益的傳統(tǒng)觀念，突出以質(zhì)量和效益為中心，在保持工業(yè)規(guī)模合理增長的基礎(chǔ)上，更多地關(guān)注勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，自主創(chuàng)新能力的提升，能源Y源消耗的下降，環(huán)境污染的減少，把改革創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型發(fā)展理念始終貫穿于謀劃思路、制定政策、推動(dòng)工作的全過程。
2.打造生態(tài)工業(yè)發(fā)展載體
一是加快三區(qū)融合，打造20公里生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)長廊。加快開發(fā)區(qū)、臧家莊和松山對(duì)接融合步伐，推進(jìn)三區(qū)一體發(fā)展，按照生態(tài)工業(yè)園區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，搞好基礎(chǔ)設(shè)施配套，提升園區(qū)承載能力和水平，加快融入煙臺(tái)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)，培育高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭和生態(tài)工業(yè)經(jīng)濟(jì)隆起帶。
二是把臺(tái)灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園打造成生態(tài)創(chuàng)業(yè)園區(qū)。實(shí)行鎮(zhèn)園一體、統(tǒng)籌發(fā)展，圍繞汽車零部件、機(jī)械制造、電子信息、食品加工等產(chǎn)業(yè)，積極承接周邊城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，抓好臺(tái)資項(xiàng)目引進(jìn)建設(shè)，打造棲霞生態(tài)工業(yè)南翼中心。
三是其他鎮(zhèn)街應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、資源稟賦等特點(diǎn)，因地制宜發(fā)展生態(tài)工業(yè)。
3.挖掘潛力，煥發(fā)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生機(jī)
要深入挖掘現(xiàn)有企業(yè)潛力和園區(qū)潛能，發(fā)揮各種要素聚集功效，對(duì)既有項(xiàng)目深度挖潛，做大盤子，做長鏈條，做優(yōu)品質(zhì)。對(duì)能納入上級(jí)規(guī)劃扶持的項(xiàng)目，要吃透政策，精細(xì)對(duì)接，精準(zhǔn)用力，搭乘政策“頭班車”。扶持企業(yè)大力推進(jìn)技術(shù)改造，推廣節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、資源綜合利用。
4.在“智能制造”上尋求突破，推進(jìn)“兩化”深度融合
智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重要方向。要深入實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，主動(dòng)適應(yīng)制造業(yè)智能化、綠色化、服務(wù)化發(fā)展趨勢，推動(dòng)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、組織管理、營銷服務(wù)等環(huán)節(jié)變革，探索和發(fā)展新型制造方式。一要以智能制造為主攻方向推動(dòng)兩化融合。二要示范企業(yè)帶動(dòng)兩化融合水平快速提升。三要以整合資源為出發(fā)點(diǎn)完善信息服務(wù)平臺(tái)。
5.在“價(jià)值鏈提升”上明確方向，推動(dòng)制造業(yè)服務(wù)化發(fā)展
【關(guān)鍵詞】 深部開拓 貫通 誤差 預(yù)計(jì)
1 工程概述
目前李官集鐵礦-320m以上礦體已進(jìn)入開采階段，通風(fēng)、排水、運(yùn)輸?shù)雀飨到y(tǒng)均已形成。生產(chǎn)能力為100萬噸/年，采出原礦磁性鐵品位mFe16.60%，選比約為4.45。深部礦石品位較高，選比降低0.75。提前進(jìn)行深部礦體的開采，將大大提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。并且，礦山經(jīng)過自動(dòng)化、智能化建設(shè)改造以后，豎井提升能力、選廠處理能力大幅提高，通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)也均具備足夠的能力支持礦山的擴(kuò)能改造。為了合理利用深部優(yōu)質(zhì)資源，降低選比，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)行開拓工程的延伸，在-405m水平增設(shè)一個(gè)回采中段，與-320m中段同時(shí)進(jìn)行開采。基于深部開拓工程的實(shí)施，現(xiàn)對(duì)深部開拓做貫通預(yù)計(jì)。深部開拓主要貫通方向上工程如下：
