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1 露天采矿概述
露天采矿是采用采掘、运输设备从敞露地表的采矿场剥离岩石并采出有用矿物的一种采矿方法。这种开采方法主要运用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料等矿物。其优点是开采空间限制小,机械化、自动化水平较高;劳动生产率较高;开采成本较低,且矿石产量大适合大规模开采低品位矿石;资源利用充分,矿石损失贫化小,回收率高;基础建设时间短,投资较小;开采高温易燃矿体安全系数高;劳动条件较好,生产安全。但也有其缺点即开采过程中会产生较大粉尘,运输设备排放废气以及爆破岩石产生的有害成分对于周边环境有一定程度的污染且对开采工作人员健康有一定程度的损害;开采作业受天气影响较大;开采作业中产生大量的剥离岩级废土需要排放到排土场,占地面积较大。
2 目前露天采矿工艺技术发展趋势
随着科学技术的进步和采矿技术条件的进一步复杂化,机械化大规模采矿、无底柱分段崩落法和充填采矿等技术得到了广泛的应用,并将逐步发展露天地下联合采矿技术、无爆破采矿技术、自动化采矿技术和连续采矿技术将会得到更多的应用。露天矿将向着大型化、规模化方向发展,为降低用工数量,降低投资和生产成本,降低管理的复杂程度,各矿山企业正在积极研究生产管控模式。目前国内冶金矿山露天开采的发展趋势有以下特点:
2.1 设备大型化,开采集中化
在合理范围内,采用大型开采设备可以明显提高露天采矿的产量以及经济效益。例如,目前国内外常用采矿器械电铲,国外特大级电铲容积早已达168m3,是技术上重大突破。而国内目前最大铲斗容积约为76m3,每小时理论挖掘量约6600m3,产量可观。
(1)钻机。国内重点冶金矿山穿孔设备主要是牙轮钻与潜孔钻机,牙轮钻机比例较高(占88﹪),中型矿山以潜孔钻为主。
(2)电铲。国内重点露天矿主要以电铲为主,斗容最大为16.8m3。
(3)采矿技术高效化、实用化。露天矿开采工艺更加成熟、运输方式多样化。
(4)露天矿采剥方法多为陡帮开采,如组合台阶开采、高台阶开采、倾斜分条开采以及横采横扩等。同时采用分期开采、分区开采,尽可能地缩短建设周期,提高经济效益。
(5)采矿工艺连续化、半连续化。最具代表性的全连续工艺是轮斗铲采掘——胶带运输机运输——排土机排土,采用这种工艺可以实现高效率、低成本化露天采矿作业。利于生产规模扩大和降低生产成本,但受限于场地、矿产资源等因素,全连续工艺推广运用不及露天矿半连续工艺。
(6)露天矿开采用半连续工艺是近30年来迅速发展起来的一种新工艺,它的实际应用已展现出其强大的生命力。国内矿山通过引进大型可移动破碎站—胶带运输装备,建成采场内可移动式矿岩破碎—胶带运输系统,标志着我国间断—连续开采工艺已进入世界先进水平。
(7)可移动式破碎站。可移动式破碎站是汽车、破碎机和胶带运输机组成的间断—连续运输工艺的核心技术装备之一。随着开采深度的增加,破碎机组可以随时快速移动,保证汽车始终处于最佳运距下工作。
2.3 矿山数字化、智能化
矿山自动化调度系统、采矿设备的自动化控制、智能化全球定位系统等现代技术已在一些矿山推广使用,并取得了很好的效果。
2.4 开采工艺的综合化
随着矿山开采的集中化趋势,单个露天矿的开采范围趋于扩大,开采深度日益增加,开采境界内矿岩赋存条件往往复杂多变。针对这种情况,传统的单一开采工艺方式往往不能与之相适应,使开采效率降低,开采成本提高。近年来,多种开采工艺综合应用已经成为大型露天开采的一种发展模式。
2.5 开采设备自动化
随着科技的发展,计算机技术也迅猛发展,许多自动化、智能计算机设备已经运用到露天开采的许多领域。例如,矿床勘探与地质模型建立、矿山设计计划、矿区及矿山生产管理到设备故障监测等。计算机的合理化运用有利于露天开采的自动化发展。
2.6 对开采矿产资源及周边环境的可持续开发保护合理化
充分利用资源,重建生态环境,保持可持续发展对于矿山环境保护方面,如复垦造田,三废处理,滑坡防治,煤炭自燃防治等,提出了许多新的技术问题。合理充分利用矿产资源,实现矿业可持续发展,涉及子孙后代长远利益,己受到各国普遍关注。
随着国家产业政策的发展和规范,对矿山开采要求越来越严格,要求尽量使用节能、环保、高效的矿山开采设备。高效率开采设备、专业化合作分工将是未来大型矿山发展趋势。液压挖掘机在未来的矿山应用中将以大型化、电驱动为主要发展方向。露天矿山开采总的发展趋势是规模大型化,效益更高化。
3 我国露天采矿发展现状与建议
3.1 发展现状
随着全球科技发展,国内外采矿技术都有了新的提高,我国目前露天采矿采用现代先进开采技术与工艺,已步入世界先进水平,同时积极借鉴、吸收国内外先进采矿工艺技术,提高了我国的采矿技术水平,并实行高度集中化开采,逐步合理规范的开发矿产资源,发展前景相当乐观。
3.2 关于发展思路的若干建议
(1)对优势矿产资源实行集中化开采,实现大规模生产的经济效益。
(2)根据开采需求,引进国外各种先进开采工艺,投入及培养高新技术人才,并基于现状运用合理适宜的采矿技术,逐步实现产业机械化、自动化发展。
(3)逐步完善与增加相关政策及法律法规,有利于露天采矿的良性发展。
(4)增强露天采矿作业面的设计前瞻性及实用性,对露天采矿场周边环境同时进行合理的可持续发展保护设计。
(5)加快矿山环境治理技术的科研与转化。研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术及对污染物处理及综合利用回收技术,采用先进的采、选技术,提高资源利用率。加快矿山环境保护防治新技术、新工艺的开发与应用转化。引进和开发适于矿区土地复垦的生态重建新技术,开展示范性工程。实行清洁生产,发展绿色矿山。
(6)强化监管,预防和控制矿山环境的恶化。在矿山建设过程中严格执行环境影响评价制度,坚持环境保护治理措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投用,对生产矿山要加大监管力度,规范矿山开采行为,确保环保投入,达到“二废”的合理排放与潜在隐患的及早防治。对已破坏的环境,应限期恢复治理。
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
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
0 前言
随着计算机应用的继续普及计算计技术的不断发展,数字化、自动化、智能化已经成为当今工业生产发展的必然趋势,如何及时、正确、有效的实现数字化是当今工矿企业研讨的主要课题和重要任务。“数字矿山”模型综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,对企业优化资源配置、保障安全发展、提高经济效益、提升竞争能力起着重大作用。故“数字矿山”是当今工矿企业发展的必由之路。
1、数字化矿山原理
数字矿山以矿山系统为原型,以地理坐标为参考系,以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算机科学为理论基础,以高新矿山观测和网络技术为支撑,建立起并集成一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型,通过多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达,具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及数字化、网络化、智能化和可视化的特点。它是用信息化与数字化的方法来研究和构建的矿山,是信息化、数字化的虚拟矿山,是由计算机网络来管理全部数字化信息的技术系统。通过它可以了解整个矿山系统所涉及的信息过程,特别是矿山系统多体之间信息的联系和相互作用的规律。
2、数字矿山系统构架
2.1 按结构划分
按结构划分,数字矿山自下而上可分为以下七个主层次:
(1)基础数据层,即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理,如通过测量获取水平角、竖直角、斜距等,并预处理得到点的三维地理坐标,点间的水平距离,点的高程,边的方位角等;通过钻探得到的岩芯判断岩层的深度、矿物成分、分布、硬度等各项参数,绘制地质各种图纸、图表。数据存储包括各类数据库、目录库、文档文件库、图形文件库及多媒体文件库等。
(2)模型层,即表述层。如空间和矿体属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层通过绘图软件将数据加工为直观、形象的表述形式,为优化、模拟与设计提供输入接口。
(3) 模拟与优化层。如工艺流程模拟、采矿模拟、避灾模拟、通风系统模所及参数优化、设计与计划方案优化等。
(4) 设计层,即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。
