近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，而礦山開發(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，智能化、信息化、自動化的礦山技術(shù)即將開啟一個嶄新而充滿活力的科技發(fā)展領(lǐng)域。下面，我們將對智能礦山技術(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)無用的信息刪除，以此來減少信息包丟失的概率并提高傳輸速度和上級對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，簡單地說，就是通過傳感網(wǎng)實現(xiàn)各層之間數(shù)據(jù)信息的傳遞和交流。處理層是篩選出對應(yīng)用層有用的信息，并進(jìn)行分類、調(diào)取和上傳工作。至于應(yīng)用層，它的主要功能包括對已篩選出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯聚、轉(zhuǎn)換和分析，它最終實現(xiàn)了智能化礦山體系對細(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)對客戶來說并不是全都需要的，因此，客戶真正需要的，具有實際價值的內(nèi)容需要通過應(yīng)用層服務(wù)器的適配以傳遞到客戶手中。另外，應(yīng)用層還可通過發(fā)布指令來控制任務(wù)。

　　原來的系統(tǒng)只能在采集數(shù)據(jù)的過程中節(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

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

　　(1)智能生產(chǎn)：在實際生產(chǎn)操作中，利用各種設(shè)備處于工作狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，并通過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)庫以便于實現(xiàn)資源共享。如此，各層管理人員都可以通過應(yīng)用系統(tǒng)對實時反映的數(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)過程中的安全問題是礦業(yè)中相當(dāng)重要的一個環(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，自動判斷工作環(huán)境是否處于安全狀態(tài)，并能及時實施應(yīng)急方案。更重要的一點(diǎn)是，智能礦山的系統(tǒng)可通過計算安全監(jiān)控設(shè)備傳回來的數(shù)據(jù)，分析其發(fā)展方向，并及時對存在安全隱患的工作環(huán)境實施解決方案，將危險扼殺在搖籃之中。

　　(3)智能銷售：無論的那種環(huán)境上的道路交易都必須經(jīng)過進(jìn)礦、稱重、裝載、出礦等過程，實現(xiàn)智能銷售要先實現(xiàn)對這些信息的智能管理。實現(xiàn)完全的智能銷售就能建立起無需人值班的自動銷售環(huán)境。

　　(4)智能管理：采礦工作的管理涉及多個方面，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，實現(xiàn)管理上的智能化。

　　(5)智能決策：在實現(xiàn)上述四項內(nèi)容是智能化后，一座礦山的全部基本信息幾乎完全實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時共享，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，把無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)體系轉(zhuǎn)變?yōu)橄噍o相成的知識體系，再對其進(jìn)行提煉成為決策，最終建立一個指導(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)自動化礦山設(shè)備

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，許多發(fā)達(dá)國家的采礦設(shè)備也迅速發(fā)展起來，已研發(fā)使用多種礦山自動化設(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等方面。地下采礦設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面：一是裝備的系統(tǒng)配套，這要求有較高的機(jī)械化程度;二是裝備無軌化、遙控化、自動化程度要高，以滿足無人駕駛和機(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)實現(xiàn)了人機(jī)交流，通過該技術(shù)，管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控作業(yè)現(xiàn)場，并及時對底層環(huán)境、礦山實體、采礦活動等情況進(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，實現(xiàn)了空間的完全可視化。可視化技術(shù)以專業(yè)的地質(zhì)、采礦、測量技術(shù)為基礎(chǔ)，利用計算機(jī)技術(shù)建立了三維模型，為優(yōu)化礦山開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)又包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊技術(shù)以及漏泄通訊技術(shù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要作用于礦山企業(yè)的經(jīng)營管理，借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)調(diào)度監(jiān)控生產(chǎn)情況。無線通訊技術(shù)主要應(yīng)用于采礦工作的實時管理和生產(chǎn)調(diào)度，該系統(tǒng)采用無線通訊系統(tǒng)和GPS技術(shù)將安裝在各大型設(shè)備上的車載計算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)傳送到中央計算機(jī)進(jìn)行處理，以切實處理好設(shè)備存在的問題，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)模的無線電通訊網(wǎng)，它實現(xiàn)了通訊通道的互不干擾，建立了完整的語言通訊系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了對礦山生產(chǎn)過程和生產(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)的研制試驗是智能礦山技術(shù)實施的前提，建立智能礦山思想，將中國的采礦技術(shù)推向國際舞臺，實現(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，利用計算機(jī)的計算恩錫，實時掌握爆破爆下的礦石量和廢石量，并對礦石進(jìn)行品味測評，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)還可對實際爆破效果進(jìn)行分析，并與原爆破設(shè)計對比，及時修正爆破參數(shù)，在實施過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)庫中記錄有斷層或者其他不便于開采的地質(zhì)構(gòu)造，或者對該現(xiàn)象采取相應(yīng)的解決措施，有效地保障了采場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

　　在所得數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，對區(qū)域內(nèi)智能礦山進(jìn)行回采設(shè)計，及時掌握每個采場的實時情況，在了解場地實際情況的前提下進(jìn)行設(shè)計，然后進(jìn)行爆破措施和出礦操作。再對采場實行探測操作，以獲取采場的最新情況和變化情況，用于指導(dǎo)該采場的回采設(shè)計，該設(shè)計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)行過爆破的采場所遺留的礦產(chǎn)資源，增加礦山的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3結(jié)束語

　　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)過程中，仍存在許多懸而未決的問題，它需要各學(xué)科專家的共同努力來解決，這作為一項關(guān)系到礦業(yè)長期發(fā)展的重要任務(wù)將被歸為礦業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)項目。我們要盡快落實建立一個可以完美解決礦山問題的方案，使得礦山技術(shù)完全達(dá)到智能化，這項工程實現(xiàn)了機(jī)械與系統(tǒng)同時進(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。我們要讓中國礦山用自己的實際例子告訴世界：智能礦山技術(shù)讓采礦行業(yè)進(jìn)步了!