-320水平至-405水平斜井一條，坡度25度，長度201m；-320水平平巷兩條（一條通北回風(fēng)井60m，一條通斜井78m），總長度138m；-405水平平巷一條，長度855m；-320水平至-405水平回風(fēng)井一條，長度85m；全部工程總長度1279m。通過-320水平永久點(diǎn)對(duì)開口坐標(biāo)進(jìn)行聯(lián)測，確定巷道開口坐標(biāo)。南部設(shè)計(jì)開口坐標(biāo)X=4921.335；Y=2263.174北回風(fēng)井中心設(shè)計(jì)坐標(biāo)X=5781.464；Y=1883.796。預(yù)計(jì)導(dǎo)線點(diǎn)理論敷設(shè)數(shù)量：斜井聯(lián)線2個(gè)，斜井3個(gè)-405水平平巷10個(gè)，回風(fēng)井聯(lián)巷2個(gè)。
2 誤差預(yù)計(jì)
2.1 一井定向測量的誤差預(yù)計(jì)
誤差預(yù)計(jì)時(shí)，首先在地面（-320水平）和定向水平井口部分的大比例尺平面圖上，按盡量加大兩垂線間的距離和使連接點(diǎn)盡量在兩垂線的延長線上的要求，選擇兩綱絲的懸掛位置和井上下連接點(diǎn)的位置。為滿足規(guī)程要求，投向誤差θ與連接測量誤差m連均不得超過±30″，而m連=±√（m上2+m下2），令m上=m下，則應(yīng)滿足：m上=m下≤30″/√2≈±21″采用全圓測回法測三測回，r角的觀測誤差為mr=±√mv2/n；其中mv為瞄準(zhǔn)誤差，根據(jù)儀器檢定證書所使用全站儀照準(zhǔn)誤差為2″，測距綜合標(biāo)準(zhǔn)差a=0.78mm/km。井上下都采用全圓測回法測三測回，可計(jì)算觀測誤差mβ=mr=±1.2″，量邊誤差取ma=mb=mc=ml=±0.4mm，儀器和覘標(biāo)對(duì)中的線量誤差一律去e=1毫米，投點(diǎn)誤差e投=0.45毫米。井下導(dǎo)線起算邊坐標(biāo)方位角的總誤差為Mα0=±√（m上2+θ2+m下2）
2.1.1 求井上連接測量誤差m上
確定DC邊坐標(biāo)方位角的誤差，設(shè)連接導(dǎo)線為三條邊，測角中誤差為±3″于是方位角誤差為m（DC）=±3√3=5.2″，連接角的誤差m=±10.6″，計(jì)算角α的誤差mα=±1.2″，于是井上連接測量誤差為m上=±√5.22+10.62+1.22=11.87″
2.1.2 求井下連接測量誤差m下
計(jì)算角β的誤差mβ=±1.9″，連接角’的誤差m’=±12.6″，角的誤差m=±9.9″，于是井下連接測量誤差為m下=±16.14″
2.2 預(yù)計(jì)豎直重要方向的貫通偏差
2.2.1 幾何水準(zhǔn)測量誤差的影響Mh水 Mh水=±m(xù)h√R毫米
式中R—水準(zhǔn)路線長度，以百米為單位，即貫通施工路線總長度mh—單位長水準(zhǔn)測量的中誤差。S2水準(zhǔn)儀每千米往返水準(zhǔn)測量偶然中誤差為2毫米
2.2.2 全站儀高程測量誤差的影響Mh全 Mh全=±15√L毫米
（式中L—高程路線長度，以百米為單位）
2.2.3 貫通相遇點(diǎn)K在豎直重要方向上的預(yù)計(jì)誤差Mh預(yù) Mh預(yù)=2Mh
根據(jù)相關(guān)規(guī)范，井下水準(zhǔn)測量閉合限差要求為II級(jí)水準(zhǔn)30√R毫米，其中R為往返側(cè)單程的水準(zhǔn)路線長，以百米為單位。將施工距離（導(dǎo)線總長1093m）帶入公式可得到預(yù)計(jì)高程的貫通誤差±58.44mm。計(jì)算此工程要求閉合限差為103.66mm±58.44mm（預(yù)計(jì)誤差）
2.3 預(yù)計(jì)水平重要方向的貫通偏差
2.3.1 測角誤差的影響Mxβ Mxβ=±Mβ/ρ√∑Ryi2
式中Mβ—井下導(dǎo)線的測角誤差Ryi—井下導(dǎo)線第i點(diǎn)與K點(diǎn)連線在假定的Y軸上的投影長度。
2.3.2 量邊誤差的影響Mxl Mxl=±√∑Mi2*cos2αi=±√α2∑licos2αi
式中Mi—井下導(dǎo)線第i邊的量邊誤差；α—量邊的偶然誤差影響系數(shù)；αi—井下導(dǎo)線第i邊與假定的X軸間的夾角，即假象限角；li—井下導(dǎo)線第i邊的長度；從貫通預(yù)測圖上量取各投影距離，將數(shù)據(jù)帶入上述公式，計(jì)算各個(gè)量邊誤差，測角誤差，最終結(jié)果如下：井下導(dǎo)線的測角誤差Mxβ=±0.136m，井下導(dǎo)線的量邊誤差Mxl=±0.012m，定向誤差引起K點(diǎn)在貫通重要方向誤差M定=±m(xù)α0*R/ρ=±0.05m，式中R—井下定向邊上3#點(diǎn)與K點(diǎn)連線在假定的Y軸上的投影長度，通相遇點(diǎn)K在水平重要方向的預(yù)計(jì)誤差Mx預(yù)=±2√（Mxβ2+Mxl2+M定2）=±0.29m