(5) 执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。
(6) 管理层。包括MIS与办公自动化。
(7) 决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。
2.2 按功能划分,
数字矿山包括六大类系统:数据获取与处理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统,也是效率和效益的主要创造者。
3、我公司矿山数字化的可行性
(1)我公司自二次创业以来,已经在矿山数字化、智能化、自动化上大下功夫。原有公司局域网及网络OA办公系统的广泛应用,公司集控中心、调度监控中心、网真会议室和经营办公区的建成,以及公司上层对矿山数字化的认可及支持,为公司矿山数字化进程扫清了障碍。
(2)公司利润的连年增长,为矿山数字化过程中硬件设施的完备奠定了物质基础;被誉为中国第一个数字化煤矿的刘庄煤矿的建设过程为公司矿山数字化提供了丰富的建设经验。
4、数字矿山实施方案
4.1 构思设计数字矿山模型
根据公司自身的特点,围绕数字矿山建设的具体目标设计包括数据采集、存储、处理,生产过程实时监控,信息共享,内网通讯,综合管理等内容的大型数字矿山模型。该模型主要考虑实现井下安全作业、严格控制生产成本,畅通公司内部交流,提高企业效率和效益。
4.2 构架完成数字矿山雏型
(1)根据公司规模采购匹配数量及配置的计算机,建立并完善以公司信息资源共享为目标的大型局域网络。该网络必须覆盖公司各大小矿井及相关辅助单位,包括公司总部、公司设计院、各生产矿井、准备矿井、楚源公司、设备管理中心,公司两医院、公司保卫部,矿山救援中心、公司培训中心等。且各二级单位内部各部门根据职能分划也必须至少有一台主机,以保证任何一个职工都有条件上公司局域网。
(2)建立职工信息库,并对每一个职工分发一个唯一且固定的网络身份证,即ID号,该号码与职工工号一致。该ID号作为职工有关信息的索引,涵盖职工工资、职称、职位、岗位、通讯联络方式等信息,信息定期更新,ID终生不变。职工可以通过该ID号在任何一台公司局域网内的主机上登录,用于查询自身信息、提供实名举报、合理化建议、查看公司公告要闻、查阅公司文件等、给对方发送信息等。根据不同职工岗位设置不同权限。后期,针对职工ID号分发磁卡,职工可以凭该卡上下班打卡、充值并使用公司内部服务(加油、就餐、就浴、公司班车)。
(3)建立并启用公司CIP系统,档案管理系统、短信发送系统、生产管理系统、人力资源系统、用友财务系统、安全管理系统、物资供应系统、设备管理系统、成本管理系统、销售管理系统、计划管理系统、技术管理系统、安全监测系统、干部管理系统、企业文化系统等。
4.3 构筑完善虚拟数字矿山
(1)通过钻孔、探槽和炮孔取样等数据采集手段,建立矿山实体数字地质模型、用以表征煤、岩的空间分布及相关特征,如煤层走向、地质断层、破碎带、地质构造、岩性、煤质等。
(2)以地质模型为基础,结合其它测量数据、采矿工艺、采掘机械参数、通风系统信息等构造虚拟矿山,进行数字模拟开采,从而完成矿山长、中、短期开采计划编制,井下巷道标准断面、峒室优化设计、开拓设计、采矿方法优化、通风设计调整、灾变应变预案编制等工作。
(3)导入全站仪、GPS等数字化测量设备结合地图软件,自动生成地表建模、深井系统建模;对于AutoCAD,MapGis文件,可以直接导入3DGIS环境(如:3DMine),利用其点线和属性数据构建三维表面直观模型,通过任意两个面或面与实体的的交并布尔运算,计算排土场的体积,计算填方,挖方工程量,计算保护煤柱留设位置及塌陷范围等。
4.4、投入应用
(1)对矿山生产的各环节作实时监测、监控,如井下皮带监控、主副井提升监控、采区变电所监控、工业电视监视、主要扇风机房监测、矿井火灾束管监测、井下瓦斯监测、井下人员定位等;
(2)整合海量、异源数据,实现矿山各种数据永久、安全存储,如:测量地理信息、地质地理信息、输配电地理信息、给排水地理信息、职工人员信息、历史文件、会议记录等;
(3)全面实现全网即时通讯:网络短信会议通知、办公文件传输、公文收发、网络业务审批、网真会议、井下通讯;
(4)实现数字化管理,如档案管理、安全管理、资产管理、生产管理、成本管理、矿山综合管理、综合管线管理、设备管理、销售管理、计划管理、技术管理、干部管理等。
一、煤矿机电设备管理的现状
(1)管理水平偏低。近年来,由于国家能源需求快速增长,煤炭需求量大幅上升。许多煤炭行业在快速发展的同时,忽视了管理理念的提升。由于管理理念滞后,管理不到位而造成的机电事故率约占总事故的30%。另外,对于煤矿机电管理没有跟上信息化、系统化、智能化等的现代化步伐。例如:我国电牵引采煤机功能不完善,多项能化控制尚属空白。国外电牵引采煤机均具有建立在微处理基础上的智能化监测、监控和保护系统,可实现交互或人机对话、远程控制、无线电摇控,具有工况监测及运行状态显示、数据采集、存储与传输故障诊断及预警、自动控制、自动调高等多种功能。(2)机电管理职能部门作用发挥仍有空间。尽管现在煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担着两种职能:一是机电管理,另外是机电生产。机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。同时一些煤矿的机电管理机构大量压缩机电人员,造成管理人员不足,专业组织未能健全,管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化。(3)机电监察力度和深度不够。在专业性很强的机电安全监察中,由于专业监察人员少,而机电运输系统战线长、范围广,安全监察普遍采用抽查式办法,监察的随机性大,缺乏全而性和主动性。而现行的执行标准有时又无详细的操作说明,无十分准确而清晰的界限,这就不可避免地造成监察过程中有时难以把握。
二、加强煤矿机电设备管理的措施
(1)加强职工的技能素质培训。在安全生产实践中,安全高效的关键在于提高全体员工技术素质,掌握设备的工作原理和操作技能,以高度的责任心科学合理地检修维护设各,才能强化机电设各管理。煤矿工人文化水平普遍较低,技能部门可以针对专业岗位和个人特长采取灵活多样化的培训,加强职工业务培训工作,提高技术水平,提倡一技多能,对职工的技能培训要有针对性,要分层次,对操作人员重点培训他们的操作技能,系统的工作原理,应急处理方法。对维修人员重点培训各个系统的工作原理,故障的现象及处理方法。另外,随着机电设备智能化的投入,还需对工程技术人员,管理人员进行培训,提高他们的机电技术管理水平。(2)建立完整有效的设各管理系统。建立健全设备全过程管理制度,使设备发挥最大的效能。加强煤矿机电设备的安全管理,落实专职检查人员责任制,确保设备出现不完好现象及时处理,严禁带病运转,对岗位人员要强化责任意识,增强职工自觉保护设备的责任心。建立稳定的安全投入机制,摆正机电安全与生产、经营的关系。保证矿井维护、维修机电设备所需资金的足额、及时到位。对矿用安全设备、器材、安全防护用品开展检测检验。特别对机电设备及机电设备辅助产品要严把质量关,决不允许不合格的产品投入使用。对机电设备在使用中存在的问题要进行分析研究,提出具体的处理方法,对一些大的技术问题应及时与厂家联系,商讨解决方案,提出具体的改进措施,完善机电设施,便于工人在现场的操作。(3)夯实质量标准化基础,构建特色的安全生产长效机制。煤矿企业的质量标准化工作是煤矿企业生产管理、技术管理的重要基础工作,是煤矿实现文明作业、安全生产的前提,是煤矿企业建设高产、高效现代化矿井的重要途径。建立健全安全质量标准化管理绩效考核和奖惩体系,实行安全质量标准化风险抵押制度;坚持现场安全质量标准化达标检查,由静态达标向动态达标转变,由重结果向重过程转变;强化现场监督检查手段,严把“二违”关,提高广人干部职工遵章守纪的自觉性。通过加强矿井机电质量标准化管理,实现生产全过程达标。
要大力提高机械装备技术水平,改善安全生产条件,扩大机电设备在生产中的应用。要加快机电设备的更新与使用,使煤矿要减少事故的发生率,还要对机电设备采取各种措施,提高安全生产的系数,消除煤矿机电设备从生产到采购应用的各个安全短板。针对目前机电使用与管理所存在的问题,提出先进的机电设备管理理念,建立健全各种现代化的管理制度与机制,并完善各种现代化的管理制度与机制。充分突出机电管理是煤矿安全生产的永恒主题,确保设备的正常运转和安全使用,从而使煤炭得到快速、高效、安全、可靠的生产,提高生产效率,尽可能地节省人力、物力、财力,创造更多的利润。
参 考 文 献
关键词:数字矿山发展现状发展趋势
1.数字矿山
1998年美国前副总统戈尔在“数字地球——展望21世纪我们这颗行星”的演讲中提出了数字地球这一概念.随后,我国也提出了数字中国的概念.在此背景下,为了拓展矿山企业的生存与发展空间、促进矿山企业组织结构的优化、降低决策的风险性、提高企业快速反应能力,提出了建设数字矿山的构想.
