近年來,國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了一系列管理措施來加大對(duì)礦山安全、環(huán)保的管控力度,倒逼礦山企業(yè)不斷轉(zhuǎn)變生產(chǎn)和管理模式,將建設(shè)綠色、安全、環(huán)保、高效的礦山作為企業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo),“綠色智能礦山”的概念也應(yīng)運(yùn)而生。那么究竟什么是綠色智能礦山?綠色智能礦山的核心建設(shè)點(diǎn)是什么?礦山要如何開展建設(shè)呢?本文將一一為您解答。
一、綠色智能礦山的概念
(一)什么是綠色礦山?
2018年10月1日,自然資源部發(fā)布了煤炭、非金屬、有色金屬等九大行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范,其中對(duì)“綠色礦山”有明確的定義,即在礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程中,實(shí)施科學(xué)有序開采,對(duì)礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)控制在可控范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化的礦山。
(二)什么是智能礦山?
2020年2月25日,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》中,對(duì)“煤礦智能化”的概念進(jìn)行了闡述,即將人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合,形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)煤礦開拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過程的智能化運(yùn)行。
古德生院士從金屬礦床開采的角度,對(duì)智能礦山也作過定義,即在金屬礦產(chǎn)開采過程中,以開采環(huán)境數(shù)字化、采礦裝備智能化、生產(chǎn)過程遙控化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化和經(jīng)營(yíng)管理信息化為基本內(nèi)涵;以安全、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保為目標(biāo)的集約化、連鎖化和遙控化的采礦工藝過程,就是智能采礦。
(三)什么是綠色智能礦山?
從上述綠色礦山、智能礦山的概念看,綠色礦山涵蓋的范圍更廣、內(nèi)容更多,其中“資源利用高效化、管理信息數(shù)字化”兩方面與智能礦山建設(shè)密切相關(guān),是智能礦山建設(shè)的重要組成部分。由此得出“綠色智能礦山”的概念,即以實(shí)現(xiàn)綠色礦山為基本目標(biāo),同時(shí)按照智能礦山建設(shè)要求分階段、分步驟開展建設(shè),最終實(shí)現(xiàn)智能礦山遠(yuǎn)景目標(biāo)的礦山。
二、綠色智能礦山的核心建設(shè)點(diǎn)
通過分析我們不難發(fā)現(xiàn),無論是綠色礦山概念、綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)還是綠色礦山評(píng)價(jià)指標(biāo),都明確提到了“數(shù)字化建設(shè)”,特別在綠色礦山建設(shè)規(guī)范中要求礦山“建立數(shù)字化資源儲(chǔ)量模型,進(jìn)行礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量利用的精準(zhǔn)化管理”。
在智能礦山建設(shè)中,以王國(guó)法院士為首的煤礦智能化研究團(tuán)隊(duì)曾介紹到,在智能化煤礦分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中,智能地質(zhì)保障系統(tǒng)是煤礦智能化建設(shè)的基礎(chǔ),尤其三維地質(zhì)建模與應(yīng)用可以作為智能礦山數(shù)字化建設(shè)的核心。
(圖片來源:論文《智能化煤礦分類、分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》)
2020年4月28日,工信部、國(guó)家發(fā)改委、自然資源部聯(lián)合印發(fā)了《有色金屬行業(yè)智能礦山建設(shè)指南(試行)》,其中明確提到“在三維可視化平臺(tái)下,建設(shè)集地質(zhì)資源管理、測(cè)量管理、采礦智能設(shè)計(jì)等功能于一體的礦山資源數(shù)字化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)資源模型的精確構(gòu)建與實(shí)時(shí)更新”。
(圖片來源:《有色金屬行業(yè)智能礦山建設(shè)指南(試行)》)
綜上,結(jié)合綠色礦山和煤炭、有色金屬行業(yè)的智能化建設(shè)要求,綠色智能礦山的核心建設(shè)點(diǎn)在“數(shù)字化”,而礦山資源數(shù)字化成為核心中的重點(diǎn)。
三、綠色智能礦山數(shù)字化建設(shè)的基本內(nèi)容
(一)礦山資源數(shù)字化
一是三維數(shù)據(jù)環(huán)境,所有的信息是按照真實(shí)的三維坐標(biāo)及其屬性進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)用,這是回歸礦山自然的數(shù)據(jù)結(jié)果。二是通過數(shù)據(jù)庫(kù)方式存儲(chǔ)所有的信息,實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)的集成與共享。三是通過三維可視化的模式進(jìn)行分析和計(jì)算。實(shí)現(xiàn)礦山資源數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)就是三維可視化軟件平臺(tái)的應(yīng)用。