3 結(jié)語
綜上，在貫通點(diǎn)高程預(yù)計(jì)誤差±58.44mm，水平方向預(yù)計(jì)誤差±0.29m滿足貫通要求。但是由于工程中包含一條盲豎井，井下施工距離較長考慮人員設(shè)備因素，建議在豎井進(jìn)行陀螺定向，加測陀螺邊，保證最后貫通精度。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：自動(dòng)化排水；PLC；智能礦山；故障診斷
在煤炭行業(yè)中，涌水量大的礦井占很大的比例，排水系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行與礦井安全生產(chǎn)有著直接關(guān)系。目前，傳統(tǒng)煤礦還堅(jiān)持使用手動(dòng)起停設(shè)備和人工監(jiān)視的排水系統(tǒng)，自動(dòng)化程度低、應(yīng)急能力差，存在很大的安全隱患，同時(shí)為了完全覆蓋井下排水地點(diǎn)，崗位工人數(shù)較多，勞動(dòng)效率低。隨著煤炭行業(yè)產(chǎn)能過剩的形勢日趨嚴(yán)重，安全生產(chǎn)更是受到社會(huì)的普遍關(guān)注，當(dāng)前科技進(jìn)步迅速，在工業(yè)化信息化融合的時(shí)代背景下，實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)化排水，是實(shí)現(xiàn)智能礦山的重要環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)主排水泵房無人值守，中轉(zhuǎn)水倉以及離散小水窩自動(dòng)排水，同時(shí)對(duì)排水設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)能耗進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備本身健康情況進(jìn)行智能診斷，為設(shè)備的維護(hù)提供預(yù)防性檢修計(jì)劃，提高設(shè)備的使用壽命，減少故障率是未來智能礦井發(fā)展方向和必然趨勢［1－3］。
1錦界煤礦水文條件及排水系統(tǒng)概述
錦界煤礦井田主要含水層有松散層孔隙潛水（沙層水）和直羅組孔隙裂隙承壓含水層（風(fēng)化巖水層）共兩層含水層，前者包括河谷沖積層潛水和薩拉烏蘇組潛水。局部區(qū)域存在燒變巖孔洞裂隙潛水。目前正常礦井涌水量為3700m3／h左右。涌水量主要構(gòu)成如下：各綜采工作面700m3／h左右、采空區(qū)1500m3／h左右、各個(gè)備用工作面探放水1500m3左右、以及各井筒大巷少量涌水。礦井設(shè)有2個(gè)中央主排水泵房，4個(gè)盤區(qū)排水泵房，2個(gè)潛排水泵房。根據(jù)現(xiàn)有主排水系統(tǒng)及管路設(shè)備，目前全礦排水能力為13300m3／h，可以滿足礦井現(xiàn)有涌水量設(shè)防要求，并有較大的富余量。
2井下自動(dòng)化排水系統(tǒng)
2.1主排水泵房自動(dòng)化排水系統(tǒng)主排水泵房是煤礦井下排水系統(tǒng)的核心，為整個(gè)礦井排水系統(tǒng)提供動(dòng)力。本文設(shè)備配置以錦界煤礦為依據(jù)，主排水泵房每臺(tái)耐磨離心泵均配備大功率三相異步電動(dòng)機(jī)、出水電動(dòng)閘閥、排真空電動(dòng)球閥以及壓力傳感器、真空度傳感器等自動(dòng)化設(shè)備。同時(shí)為了保證離心式水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，礦井均配備排空氣設(shè)備或制定專門方案。煤礦排水綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要對(duì)模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)地采集和檢測。模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水倉水位、電機(jī)工作電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、三趟排水管流量等。數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水泵高壓啟動(dòng)柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動(dòng)閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、真空泵工作狀態(tài)、電磁閥狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力等。