数字矿山(Digital Mine),又被称为DM.目前,对于数字矿山这一概念还没有一个统一的定义.中国矿业大学(北京)吴立新教授认为,DM是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现,是一个硅质矿山,是数字矿区和DC的一个重要组成部分,DM的核心是在统一的时间坐标和空间框架下,科学合理地组织各类矿山信息,将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合.DM的任务是在矿业信息数据仓库的基础上,充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术,为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具.而东北大学王青教授更为通俗的解释是:以计算机及其网络为手段,把矿山的所有空间的和有用的属性数据,实现数字化存储、传输、表征和深加工,并应用于各生产环节、管理和决策中.
对于数字矿山建设,目前概括起来主要有以下5种观点:1)数字地球观点:认为数字矿山是数字地球的分支,与数字城市、数字农业等同类,强调数字地球的指导和GIS的作用.2)地质模型观点:认为数字矿山是矿山地质的数字化模型,强调对地质实体的模型建立、模型的互动性和地质属性的精细度.3)信息管理观点:认为数字矿山是企业的神经系统,数字矿山应以MIS为主,强调信息流、业务流、知识管理、协同工作环境和决策支持.4)监控系统观点:认为数字矿山应以监控系统为主,强调管控自动化.5)工程应用模式:认为数字矿山是矿山专业应用系统的集成体,强调应用系统的整合、数据共享和整体实用性.而当前,我国建设数字矿山,更能降低矿山劳动强度,提高工作效率;化解矿山风险隐患,增强安全系数;合理开发资源,减少资源浪费和环境污染.
2.国际上数字矿山的发展动态
数字矿山自提出以来就在发达国家引起了重视,并建立了长远计划.
从20世纪90年代初开始,加拿大就开始研究遥控采矿技术,目标是实现整个采矿过程的遥控操作,现已研制出样机系统.并且,加拿大计划在2050年实现无人矿山的建设,通过卫星实现矿山自动控制、自动破碎和自动开采;芬兰采矿业也宣布了智能化采矿的目标,组织成立了28个专题研究.瑞典也制定了面向矿山自动化的“Grountecknik2000”战略计划.
在数字矿山的应用软件方面,澳大利亚的Maptek公司开发的Valcan软件系统和Surpac MINE GROUP公司开发的Surpac软件系统等都用着广泛的应用.
3.我国数字矿山的发展现状
我国的矿山还处在矿山信息化(DC)的阶段,信息化建设的总体水平不高.大多数矿山企业信息基础设施落后,可共享的信息量少,信息流向无序且单一.这些都造成了矿山企业没能形成信息化决策和矿业信息产业化发展的规模优势,严重地影响了矿山企业的市场竞争与可持续发展的能力.我国矿山企业的信息化建设基本上处在3个层次.
(1)第1层次——无路无车
一部分企业经营状况较差,不能提供资金和技术支持;还有企业,领导层观念老化对矿山的信息化建设.这都导致矿山企业没有信息化的设备和人才.
(2) 第2层次——有路无车
部分企业经济基础较好,购置了大量先进的信息化建设的设备,但对人才的培养和引进力度不够,没有相关配套的专业软件支持,虽然有先进、齐全的设备做基础,但无法有效利用,导致矿山企业的信息化建设仅仅停留在表面工程.
(3) 第3层次——车货不一
一些矿山企业对信息化建设进行了较合理的投入,但由于对全局把握不够,导致各子系统的信息化建设有很大提高,但整体效果不佳.
而较为理想的局面应该是车货统一,在各矿、局、省、全国按4种模式来组织矿业信息化建设,并且要按照DE和DC的要求和规则逐步建立DM,这是矿山企业信息化建设的第4层次,也是面向21世纪的现代化矿山企业的努力方向.
4.我国数字矿山的发展趋势
针对我国数字矿山建设布局不均衡的现状,我国应制定如下战略对策:
( l )更新观念,培训人才:加大宣传力度,组织各类人才培训,尽快进行观念更新,使企业决策者、管理者和广大工程技术人员积极参与和协同配合DM建设.(2)加大经费投入,组织科技攻关:政府、企业要高度重视和联合投入,通过设立持续稳定的“数字矿山”资金来支持DM创新研究,组织层次不同、范围不同的科研攻关与技术推广.(3)形成优势合力,稳步健康推进:有关高校、院所和矿山企业之间、不同高校和学科之间要优势互补,加强合作,有计划、有步骤地稳步实施DM战略,力争实现我国矿业产业生产的跨越式发展,使我国的矿山和矿区逐步走上可持续发展之路.
参考文献:
[1]杨志勇.露天矿数字矿山建设思路探讨[J].露天采矿技术.2012(1)
引言
我国的经济建设离不开矿产的支持,众所周知,我国的电力主要来自燃烧矿物的热能,另外,居民的取暖也离不开矿产的支持。随着我国人口的不断增加,对于矿产的需求量也在不断地增多,而矿山测量是进行矿产生产的重要组成部分,提高矿山测量技术可以有效地提高矿产的生产效率,本文就此提出了自己的技术创新建议。
在进行矿山建设和生产的过程中,矿山测量是非常关键的工作,科学合理的测量技术与成果都会推动矿山的生产发展。在现在测绘技术在逐渐出现创新的阶段,矿山的测量技术发展与应用也不断地出现了新突破,但是在技术逐渐发展与应用的过程追踪,也同样面对着一些问题,处在关键的发展时期内。因此,测量工作人员就一定要负责好自己的工作,对矿山的测量技术实行新的理解与探索,根据现在发展的兴衰,对测量的技术创新与应用实行了深入的探究,来推动矿山的测量技术发展。
一、矿山测量技术的介绍
矿山测量技术是一种交叉性的学科,它的发展包括了三种要求:仪器和测绘技术的发展要求,矿业项目与采矿方面的技术发展要求,以及别的学科领域发展的要求,如经济学、地质学、数理学等。在国际上对矿山的测量技术是这样定义的:矿山的权益调查与研究和其有关的活动,矿山图纸的绘制以及矿山的测量计算、测量的实施和记录,对一些影响到地下岩层采矿的活动进行分析,并测定它的影响程度,调查矿床的储存量以及对矿山项目建设活动的规划等。
二、矿山测量技术概况
(一)测量的设备
全站仪器、电子经纬仪器以及GPS设备的广泛应用于发展,不但给矿山测量过程的采集数据与地面的测量提供了很多便利,还使测量的准确度和测量效率不断地提升了。这不但改变了矿山的测量现状,也为矿山的资源开发与保护作出了贡献。其中,国内改装的SET5F型的防爆全站设备成为了我国首例数据传递、记录存储以及测量距离一体的全站设备,并且通过实践,证明了SET5F型全站设备可以符合大型的贯通项目标准,在矿山的测量和井下的测量方面都有应用。
(二)应用3S技术
3S技术就是遥感、GIS、以及GPS技术,它是测绘中的重要技术,同样也是矿山测量的技术中重要的组成部分。这些技术具有自动化、智能化以及数字化等优点,数据的处理、图形的传输以及显示、计算过方面的一体化在测量工作里也占有关键的位置,能够推动测量的实际操作,也促进了矿山资源的开发与利用。
(三)矿山测量技术的创新建议
目前,我国的矿山测量技术虽然得到了快速地提升,但是与发达国家还是存在一定的差距。首先,我国的矿山测量工作人员的素质参相对较低,他们对一些操作规范与规定都不太熟悉,有些工作人员甚至仅凭自己的主观意识进行判断,这种现象严重影响了矿山测量的精度。所以相关部门要加强对于测量人员的技术培训工作,确保让他们掌握最先进的测量技术。另外,我国对于矿山测量技术的研发工作的力度不够,对相关人才的技术培养力度也不足,造成了专业性技术人员已经严重匮乏的问题,一方面需要加大技术的研发与引进工作;另一方面,因为测量技术是需要经过长期的工作经验积累的,是一种实践性的技术学科,所以,相关教育部门要加大对于学员的实践教学力度。
