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煤电有限责任公司智慧矿山建设规划

一、前言由于煤矿井下作业地质条件复杂，环境恶劣，事故时有发生，

给煤矿生产造成了重大损失。尤其是对地面地物类和地下地质体对象掌握

不清楚，了解不充分，并且对其变化规律没有充分的认识，由此也引发了

象通风、防尘、运输、水、供电等系统的配套性不好、连动性不强、反映

迟缓，造成避灾措施不利、系统抗灾能力差。根据各学科的特点和发展现

状，要想从根本上解决煤矿的安全生产和高效生产问题，除了技术更新和

技术改造外，更重要的是建立一个完整的矿山数字化系统，以实现地面地

下所有时间空间对象的透明管理，从而使整个矿山从设计、生产到管理都

能很好地兼顾工艺的先进性、设备的可靠性和生产的安全性，大幅度地提

高抗灾能力和生产效率。

（一）智慧矿山的定义与内涵数字矿山也称智慧矿山，是建立在矿山

数字化基础上的能够完成矿山企业所有信息的精准适时采集、网络化传输、

规范化集成、可视化展现、自动化操作和智能化服务的数字化智慧体。其

含义如下：

1、智慧化基础：指已把矿山的所有内容处理成现代计算机可以接受、

储存、拷贝、加工和网络传输的数字信息，并保证信息的完整性。

2、精准适时采集：所谓精准适时采集就是能够准确的采集到任何地

点任何时间所需要的安全、生产和管理等信息，并保证信息的及时整性。

3、网络化传输：所有信息包括实时数据、多媒体数据和管理数据可

以通过局域网和广域网进行准时、可靠、安全的传输，必要的数据要保证

时钟同步。

4、规范化集成：指通过标准的数据格式、开放的通信协议和统一的

管理规范所定义的数据仓库实现各种应用中信息的互连互通，确保数据的

唯一入口和一致性。

5、可视化展现：对于数据仓库中的所有信息和模型均可用四维地理

信息系统技术、虚拟现实技术、模拟仿真技术、多媒体技术和可视化分析

技术进行表达和展现，实现透明管理。

6、自动化操作：对于主要生产执行环节、监听监视环节、时限性强

准确度高的环节以及环境恶劣和易疲劳环节实现操作自动化或无人化。

7、智能化服务：所谓智能化服务是指一些诸如危险辨识、灾害预警、

事故报警、方案设计、计划编制、过程控制、经济分析、调度优化等方面

提供智能化工具和综合决策支持，最大限度地降低脑力劳动强度、避免人

为决策失误。

8、数字化智慧体有2层含义：①通过数字化再造使整个矿山具有自

我分析能力和决策能力，使矿山的人、机、环境处在高度协调的统一体中

运行；

②通过不断地收集、学习和浓缩相关专家的必威体育精装版知识，使智慧矿山的

神经中枢具有众多专家集体决策的能力。

（二）建设智慧矿山的经济效益和社会效益建设“智慧矿山”的重要

意义在于：

1、实现安全管理的智慧化，为打造本质安全型矿井提供信息保障一

旦建立了包括完整的地质信息、危险源信息和生产信息的4D时空虚拟矿

山模型，所有开采设计都能够预先模拟出开采进度的动态结果，包括安全

隐患的预先显现，开采结果的预先模拟，可把大多数安全隐患消除在设计

阶段和采掘之前。随着采矿生产的不断推进，可以根据各种监测监控系统

和检查检测系统返回的动态数据，利用“智慧矿山”系统提供模型库、方

法库对岩体变形、瓦斯突出、突水透水等危险等因素进行实时分析，对各

种安全隐患进行超前预测预报，对不安全因素提前进行整改，同时对有危

险性较大的区域进行重点监控，对无法避免的灾变可以快速启动相应的应

急预案进行紧急救援。对必须生产的危险区域，可以启用远控装备和无人

化作业。

总之，一旦完成了智慧矿山建设，不仅可为井上井下作业人员创造一

个安全舒适的工作环境，更重要得是把整个矿山变成了一个透明体，指挥

人员只要对着计算机屏幕就可看到井下的一切内容，如果加上虚拟现实设

备，就可以随时到达“现场”的任何角落，进行“现场”作业和指挥。因

此，智慧矿山的建设使地下的一切内容变成可见得，使一切危险因素变成

可知的，使一切操作过程变成可控的，使矿井生产变成本质安全型的。

2、实现生产管理的精细化，为打造高产高效矿井提供决策手段在精

细的动态三维地质模型基础上，利用数据仓库提供的完整信息和“智慧矿

山”系统的智能化工具，包括定额管理、计划管理、物资管理、人力资源

管理、设备管理、生产技术管理、经营管理、成本管理和调度管理等系统，

实现开采设计的智能化和最优化、矿山生产的信息化和自动化、矿山管理

的规范化和科学化，达到生产效率的最高化和生产成本的最低化。

由此可见，建立