以上數(shù)據(jù)的采集主要由PIC實(shí)現(xiàn)，傳感器將模擬量數(shù)據(jù)傳輸給PLC，然后PLC對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理，依據(jù)相關(guān)因素，判斷出煤礦涌水量，以此來對(duì)水泵的開停進(jìn)行控制。其余的一些模擬量數(shù)據(jù)大多是用來對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督的，以便在系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)的反饋信息，使系統(tǒng)及時(shí)的進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，避免損壞水泵和電機(jī)。各種的數(shù)據(jù)量信息被采集到PLC中之后，作為相關(guān)邏輯處理的條件和依據(jù)，對(duì)水泵的運(yùn)行情況進(jìn)行控制。在整個(gè)過程中，具體的處理方法是將模擬量信號(hào)在合適的采樣定律下轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過PLC對(duì)其進(jìn)行的相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的自動(dòng)化控制［4，5］。2.1.1主控系統(tǒng)主排水泵房主控系統(tǒng)由PLC控制器、I／O設(shè)備及各類傳感器組成。自動(dòng)化排水系統(tǒng)具備以下功能：①通過水位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控水倉水位情況，控制器根據(jù)設(shè)置的高低水位發(fā)出起泵、停泵指令，并根據(jù)水位上漲和下降情況調(diào)整運(yùn)行水泵數(shù)量；②根據(jù)設(shè)備均勻磨損的原則對(duì)工作、備用水泵進(jìn)行切換，防止水泵由于長期閑置造成電機(jī)受潮等情況；③主排水泵控制系統(tǒng)具備一鍵起停功能，同時(shí)滿足就地一鍵起停、遠(yuǎn)程一鍵起停、檢修等多種控制方式；④系統(tǒng)具備過載保護(hù)、短路保護(hù)、缺相保護(hù)、欠壓釋放、過力矩保護(hù)及相序自動(dòng)糾正等電機(jī)保護(hù)功能，具有水泵流量、壓力保護(hù)功能［8，9］。2.1.2監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)是主排水泵房的中樞指揮，通過礦井環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主排水泵的數(shù)據(jù)上傳與地面遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。為實(shí)現(xiàn)無人值守水泵房，基于錦界煤礦主排水泵房監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)效與工程經(jīng)驗(yàn)，水泵房監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能［6，7］：①水倉實(shí)時(shí)水位的在線監(jiān)測，要求誤差不超過01m；②主排水泵運(yùn)行時(shí)的各種參數(shù)在線監(jiān)測，如水泵運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)工作電壓、工作電流，電動(dòng)閘閥、電動(dòng)球閥的開啟狀態(tài)，出水管的實(shí)時(shí)壓力等；③排水管路安裝流量計(jì)，監(jiān)測管路瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，可以監(jiān)測排水管路的利用情況；④具備歷史數(shù)據(jù)查詢，運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)均可存儲(chǔ)于歷史數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)歷史回顯，歷史趨勢分析等功能；⑤具備模擬值超限報(bào)警功能，同時(shí)將故障信息存儲(chǔ)于報(bào)警記錄歷史數(shù)據(jù)中；同時(shí)可將故障信息推送至相關(guān)人員；⑥具有系統(tǒng)故障自診斷功能；⑦監(jiān)控軟件具有人機(jī)界面友好，操作簡單直接，權(quán)限按需管理及動(dòng)態(tài)畫面直觀顯示等特點(diǎn)；⑧保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠、故障率低、維護(hù)方便、組態(tài)修改簡便。