矿山的测量技术所设计的领域非常广泛。在与其相关的学科进行发展的过程时,也会给矿山的测量技术带来一些创新的内容,提出创新的理论知识,这样就推动了矿山测量技术的深入应用与发展。
应用方面的创新:社会的逐渐发展,和矿山技术的广泛应用,矿山的测量工作也随之成了一门发展科学,并随着社会的发展在不断地产生新变化。矿山的测量,不但需要进行传统应用方面的维护,还需要逐渐地进行创新,如果想要实现这个目标,就一定要在应用领域采取创新方式,主要包含了应用方式的创新、应用体系创新和应用应用的创新。
三、矿山测量中的技术应用
(一)地形的测量与采剥状况
以往进行地形的测量工作时,要先在测量的区域中建立控制点,在把全站设备放在控制点上,和小平板配合好才可以完成后面测图工作。外业使用全站设备。地物的编码等一些仪器,采用测图的软件进行测图工作,而这些方式的相同点式需要对周围的地貌零碎部分实施测量公告中,并且还需符合零碎点和测站通视的标准,一定要多人进行工作,要是产生了错误,就一定要进行重新的测量。
(二)钻孔与边界线工程项目的放样
实际地方的标定已经将点位定好了,然后根据要求进行放样,如,全站设备的边角,在一般的状况中,一个点在放好之后,需要通过两个到三个人来讲目标进行移动,但在进行放样的时候,点之间的通视同样也很关键,要是在进行放样的过程中,产生了困难,就要通过很多方式完成放样。要是测量距离很远,就需要实行支测点,但是测量误差的不断出现,放样的点的准确度也会受到一些影响。但是采用RTK的技术来做放样工作的时候,就能够提高放样的效率,只要把设置好的点的坐标输入到电子簿里,就会自动地把要放样的位置显示出来,非常地快捷、方便。
(三)对土方工程的验收
成图的软件和GPS有效的结合,能够促进数据一体化的产生,输入数据等一些操作也会不断地建设,并却可以实现CAD化。要是对大型的矿石工程实施验收工作,采用窗体的测量设备,是很难实现的。但是可以通过VRS的技术,给GPS提供真实的数据服务。
结语
随着国家经济的发展以及人民的物质生活水平的提高,人们对于生活环境的要求越来越大,公共设施、楼房、桥梁都在迅速的建设中。而这些工程的建设都离不开矿产的支持。与所有的建筑工程相类似,采矿工程进行的第一步便是对于安全问题的处理,因为采矿工程多数需要挖掘、爆破等过程,危险性非常高,所以保障开采人员的人身安全是非常重要的。进行矿山的测量工作可以有效地保证施工人员的人身安全,通过测量我们可以确定爆破的位置以及挖掘的方向等,可以防止出现矿山坍塌的现象。另外,进行矿山测量还可以提高开采的效率,节省大量的人力物力,为开矿企业带来更大的经济效益,所以矿山测量技术的创新是具有重大意义的。
参考文献
[1]周永波.浅析矿山测量技术的创新[J].中小企业管理与科技,2009(24)
[2]孔德军.高传霞.浅析矿山测量技术的创新及煤矿采空区的监控[J].黑龙江科技信息,2007(5)
我们依靠科技创新,优化生产布局,优化设备配置,先后解决了厚煤层综放工作面防灭火、“三软”大倾角厚煤层开采工艺技术、软煤岩支护等技术难题,提高了生产集约化程度和安全管理水平。做了大量基础工作后,又明确提出新的奋斗目标:大力推进矿井数字化建设进程。
针对当时的新形势、新要求,我们借鉴国际上在安全管理中实行高度机械化、自动化的先进经验,与北京、陕西、江苏、河南等地知名高校、科研院所、制造企业共同打造秦源煤业公司数字化矿井综合平台。同时,邀请有关教授和专家,深入矿井调查研究,就数字化矿山建设举办专题讲座,并多次召开专题会议和现场会,交流经验和做法,保证了数字化矿井建设稳步推进。
面对职工队伍素质参差不齐、部分干部和职工不理解等一系列困难和阻力,我们根据企业对矿井综合数字化人才的需求,开始有针对性、有计划地培养人才,利用长短期培训、职业技术教育、与大专院校联合办学等多种办法,同时,结合开展岗位练兵、技能比武、组织技术工人提合理化建议、技术攻关等活动,打造一支品牌职工队伍为数字化矿井建设提供人才支撑。
在推进数字化矿井建设进程中,我们紧盯煤炭科技发展的前沿,紧跟和赶超国内煤炭科技先进企业,紧紧抓住“解放人、防范和减少灾害事故发生、提高效率与效益”这三条主线,应用现代电子技术、计算机技术、传感技术和控制技术改造传统煤炭产业,建设数字化、现代化矿井。
目前,我们已建成并投入使用的有:通风系统(包括制氮系统、安全监测监控系统、主扇风机自动控制、全国首创的矿井通风仿真模拟系统等),地面保障系统(人员考勤、水泵监测、水处理系统),运输系统(井上下皮带监测、副井绞车提升),生产系统(工作面顶板矿压在线监测系统等),安全系统(包括矿井无线通讯、人员定位、井下电子显示及语音广播、安全入井考试系统)等,实现了井上下运输、中央变电所、泵房、制氮机房、水处理站等场所无人值守,井下作业人员从500人减少至350人,中夜班各100人左右,早班150人左右,远低于国家规定井下作业人数标准。我们还引进德国技术,建成国内第一条工作面顺槽运人卡轨车。通过自主创新,安装了国内第一条井下乘人索车,实现了人员运输的安全。
我国应急救援的新进展
国家安全监管总局局长杨栋梁出席了开幕式并致辞。杨栋梁指出,中国政府历来高度重视安全生产,在法制、体制、机制等方面采取了一系列重大举措,使全国安全生产状况呈现总体稳定、趋向好转的发展态势。安全生产之所以取得这样的成效,与强有力的应急管理和应急处置工作是分不开的。实现安全生产形势的根本好转,应急管理工作肩负着重要使命。要突出抓好应急能力建设,为安全生产状况的持续稳定好转提供保障;要在充分发挥国家矿山应急救援队应急救援能力的基础上,加快推进区域矿山应急救援队和中央企业应急救援队建设,形成结构合理、上下贯通、纵横衔接、互为补充的安全生产应急救援体系;要加强资源整合和应急管理信息化建设,加大应急装备建设的投入,把煤矿应急救援放在更加突出的位置,确保在关键时候能拉得出、用得上、打得响。
国家安全监管总局副局长、国家安全生产应急救援指挥中心主任王德学在开幕式上发表了主旨演讲。王德学指出,近年来,中国政府先后采取了一系列重大举措,全面加强安全生产应急管理工作:不断强化事故预防的基础地位,加大应急管理科技攻关力度;积极推进应急管理社会化工程,从体制机制和制度上将安全生产应急管理纳入加强社会管理和公共服务之中;全面构建功能综合、优势互补、上下贯通、纵横衔接的网络化应急救援体系;落实属地为主、条块结合、上级指导、专家会商和救援队指挥员参与决策等制度,提升科学施救水平。王德学要求,要加强国际间的安全文化交流;深化国际间的安全生产应急技术合作;开展国际间的安全生产应急培训和竞赛,提升管理的信息化水平、建设的标准化水平、装备的现代化水平、队伍的正规化水平、施救的科学化水平。
新理念 新理论
事后救援向事前预防转变
“事故易发、多发是我国现阶段的实情,减少伤亡是最大的民生。为此,我们必须从事后救援向事前预防转变,从不惜一切代价应急处置向千方百计做好应急准备和科学处置转变,由政府包揽向政府统一领导、部门依法监管、企业全面负责、社会广泛协调、公民积极参与转变。”国家减灾委专家委员会副主任、国务院参事、国务院应急管理专家组组长闪淳昌如是说。他还就深化安全生产应急管理工作,提出了自己的建议:“按照底线思维的方法,立足应对重特大事故,立足应对巨灾造成的次生、衍生事故,加强应急准备工作;本着布局合理、专兼结合、装备精良、训练有素、反应迅速、处置高效的原则,加强应急救援体系建设;加强公共安全科学研究和技术开发,发展应急产业,加强应急信息化建设;实施全民安全文化建设工程,提高广大职工和公众的忧患意识和自救互救能力,提高各级领导的研判力、决策力、掌控力、协调力和舆论引导力。”
应急联动机制成效明显
