2020-01-14
針對智慧礦山這一新興概念，通過與自動化礦山、信息化礦山、數字化礦山進行關聯，總結了其建設過程中存在的問題，并從礦山設計、安全保障、高效生產、經濟運營、綠色環保5個方面展望了智慧礦山的愿景。
智慧礦山發展展望
典型的智慧礦山應云端、礦端、移動端具備設計、安全、生產、經營管理、節能環保等方面的決策模型，并能利用這些模型，在獲得訂單之后，實現排產計劃、安全保障、運輸調度、煤炭洗選、成品裝車等各個環節任務的自動分解與執行，并能通過實時反饋信息自動完成任務的再優化。
智慧礦山的智能環節主要包括礦山設計、安全保障、高效生產、經濟運營和綠色環保5個方面。
智慧礦山
01、礦山設計
應著力推行數字化設計，從元件級構建整座礦山，從而實現透明礦山;智能選型應考慮云端化部署、信息化架構、智能化裝備及管控;礦井采掘和洗選應考慮采用柔性工藝，以便能根據實際條件進行適時調整。
02、安全保障
主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井人、機、環、管全方位的安全，并通過反饋信息主動進行決策再優化。人員安全方面，應在個體防護和系統防護方面開展研究：個體防護能力方面，應具備人員所處環境參數的實時采集、無線語音通話、視頻采集上傳與遠程調看、危險狀態逃生信息的實時獲取功能，以及應對各種災害的可靠逃生裝備;系統防護能力方面，應能將井下環境的實時監測信息、重點區域的安全狀態實時評估及預警信息與井下人員進行實時互聯，并具備近感探測功能，從而實現全方位的人員防護。機電設備安全方面，應具備智能化的設備點檢與運維管理能力，具備設備在線點檢、損耗性部件周期性更換提示、健康狀態實時評估等功能。環境安全方面，應具備災害實時在線監測、井下安全狀態實時評估及預測預警、降害措施自動制定能力。安全管理方面，應具備自動進行風險日常管控、自動定期進行安全風險辨識評估及預警分析、多維度自動統計與分析隱患的能力，具有手持終端現場檢查能力，實現隱患排查任務的自動派發、現場落實、實時跟蹤、及時閉環管理。
03、高效生產
主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井采、掘、機、運、通、水、電的自動高效運行，并通過反饋信息主動進行決策再優化。礦井采掘工作面的設備應具備高效的自動控制能力，從基本的就地控制，到一鍵啟停、遠程集控，直至達到理想狀態，實現設備的無人化自動控制與巡檢;通風方面，應具備根據用風需求自動進行全礦風量分配與調節的能力;主運和輔運方面，應能根據生產排程計劃自動進行運輸調度;供電方面，應能根據生產排程計劃自動實時進行電力調度，且應具備智能防越級跳閘保護功能;排水方面，應具備根據水資源合理利用及峰谷用電負荷、電價等因素自動選擇節能排水方式的功能。
04、經濟運營
主要通過智慧礦山云中心的智能決策模型進行自動決策，保障礦井經營管理的自動高效運行，并通過反饋信息主動進行決策再優化。應實現根據訂單需求，通過云端的智能決策自動進行生產指標分解，礦井安全保障措施、主運與輔運計劃、供電計劃、排水計劃、排矸計劃的制定等功能。
05、綠色環保
應提高礦井的回采率，如采用無煤柱開采方式并進行矸石的井下直接充填利用;提高礦井瓦斯、煤泥、煤矸石、礦井涌水的利用率;提高礦區生態修復率;降低礦井噸煤生產耗電、耗水量;實現礦井水污染、大氣污染的全方位在線監測。
智慧礦山建設存在的問題
中國智慧礦山信息化建設雖然取得了舉世矚目的成績，但仍存在不少問題。
1、嚴重缺乏相關標準。
由于一開始就缺乏頂層設計與規劃，中國礦山在進行信息化建設時，缺乏相關標準的指導與約束，促使了系統廠商的無序競爭，導致建設的大量系統互聯互通性極差。
2、缺乏多學科交叉應用。
礦山面臨的許多問題都需要結合多學科的知識才能得到有效解決，將多學科的知識軟件進行集成應用是其解決途徑。然而目前缺乏一個統一、開放的公共平臺，無法為多學科知識的融合分析提供渠道。
3、重硬件輕軟件。
中國大量礦山在進行信息化建設時，往往非常重視硬件設備的投入，而對軟件則吝之又吝。據有關方面統計，煤炭行業在應用軟件上的投入僅占信息化投入的20%左右，導致獲取的大量信息資源沒有得到合理有效的利用，不僅造成了嚴重的信息資源浪費，而且沒有更好地服務于礦井的生產運營。
4、“信息孤島”現象嚴重。
中國礦山信息化建設發展到今天，各類子系統已基本實現了網絡化集成，但是各系統獲取的海量數據卻無法得到有效共享，更談不上進行融合分析。這種各系統單兵作戰的模式，使得“信息孤島”現象在礦山行業異常突出，現代信息技術的強大優勢還有待深入挖掘。