煤礦排水綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要對(duì)模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)地采集和檢測。模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水倉水位、電機(jī)工作電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、三趟排水管流量等。數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要包括水泵高壓啟動(dòng)柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動(dòng)閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、真空泵工作狀態(tài)、電磁閥狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力等。以上數(shù)據(jù)的采集主要由PIC實(shí)現(xiàn)，傳感器將書模擬量數(shù)據(jù)傳輸給PLC，然后PLC對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理，依據(jù)相關(guān)因素，判斷出煤礦涌水量，以此來對(duì)水泵的開停進(jìn)行控制。其余的一些模擬量數(shù)據(jù)大多是用來對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督的，以便在系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)的反饋信息，使系統(tǒng)及時(shí)的進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，避免損壞水泵和電機(jī)。各種的數(shù)據(jù)量信息被采集到PLC中之后，作為相關(guān)邏輯處理的條件和依據(jù)，對(duì)水泵的運(yùn)行情況進(jìn)行控制。2.1.3設(shè)備健康狀況分析智能礦山是現(xiàn)代礦井發(fā)展的必然趨勢，排水設(shè)備智能診斷是排水設(shè)備智能化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，了解設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行及設(shè)備本身健康狀況等信息是水泵房實(shí)現(xiàn)無人值守的前提條件。在水泵及電機(jī)上安裝多維智能傳感器，采用無線信號(hào)傳輸模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測水泵、電機(jī)的振動(dòng)和溫度（定子溫度和軸溫）等參數(shù)，并且建立電機(jī)及設(shè)備重要部件振動(dòng)、聲音、溫度的頻譜分析，提取故障判斷特征量，根據(jù)特征量的大小進(jìn)行分級(jí)報(bào)警，對(duì)電機(jī)潛在的機(jī)械損傷進(jìn)行探測和預(yù)警，同時(shí)預(yù)測設(shè)備狀況的發(fā)展趨勢。傳感器綜合分站可采用藍(lán)牙等無線通訊方式與檢修人員手持終端連接，檢修人員在靠近設(shè)備后即可讀取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，同時(shí)分站可將設(shè)備的報(bào)警、預(yù)警、檢修、更換等信息直接推送至檢修人員。2.1.4排水系統(tǒng)能耗分析礦井主排水泵房均配有盤區(qū)變電所，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化排水系統(tǒng)與變電所數(shù)據(jù)交互，通過智能分析，采用“削峰填谷”的用電原則，合理安排水泵運(yùn)行時(shí)間，使水泵盡量在負(fù)荷低谷處運(yùn)行，減少日負(fù)荷曲線的波動(dòng)，減少電力線路的有功損失和無功損耗，節(jié)約電費(fèi)。錦界煤礦中央2號(hào)水泵房水泵運(yùn)行表見表1。排水管路在長期使用后會(huì)在管壁發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，增加了管路的阻力，間接減小了管路流量，通過主排水泵房進(jìn)水、出水管路上安裝的流量計(jì)，對(duì)排水管路流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，數(shù)據(jù)后臺(tái)分析，可以了解管路結(jié)垢的具體情況，對(duì)及時(shí)清除管路結(jié)垢，提高管路運(yùn)行效率具有指導(dǎo)意義。