“中国政府将安全生产应急管理作为社会管理的重要内容,自上而下建立了跨部门、跨行业、跨地区和多层次、全覆盖的应急联动机制。中国应急联动机制在建设过程中,始终坚持生命至上、整体合力、快速响应的原则。”国家安全生产应急救援指挥中心副主任王志坚在介绍中国的应急联动机制时说。他还举例道,2013年5月20日四川泸县地震救援中,从接警到展开救援,响应灵敏,处置果断,行动迅速,信息的及时性发挥了关键作用,这说明信息就是战斗力。2010年3月28日山西王家岭矿严重透水事故救援中,救援力量和装备快速到达极为关键,说明应急联动的重要职责之一,就是迅速协调相关各个部门,建立空地运输通道,将力量装备快速投递到现场,也说明时间就是生命。
用系统方法进行重大灾害备灾
“应对重大灾害的备灾和应急响应规划,往往存在部门各自为政的问题,影响全盘救灾行动,进而影响长期的灾后重建工作。因此,需要各部门多管齐下,采用系统方法。”美国威特奥布莱恩公司首席执行官、美国联邦应急管理局前首席运营官肯·伯里斯介绍了美国的应急管理理念。他介绍,若灾害严重,且持续时间较长时,救灾能力就会有很大的负担,需要投入更多力量应对问题,这时,系统方法就不可或缺了。采用系统方法制定和维护应急响应方案的措施包括:为各类主体制定并实施标准应急响应、灾后恢复工作框架;扩展应急管理任务;加强监督和协调能力;加强信息搜集和分享能力;加强风险管理和风险沟通;持续推进应急管理工作。此外,标准化应急管理系统和早期预警及告警系统,是应急响应方案的新的发展趋势。标准化应急管理系统由事件管理系统、机构间协调和沟通机制、互助约定和民间组织的参与、扎根基层等部分组成。
新技术 新方法
重大危险源安全监测监控技术的发展趋势
“我国从上世纪90年代初期起,开始开展重大危险源的监测监控和应急救援等相关研究。对重大危险源实施有效的安全监测监控,是重大工业事故预防控制体系‘辨识评价—安全规划—监控管理—应急救援’中的重要环节。”中国安全生产科学研究院副院长魏利军,介绍了危险化学品重大危险源安全监测监控技术的现状和发展趋势。他指出,危险化学品重大危险源安全监控监管工作的方向为:综合利用移动互联网、现代控制、物联网、地理信息系统、多媒体、风险管理等先进适用的技术,将重大危险源监测监控与监管为主的重大事故预防控制,朝数字化、网格化、信息化和智能化的方向发展;研发集成先进技术装备,为重大危险源监测监控和安全技术改造提供技术支撑。
技术引领 强化救援装备建设
1 工程概述
目前李官集铁矿-320m以上矿体已进入开采阶段,通风、排水、运输等各系统均已形成。生产能力为100万吨/年,采出原矿磁性铁品位mFe16.60%,选比约为4.45。深部矿石品位较高,选比降低0.75。提前进行深部矿体的开采,将大大提高企业经济效益,增强企业抗风险能力。并且,矿山经过自动化、智能化建设改造以后,竖井提升能力、选厂处理能力大幅提高,通风系统、排水系统和供电系统也均具备足够的能力支持矿山的扩能改造。为了合理利用深部优质资源,降低选比,提高矿山经济效益。进行开拓工程的延伸,在-405m水平增设一个回采中段,与-320m中段同时进行开采。基于深部开拓工程的实施,现对深部开拓做贯通预计。深部开拓主要贯通方向上工程如下:
-320水平至-405水平斜井一条,坡度25度,长度201m;-320水平平巷两条(一条通北回风井60m,一条通斜井78m),总长度138m;-405水平平巷一条,长度855m;-320水平至-405水平回风井一条,长度85m;全部工程总长度1279m。通过-320水平永久点对开口坐标进行联测,确定巷道开口坐标。南部设计开口坐标X=4921.335;Y=2263.174北回风井中心设计坐标X=5781.464;Y=1883.796。预计导线点理论敷设数量:斜井联线2个,斜井3个-405水平平巷10个,回风井联巷2个。
2 误差预计
2.1 一井定向测量的误差预计
误差预计时,首先在地面(-320水平)和定向水平井口部分的大比例尺平面图上,按尽量加大两垂线间的距离和使连接点尽量在两垂线的延长线上的要求,选择两纲丝的悬挂位置和井上下连接点的位置。为满足规程要求,投向误差θ与连接测量误差m连均不得超过±30″,而m连=±√(m上2+m下2),令m上=m下,则应满足:m上=m下≤30″/√2≈±21″采用全圆测回法测三测回,r角的观测误差为mr=±√mv2/n;其中mv为瞄准误差,根据仪器检定证书所使用全站仪照准误差为2″,测距综合标准差a=0.78mm/km。井上下都采用全圆测回法测三测回,可计算观测误差mβ=mr=±1.2″,量边误差取ma=mb=mc=ml=±0.4mm,仪器和觇标对中的线量误差一律去e=1毫米,投点误差e投=0.45毫米。井下导线起算边坐标方位角的总误差为Mα0=±√(m上2+θ2+m下2)
2.1.1 求井上连接测量误差m上
确定DC边坐标方位角的误差,设连接导线为三条边,测角中误差为±3″于是方位角误差为m(DC)=±3√3=5.2″,连接角的误差m=±10.6″,计算角α的误差mα=±1.2″,于是井上连接测量误差为m上=±√5.22+10.62+1.22=11.87″
2.1.2 求井下连接测量误差m下
计算角β的误差mβ=±1.9″,连接角’的误差m’=±12.6″,角的误差m=±9.9″,于是井下连接测量误差为m下=±16.14″
2.2 预计竖直重要方向的贯通偏差
2.2.1 几何水准测量误差的影响Mh水 Mh水=±mh√R毫米
式中R—水准路线长度,以百米为单位,即贯通施工路线总长度mh—单位长水准测量的中误差。S2水准仪每千米往返水准测量偶然中误差为2毫米
2.2.2 全站仪高程测量误差的影响Mh全 Mh全=±15√L毫米
(式中L—高程路线长度,以百米为单位)
2.2.3 贯通相遇点K在竖直重要方向上的预计误差Mh预 Mh预=2Mh
根据相关规范,井下水准测量闭合限差要求为II级水准30√R毫米,其中R为往返侧单程的水准路线长,以百米为单位。将施工距离(导线总长1093m)带入公式可得到预计高程的贯通误差±58.44mm。计算此工程要求闭合限差为103.66mm±58.44mm(预计误差)
2.3 预计水平重要方向的贯通偏差
2.3.1 测角误差的影响Mxβ Mxβ=±Mβ/ρ√∑Ryi2
式中Mβ—井下导线的测角误差Ryi—井下导线第i点与K点连线在假定的Y轴上的投影长度。
2.3.2 量边误差的影响Mxl Mxl=±√∑Mi2*cos2αi=±√α2∑licos2αi
式中Mi—井下导线第i边的量边误差;α—量边的偶然误差影响系数;αi—井下导线第i边与假定的X轴间的夹角,即假象限角;li—井下导线第i边的长度;从贯通预测图上量取各投影距离,将数据带入上述公式,计算各个量边误差,测角误差,最终结果如下:井下导线的测角误差Mxβ=±0.136m,井下导线的量边误差Mxl=±0.012m,定向误差引起K点在贯通重要方向误差M定=±mα0*R/ρ=±0.05m,式中R—井下定向边上3#点与K点连线在假定的Y轴上的投影长度,通相遇点K在水平重要方向的预计误差Mx预=±2√(Mxβ2+Mxl2+M定2)=±0.29m
3 结语
综上,在贯通点高程预计误差±58.44mm,水平方向预计误差±0.29m满足贯通要求。但是由于工程中包含一条盲竖井,井下施工距离较长考虑人员设备因素,建议在竖井进行陀螺定向,加测陀螺边,保证最后贯通精度。
参考文献:
中图分类号:F062 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-01
制造业是支撑经济平稳发展的主要力量,是经济结构调整的主要战场,是实施创新驱动战略的主要领域。近年来,美国、德国等制造强国相继实施“再工业化”、“工业4.0”等战略,推动制造业升级发展,我国出台《中国制造2025》作为实施制造强国战略的行动纲领。新疆是丝绸之路经济带的核心区,要主动对接国家制造业发展新战略,主动适应经济发展新常态,加快提升新疆制造整体水平。