(二)生產(chǎn)過程數(shù)字化
礦產(chǎn)資源信息不是一成不變的,隨著采礦活動(dòng)的進(jìn)行,由原來獲得的地質(zhì)信息推定的礦產(chǎn)資源成果會(huì)有很大的變化,這也是為什么礦產(chǎn)資源信息具有四維的特點(diǎn)。將生產(chǎn)過程中變化的數(shù)據(jù)通過三維軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,可以有效降低開采過程中進(jìn)一步的損失貧化,進(jìn)而達(dá)到充分利用礦產(chǎn)資源、提高礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。
(三)生產(chǎn)可視化
智能礦山的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采礦,目前從多家遠(yuǎn)程采礦公司發(fā)布的視頻中了解到,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的因素有很多,但生產(chǎn)過程的可視化是必不可少的條件之一。即通過視頻讀取實(shí)際采礦環(huán)境或建造三維虛擬仿真環(huán)境,為設(shè)備操作人員提供信息進(jìn)行設(shè)備的遠(yuǎn)程操控,并實(shí)時(shí)獲取相關(guān)的生產(chǎn)信息。
四、綠色智能礦山數(shù)字化建設(shè)實(shí)踐
為全面推進(jìn)綠色礦山數(shù)字化建設(shè),普及三維礦業(yè)軟件平臺(tái)在地質(zhì)建模和資源儲(chǔ)量估算等方面的應(yīng)用,幫助礦山企業(yè)盡早實(shí)現(xiàn)綠色智能礦山,綠色礦山數(shù)字化建設(shè)指導(dǎo)服務(wù)中心開展了許多實(shí)踐活動(dòng),包括:
(一)研發(fā)數(shù)字化專業(yè)平臺(tái)GMDP
綠色礦山數(shù)字化平臺(tái)(簡(jiǎn)稱“GMDP”)是按照自然資源部對(duì)綠色礦山數(shù)字化建設(shè)的要求,結(jié)合我國(guó)綠色礦山建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),基于三維礦業(yè)軟件3DMine開發(fā)技術(shù),由綠色礦山數(shù)字化建設(shè)指導(dǎo)服務(wù)中心開發(fā)的一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化資源建模和資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理、并可進(jìn)行多領(lǐng)域延伸拓展的專業(yè)平臺(tái)。
GMDP結(jié)合三維可視化和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),采用國(guó)際先進(jìn)的建模理念和資源儲(chǔ)量估算方法,是一款服務(wù)于地質(zhì)勘查、礦山測(cè)量、采礦等專業(yè),結(jié)合數(shù)據(jù)采集處理、建庫(kù)建模、資源儲(chǔ)量估算、測(cè)量驗(yàn)收及資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理、儲(chǔ)量報(bào)表與報(bào)告輸出、開采設(shè)計(jì)、協(xié)同管理等功能于一體的綜合平臺(tái)。特別是年度儲(chǔ)量報(bào)告及儲(chǔ)量報(bào)表輸出功能,成為GMDP區(qū)別于其他三維礦業(yè)軟件的特色功能。
(二)征選綠色礦山數(shù)字化建設(shè)試點(diǎn)單位
征選綠色礦山數(shù)字化建設(shè)試點(diǎn)單位,主要目的在于幫助有條件的大中型礦山盡早開展數(shù)字化建設(shè)工作,一方面滿足綠色礦山中對(duì)數(shù)字化建設(shè)的要求,盡快成為綠色礦山;另一方面結(jié)合智能礦山建設(shè)要求,提前部署數(shù)字化建設(shè),為礦山智能化升級(jí)改造奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。另外,通過授牌、論壇發(fā)言、經(jīng)驗(yàn)匯編等形式積極宣傳礦山企業(yè)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和成果,促使其他礦山企業(yè)提高自覺開展數(shù)字化建設(shè)的積極性。
試點(diǎn)單位申報(bào)截止日期為2020年7月31日,歡迎礦山企業(yè)來電垂詢,積極申報(bào)。
五、結(jié)論與建議
在當(dāng)前的新形勢(shì)下,礦山企業(yè)要想持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展,綠色智能礦山是必由之路,而數(shù)字化建設(shè)成為必然的基礎(chǔ)和保障。綠色智能礦山數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)成為礦山企業(yè)當(dāng)前十分緊迫的工作任務(wù),也是綠色礦山數(shù)字化建設(shè)指導(dǎo)服務(wù)中心的使命,我們?cè)敢鈳椭V山企業(yè)盡快邁出建設(shè)步伐,全方位指導(dǎo)和服務(wù)礦山企業(yè)盡早實(shí)現(xiàn)綠色智能礦山的建設(shè)目標(biāo)!