錦界煤礦通過管路流量監(jiān)測結(jié)合數(shù)據(jù)分析及時(shí)清理管路結(jié)垢，見表2。改善管路結(jié)垢情況后，水泵效率得到提升，噸水百米能耗提高5％左右。排水管路在長期使用后會(huì)在管壁發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，增加了管路的阻力，間接減小了管路流量，通過主排水泵房進(jìn)水、出水管路上安裝的流量計(jì)，對(duì)排水管路流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，數(shù)據(jù)后臺(tái)分析，可以了解管路結(jié)垢的具體情況，對(duì)及時(shí)清除管路結(jié)垢，提高管路運(yùn)行效率具有指導(dǎo)意義。
2.2中轉(zhuǎn)水倉、分散小水窩自動(dòng)化排水
井下中轉(zhuǎn)水倉擔(dān)負(fù)著沿線排水過渡和補(bǔ)充排水動(dòng)力的作用，傳統(tǒng)煤礦仍設(shè)置崗位工對(duì)中轉(zhuǎn)水倉水泵進(jìn)行就地操作，勞動(dòng)效率低。受巷道高度的影響，負(fù)壓吸水罐自動(dòng)排水裝置的應(yīng)用效果較差，目前中轉(zhuǎn)水倉自動(dòng)化排水通常配有離心式水泵、電動(dòng)閘閥、注水排氣電磁閥等自動(dòng)化設(shè)備，在設(shè)計(jì)初期考慮管路與水泵相適應(yīng)，提高水泵工況點(diǎn)的運(yùn)行效率。從實(shí)際應(yīng)用實(shí)效來看，注水電磁閥頻繁起動(dòng)，壽命較短，直接影響水泵的正常運(yùn)行，因此需合理設(shè)置水泵起停高低水位，避免水泵頻繁啟動(dòng)。井下分散小水泵主要靠水位探頭開關(guān)量起停磁力啟動(dòng)器進(jìn)行控制，由于井下分散小水窩設(shè)置較多，考慮設(shè)備的更新較頻繁，組態(tài)畫面無法及時(shí)更新，錦界煤礦依據(jù)設(shè)備的使用及位置制作電子標(biāo)簽，做到設(shè)備即接即顯。
3井下水情監(jiān)測分析系統(tǒng)
水害治理一直是礦井防治水的重點(diǎn)工作，目前礦排水系統(tǒng)不能直觀體現(xiàn)井下水情變化的實(shí)際情況，如圖1所示，通過對(duì)礦井采空區(qū)水位及入水、出水口增設(shè)水位及流量傳感器，對(duì)井下回風(fēng)巷道和泄水巷道的出水管路安裝流量器，對(duì)礦井水情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，系統(tǒng)提供礦井水情的趨勢分析，通過先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井智能化聯(lián)合排水，并為防治水工作提供決策性參考。水情監(jiān)測系統(tǒng)除了能采集各監(jiān)測點(diǎn)的水位，壓力，水泵狀態(tài)等信息外，還需具有繼電輸出功能，通過控制開關(guān)來起停水泵和發(fā)送報(bào)警預(yù)警的功能，實(shí)現(xiàn)水情監(jiān)測的動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性、交互性。水情監(jiān)測系統(tǒng)功能功能結(jié)構(gòu)如圖2所示，水情監(jiān)測系統(tǒng)可繪制水情實(shí)時(shí)趨勢曲線、歷史趨勢曲線，自動(dòng)生成各類報(bào)表。
4結(jié)語
在介紹了煤礦自動(dòng)化排水系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又對(duì)自動(dòng)化排水系統(tǒng)各部分工作的原理進(jìn)行了研究，明確了煤礦自動(dòng)化排水系統(tǒng)的工作原理，同時(shí)凸顯出了在煤礦中應(yīng)用自動(dòng)化排水系統(tǒng)的優(yōu)勢及意義，以此來說明在煤礦中實(shí)施自動(dòng)化排水的重要性以及必要性。錦界煤礦通過完善井下自動(dòng)化排水監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主排水泵房、中轉(zhuǎn)水倉及小水窩無人值守。在實(shí)現(xiàn)無人值守的基礎(chǔ)上，進(jìn)行礦井水情監(jiān)測，提出礦井聯(lián)合排水的方案。同時(shí)通過管路排水情況監(jiān)測和合理安排水泵運(yùn)行時(shí)間段，提高水泵運(yùn)行效率，并及時(shí)處理水管結(jié)垢現(xiàn)象，提高管路運(yùn)行效率，可降低噸水百米能耗5％左右。
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