一、新疆制造业发展现状
1.骨干制造企业具备了一定影响力和竞争力。新山子石化具备千万吨炼油百万吨乙烯产能,乌鲁木齐石化具备百万吨芳烃和十万吨三聚氰胺、六十万吨化肥等化工制造能力;新疆优势装备制造企业特变电工、金风科技等一批骨干龙头企业具备了工程总承包、系统集成、国际贸易和融资能力,在新疆新型工业化建设过程中发挥了重要的作用。2014年特变电工综合实力位居世界机械500强第三,发挥了新疆制造的表率作用。
2.一批先进制造技术占领行业制高点。新研股份新型多功能自走式玉米青(黄)贮联合收获机获得自治区科技进步奖和中国机械工业技术奖。新疆电解铝生产技术全国领先,单台电解槽生产能力达到全球领先水平,单产电耗达到全国最低水平;大型风电设备、输变电设备、沙漠越野车、特种运输车、节能型抽油机等产品的性能达到国内国际先进水平。
3.部分先进产能领跑全国。2014年新疆光伏发电综合制造产能约500万千瓦,国内排名第一,国际排名第三;变压器产量2.66亿千伏安,位居中国第一,世界第一;电解铝产能规模全国第二;大型农物业装备产销量位居全国第三。
4.内部结构趋于优化。新疆工业经济增长的主要推动力石油加工及炼焦、钢铁、有色、农副食品加工、机械、纺织等行业占制造业总产值80%以上,其中有色、建材、机械、汽车、医药等技术密集型行业发展加快。
二、新疆制造业发展中存在的一些问题
在新疆目前仍处于工业化初期向中期迈进阶段,新疆制造业与先进省市相比还有较大差距,严重制约了新疆经济快速发展和质量效益提升。
一是总量规模偏小。新疆工业中制造业规模小,占工业比重不高,整体产业附加值低,资源转换深度不够。二是产业结构不尽合理。装备制造虽然行业涉及门类,但只有输变电装备、风电装备、农牧业装备具备一定规模,其他各门类企业规模、产品档次、品种竞争优势都不明显。三是基础制造较薄弱。制造企业多以组装加工为主,关键和核心技术及部件对外依赖度60%,特别是支撑行业发展的“四基”能力十分薄弱,锻造、铸造、表面处理、大件加工能力等严重不足。四是创新能力不足。企业技术创新的支撑体系不完善,缺乏先进制造业发展必须的技术储备,特别缺少拥有自主知识产权的产品和技术,大多数企业研发费用低于全国平均水平。五是专业人才缺乏。制造业属知识密集、人力资源密集型产业,而由于受多种因素的影响,产业高层次、复合型、领军型人才的严重缺乏,已成为制约制造业进一步发展的瓶颈,今后时期,需下大气力解决制造业人才发展问题。
三、加快新疆制造业发展的对策
当前新疆要重点发展具有特色有优势有基础的先进制造业,如能源装备、农牧业装备、石油及石化配套加工、矿山机械、建筑工程机械、先进轨道交通设备、节能与环保设备、新兴能源汽车、电子信息技术、新材料、生物医药、纺织和服装制造等行业。加快产业发展升级,走规模化、智能化、服务化、创新化、品牌化、集群化、绿色化的发展道路。
1.做大制造业规模,提升“新疆制造”整体实力。加快推进传统产业内涵式技术改造。支持重点石化、轻工、建材、钢铁、有色等传统制造在产品升级、节能生产等关键环节进行填平补齐技术改造,引导制造企业采用先进适用技术,全面提升企业竞争力,推动产业向价值链高端发展。
2.加快两化深度融合,提升“新疆制造”智能化水平。推动石化、钢铁、机械等一批大中型企业开展两化融合管理体系贯标,加快信息技术在企业中的集成应用,运用信息化、互联网、大数据等新技术手段推动企业生产经营管理的全面创新,提高企业在工艺流程改造、在线检测、质量性能提升、营销服务等领域的系统化整合能力,打造一批两化融合示范企业。
3.延伸产品价值链条,提升“新疆制造”服务化水平。引导优势企业从以产品制造为核心向产品、服务和整体解决方案并重转变,从提供设备向提供设计、承接项目、实施工程、项目控制、系统维护和管理运营等一体化服务转变,开展总集成总承包服务。打造乌鲁木齐、伊犁、喀什、霍尔果斯等电商产业园和集聚区。
4.紧抓历史机遇,提升“新疆制造”合作化水平。主动承接高层次产业转移。紧抓各省区产业援疆有利时机,主动高水平高层次承接东部及国际新能源装备、汽车制造、工程机械等先进制造产业;鼓励和支持“新疆制造”企业积极参与丝绸之路经济带建设,不断拓展发展空间,打造国际型知名企业。
[中图分类号] O741+.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-253-2
0前言
在矿山相关企业的发展规划中,实现管理系统的数字化是一个非常重要的战略性目标,主要的管理对象为企业自身所拥有的矿产方面的自然资源、在产业开发过程中利用的资源、人才与技术方面的支持、市场的开发和资源的配置以及在实际的运作过程中所呈现出来的情况等,实现数字化管理的基础是将上述各因素的可行性、科学性以及能够达到的规范程度等相关的性能进行充分可靠的分析和确认,引用日益普遍的计算机与信息科学技术,把握好软件的开发与应用这一核心性的问题,将矿山项目建设实践过程中的数字化管理系统逐步建立和完善起来。从客观上来看,数字技术在企业管理中的合理运用能够让企业组织的整体更加的扁平,并构建起一个联系密切的网络体系,提高信息传递与共享的效率。对于矿山企业的项目开发与建设来说,数字化管理手段的运用是对传统企业管理的一个突破,实现了管理方式的进步,实现了对企业整体信息系统的整合与完善,并以此为基础,保障整个物流、资金以及信息等体系的畅通与高效,可以有效的提高企业竞争实力,实现持续稳定的发展。
1管窥数字化管理系统在矿山企业中的应用
1.1特点
所谓的数字化管理,就是充分运用信息时代的产物如计算机技术、通信工程技术以及智能化的实现等方面的技术,对管理的对象与实际的管理方式与行为进行具体的量化,保证在管理的过程中能够更加的具有规划性、高效性与创新性。具体来说,这一管理方式包括两个层面的内容:首先,通过网络手段的运用实现企业信息与资源的数字化管理与传递;其次是通过量化的手段来将具体的管理过程进行计算,解决管理中的问题。而若想有效的运用好数字化管理系统,需要由强大的GIS技术作为支持,方便信息与数据的获取、检索以及具体的分析等工作。
1.2现状
首先,从国际上来看,国外的很大一部分矿山企业已经在上个世纪的末期意识到了数字化管理模式在企业运作过程中的重要意义,并尝试着将GIS地理信息系统进行应用,来对企业中的数据等信息资源进行处理和分析。而包括我国平朔等较为先进的矿区在内的露天矿山,已经能够实现足不出户完成采掘计划的制定、矿床模型的生成等工作,这种动态性的工作方式很大程度上提高了矿山企业的管理水平与相关项目的完成。
但是从我国的实际发展情况来看,矿山发展的信息化程度还是比较低的。产业化程度比较低,尚未形成一定的规模。同时从基础设施等硬件设备来看都尚不完善,没有大量的信息能够进行共享,同时从信息的沟通与流动方向来看也是非常单一而混乱的。不可否认,随着最近几年的不断探索努力,我国矿山企业的项目建设与管理在信息数字化等方面初步取得了一些进步与成绩,但是从整体的软实力来看,是远远无法匹及发达国家的。事实上, 最重要的原因是我国对这一问题的重视程度还远远不够,并没有充分认识到信息资源在管理过程中的重要作用,更为建立起自己的战略性发展规划。因而在基础设施的建设上,也非常的不稳定,更没有深入的理解到企业管理信息化的真正含义。而在矿山企业的发展过程中,所谓的数字化管理即充分重视管理的作用,同时发挥IT技术的辅助作用,实现企业的重组与制度的不断改良,而贯穿始终的根本目的是不断提升企业的管理水平,实现互动式的推进过程,增强企业的发展软实力和根本竞争力,实现企业自身持续稳定的发展,这是我国目前矿山企业发展与项目建设所应追求的主要方向与目标。
2数字化管理系统在矿山项目实践中的应用实例
以我国的龙煤矿山为例,已经尝试构建数字化系统进行企业的管理工作,并且将网络协同技术运用到自己的体系构建中,针对项目实践过程中遇到的多种矛盾和棘手问题,运用了先进的WEB2.0技术,从而能够使得企业的管理工作取得了更加显著的效果。而具体来看,在该矿山构建的数字化管理系统中,主体包括这样几个方面的内容:首先从远程方面与监控方面,安置了DLP监控体系,与此同时还建立了很多配套的子系统来保证项目实施过程中的安全问题、人员培训工作的落实、绩效的审核情况以及对项目潜在风险的评估和安全隐患的清除等。这样几个部分就基本上构成了一个较为完整的数字化管理系统。
具体来说,远程监控系统工作的完成主要是通过在对项目进行具体落实的地点安装监控的方式来完成的。同时,监控影像会由专门的网络系统进行运送传输到指挥监控中心,由此实现了对项目完成情况的实时监察与掌握。而在项目进行过程中,必要的工作人员的安全培训工作是由远程的视频教学来完成的,同时多媒体以及网络课堂等多种教学手段的使用能够使得培训工作更加的高效和专业,实现了对传统企业培训模式的较大突破。第三点,关于工作人员的绩效审核与风险的评估,是通过建立的数据系统对各种安全记录进行整理和分析,同时充分发挥对相关档案和数据的检查作用,实现绩效的有效测量和整理。最后,若要实现了项目安全隐患的有效排除,就应当对调查人员、事故信息等进行建档,同时在进行检查与整改的过程中应当采用闭环的方式来施行更加有效的管理。
对于龙煤矿山来说,它的数字化管理系统的建模方式是以需求为立足点的,同时将受管理对象进行具体的分析,将技术进行不断的探索和更新,建立J2EE体系并以此为基础对一些轻量级的框架进行不断的开发和完善。这个项目的整个实践过程经历了十四个月的时间,所取得的社会、经济与生态效益是有目共睹的。
3关于矿山项目中数字化管理系统运用的建议
首先,应当注重对管理系统整体的规划和逐步清晰的实施。我们应当认识到,数字化管理系统的构建工作是非常庞大而繁杂的,这一系统的完善不仅能够将实现对资源的优化配置和有效管理,同时也帮助矿山企业作出了明确的战略规划,提供了可靠的技术保证。所以,应当那个对项目的整体发展作出详细科学的规划,保证每一个步骤都能够在计划的时间内得到有效的落实,保证每一笔投资的有效性,减少其重复性,从根本上保障各个子系统与项目建设部门之间能够进行及时的信息沟通与交流。
第二,在坚持的原则方面,应当以企业能够取得实际效益为所有工作的立足点与出发点,同时兼顾生产过程中的安全问题。在矿山项目实践中引用数字化管理手段最为根本的目的就是能够在更高的水平与层面上对企业进行有效的管理,提升企业自身的实际竞争力,保证生产过程的安全性,获取更大的经济与社会效益。因而应当注重经济效益的取得与可持续发展路线的坚持。在这样的原则之下所进行的数字化管理活动才能够体现自己真正的价值和意义。
第三,不仅要做好数字化管理系统的构建与完善工作,还应当以此为契机对企业的管理体制进行及时的改革。要想构建起一个完善的矿山项目实践数字化管理系统,并不是单纯的购买一些软件与硬件设施,利用信息技术对人工劳动进行简单的代替,也不是对其进行生搬硬套,随意结合。最重要的工作是完成企业内部管理工作的重组和改造工作,找准与生产流程的契合点,实现良好的接轨,以现代化的信息数字技术为载体对先进的企业管理理念进行引进和学习,打破僵化的管理模式,做好企业经营管理理念的不断更新,以此来推动我国矿产企业的高效与稳定发展,获得竞争软实力,在激烈的国际市场竞争中找到自己的立足点。
4小结
根据上面的分析我们能够非常明确的得出这样一个结论:在信息技术高速发展的今天,若想企业能够得到生存和发展的机会,就必须主动的更新自己的经营和管理理念,提高自己的竞争软实力。对于矿山企业的项目开发与实践来说,若要保证其能够更加顺利的完成,获得令人满意的经济效益、社会效益,就必须主动尝试构建起一个较为完整的数字化管理系统,并在实践过程中将其进行不断的完善。通过将各种资源转化为具体的数据并进行科学合理的收集、总结与分析,可以获得更高的管理效率,实现对生产资源的有效开发,并做好数据挖掘工作。由此,我国的矿山企业的发展才能够迈上一个更高的发展台阶,我国的资源开发与利用水平才能够进入一个崭新的时代。
参考文献
[1]最新矿业安全生产职工技能培训实用指南:中国矿业出版社.2009.
【内容摘要】本文就如何促进信息化与工业化深度融合进行了探讨。文章分析了我市信息化和工业化融合的现状,针对我市信息化与工业化融合存在的问题,提出了推进信息化和工业化深度融合的对策建议:一是分层次、分类推进信息化和工业化深度融合;二是全面运用信息技术改造传统产业,提升传统产业竞争能力;三是着力推进信息技术在节能减排中的应用,发展低碳经济;四是以信息化创新研发设计手段,促进产业自主创新能力提升;五是深化信息技术在服务业中的应用,促进现代服务业发展;六是抓好示范工程,稳步推进信息化与工业化深度融合;七是全面实施装备制造业信息化提升工程,提升工业产品信息化含量;八是加强信息技术公共服务平台建设,帮助中小企业降本增效创新发展;九是大力推进电子商务发展;十是建立完善推进信息化和工业化深度融合政策和引导体系。
【关键词】信息化 工业化 深度融合
为贯彻落实市第十一次党代会和市人大十三届一次会议关于“振兴工业经济”、实施“工业强市”的战略部署,按照局的统一安排,本调研组围绕“促进信息化和工业化深度融合”专题进行了深入研究探讨。现将调研情况报告如下:
一、我市信息化和工业化融合现状
(一)工业领域信息化加快推进。CAD/CAM技术在制造业企业得到广泛应用,90%的工程技术人员掌握了CAD的应用技术。全市建立了80多个工业企业网站。100%高新技术企业和90%以上民营科技企业拥有自己的网站。***机械行业协会建立了***机械网,为40多户企业建立了网页。机械制造企业购置了大量数控机床等数字化智能化生产设备。丽珠集团利民制药厂2007年获准成立了广东省数字化中药工程技术研究开发中心。***钢、宏大齿轮、新宇建机被列入全省制造业信息化示范企业。广东鸿源众力发电设备有限公司被选入广东省中小企业信息化示范单位。《轴承行业数字化综合集成平台建设与应用》、《南雄精细化工产业园化工产品安全监管综合信息服务平台》等7个广东省现代信息服务业发展专项资金扶持项目,取得明显成效。
(二)制造业与信息化结合稳步推进。制造业企业将信息化与传统产业相融合,加强技术创新,不断研发和改进自动化、智能化、机电一体化的机械部件和整机,如带传感器自动增益伺服油缸、水平定向非开挖钻机、电脑控制自动配料混凝土搅拌站、可控硅微机励磁装置系统、高低压配电柜、水力发电机组、智能培养箱、养猪养鸡成套自动化设备、虚拟结直肠镜、电炉专家节电系统、气密检漏仪、税控收款机、智能线路板制作机、智能锁、电子衡、数控电火花小孔机等。
(三)电子信息产业快速发展。铝箔、电容器、磁性材料、积层板、电路板、高能电池材料、铟镓锗等半导体材料、ITO纳米粉末、微型马达、数据线、传感器、绝缘胶带、液晶显示器、变压器、电感、光盘、音像设备、电子钟表等电子原材料、元器件产业快速发展,有的成为当地支柱产业。***西格玛技术有限公司的“ITO大尺寸靶材”项目获得广东省发展平板显示产业财政扶持资金500万元,目前该项目已进入验收阶段。
目前,我市拥有通过认定的软件企业3家(友迪资讯、微智科技、极速资讯),软件登记产品14个。拥有至卓飞高线路板(曲江)有限公司等规模以上电子信息制造业企业11家,2010年规模以上通讯设备、计算机及其他电子设备制造业总产值22.67亿元,增加值3.33亿元;电信企业营业收入15.79亿元,广电业务收入4600万元。
(四)信息化和工业化融合示范工程初见成效。***钢精益生产制造执行系统、丽珠集团利民制药厂生产流程数字化改造、***铸电炉控制系统的改造与自制、***液压件厂有限公司液压油缸制造数字化改造、***东阳光精箔有限公司高精铝生产流程信息化改造示范工程等5个项目被列入2010年广东省信息化与工业化融合“4个100”示范工程。***钢荣获2010年广东省信息化与工业化融合“4个100”示范工程行业标杆企业称号。高安全性数字化协同开发和管理平台建设、宏大齿轮SG-CIMS系统等2个项目被列入2011年广东省信息化与工业化融合“4个100”示范工程候选项目。
二、推进信息化和工业化融合过程中存在的问题
我市推进信息化和工业化融合工作取得明显成效,但仍存在亟待解决的问题,主要表现在:
(一)信息化与工业化融合的深度和广度不够。大型企业信息集成与共享水平不高,离信息化和工业化融合的要求仍有差距。中小企业信息技术应用水平参差不齐,信息技术公共服务支撑体系建设有待加强。
(二)电子商务发展不快。电子商务与企业的经营管理融合程度较低。推进企业上网工作亟待加强。通过对我市150家工业企业电子商务应用情况进行调查,调查结果表明,只有42家工业企业已经应用了电子商务,占被调查工业企业总数的28%,对开设电子商务讲座感兴趣的企业只有106家。
(三)信息化和工业化融合人才缺乏。尤其是缺乏既懂工业生产技术和管理又懂信息技术的复合型人才。
(四)政策配套有待落实。扶持信息化和工业化融合的资金有较大的缺口。
三、推进信息化和工业化深度融合的对策建议
(一)分层次、分类推进信息化和工业化深度融合。
1、按照行业推进
电子信息产业。以突破核心关键技术,提高自主创新能力为重点,推进电子信息产业优化升级,形成工业化强大的支柱产业,同时为信息化与工业化融合提供坚实的技术基础。
机械产业。重点是提升产品信息技术含量,推动装备制造数字化,发展工业数控、激光加工、智能化工程机械等技术和设备。
钢铁、电力、有色金属、化工、建材产业。重点推进信息技术在节能降耗和污染减排的应用,改造优化传统工艺和生产流程,推广应用节能控制和污染治理信息技术和设备。
玩具、纺织产业。重点是提升玩具、服装设计生产能力,推广应用三维测量、玩具、服装设计和裁剪缝纫自动组合技术及设备,实现玩具、服装设计和制造的集成。
食品产业。以推进产品质量控制为重点,在食品加工各环节推广生产过程状态监视、质量控制、快速检测和计算机辅助制造技术,提高食品生产效率和产品质量。
制药产业。大力推动制药产品创新,融合运用化学、生物信息、计算机辅助药物设计等技术对新产品进行分析筛选,促进自主知识产权新药的研发。
2、按照企业大中小规模推进
信息化基础比较薄弱的小型企业。重点引导企业在公共服务平台上收集、产品信息和宣传企业形象,开展企业会计财务和办公自动化应用,鼓励企业利用互联网逐步开展网上客户服务和网上贸易洽谈等商务活动。
处于单项信息技术应用阶段的中型企业。重点推动企业运用信息技术提高产品设计、开发的能力,提高生产过程控制水平,推动业务集成与应用集成,进行资源优化配置和监控,建立企业预算控制系统、企业资源计划(ERP)等。对处于集成应用阶段的中型企业,重点推动企业业务流程进行再造,实现企业业务的统一集成,开展网上询价、网上采购、网上营销等非支付型电子商务。
处于集成应用阶段的大型企业。重点推动企业建立信息共享的集团财务管理、集团控制、结算中心、分销管理、决策分析等系统。对处于信息融合阶段的大型企业,重点推动企业以优化价值链为核心,开展协同设计与制造和支付型电子商务应用,实现商务运营的电子化和管理决策的智能化。
处于信息融合阶段的龙头企业。鼓励企业以自身为龙头,实现价值链的全面优化,建立基于标准化的信息开放系统,实现产业链的信息流通和共享,带动中小企业的信息化。对处于国际性应用阶段的龙头企业,鼓励企业建立全球供应链管理、企业战略管理、商业智能、电子商务等系统,以带动产业整体信息化。
(二)全面运用信息技术改造传统产业,提升传统产业竞争能力。
1、推进产品开发、设计与创新的信息化。深化信息技术在机床、汽车、机械设备等产品上的渗透融合,提高产品信息技术含量和附加值,提升企业技术创新能力。
2、推进生产装备过程的信息化与自动化。推广综合集成制造、敏捷制造、柔性制造、精密制造等先进制造技术,优化生产过程,实现管理信息化和智能化,推进以数控机床、光机电一体化产品为代表的现代装备制造业发展。
3、推进物流与供应链管理的信息化。以信息技术提高企业的生产能力和物流效率,大力推进企业管理信息化,提高企业的业务管理能力和参与市场竞争的能力。
4、利用信息化手段促进传统产业整合和产业集群的优化升级。通过融合互动,推动制造业从简单加工装配为主向深度加工和全过程设计制造方向升级,推动传统产业从数量主导型向品牌效益型转变,提升我市经济总量、质量和效益。
(三)着力推进信息技术在节能减排中的应用,发展低碳经济。
抓好面向高耗能行业的节能降耗信息技术应用。重点推进我市钢铁、电力、有色金属、化工、建材、纺织等高耗能行业生产设备数字化和智能化,生产过程自动化和智能化,引导构建企业能源消耗信息中心,实时监测和控制,优化配置,提高生产精度、工作效率和资源利用率。
抓好面向高污染行业的绿色生产信息技术应用。重点针对电力、化工、建材等高污染行业提供生产工艺流程信息技术改造,减少污染物排放。充分利用信息化手段,加强对钢铁、有色金属、建材、电力、化工、建筑等重点行业的污染排放自动监控,并按有关要求联网远程监控。
加强环境保护信息技术应用。对经济运行中资源、能源和环境成本进行信息监测与分析,提高资源、能源利用效率和环保综合效益。加强信息化在节能环保行业的准入、管理和行政执法监督等方面的应用,支持以无线城市为载体的环保信息服务平台建设,加大视频监控点建设,实现对重点企业、重点地区的远程环境监控。通过推广手机支付、电子门票、手机报、数字音乐等无线城市应用,提供绿色产品,减少碳使用和碳排放,促进低碳性经济社会的建设。
(四)以信息化创新研发设计手段,促进产业自主创新能力提升。
充分利用信息化对产业技术创新、扩散、传播的优势,加快新技术、新产品、新工艺、新知识的学习、消化、吸收,利用信息网络平台开展研究与开发合作,缩短创新周期,加快技术创新步伐,降低创新成本。面向市场需求,加强产学研结合,坚持引进消化吸收再创新,构建产业自主创新体系。发展关键信息技术,为信息化和工业化融合提供技术保障。
发展基于信息技术的集成创新。发展信息技术和传统产业技术相结合的集成创新,利用信息技术手段扩大社会知识开发和应用能力,支撑面向产业技术创新,推动产品数字化、智能化、网络化,提高产品信息技术含量和附加值,推动工业产品向价值链高端跨越。
(五)深化信息技术在服务业中的应用,促进现代服务业发展。
推进信息技术在生产消费中的应用。加快信息化与生产、消费服务的融合,增强现代服务业发展能力,促进现代产业体系的构建。充分利用信息化条件下强大的信息处理能力,提升金融保险、现代物流、工业设计和管理咨询等现代服务业发展水平。
加快现代信息服务业发展。依托信息通信技术,大力发展涵盖信息通信服务、信息技术服务和数字内容创意服务的现代信息服务业,以信息服务业促进现代服务业的发展,形成现代工业的有力支撑。
积极推动云计算和物联网应用。尽快制定出台《关于加快发展物联网建设智慧广东的实施方案(2011-2015年)》(粤经信信息【2011】900号)的实施意见。积极发展面向服务、支持制造资源按需使用、制造能力动态协同的云制造服务平台。切实抓好《基于云计算的数字化***高新技术产业开发区建设》等项目的可行性研究和论证。围绕基础设施、工业控制、现代物流等重点应用领域开展物联网应用示范。加快推进RFID的大规模应用。从生产管理与控制、现代物流与供应链等方面着手,大力普及应用RFID标签。加快建设智慧城市。
加快发展信息网络产业新业态。支持我市电信运营商发展第三代移动通信(3G)、下一代网络(NGN)、数字电视等新型网络增值服务。支持基于电信、广播电视和互联网“三网融合”的内容增值服务发展以及基础软件和嵌入式软件研发。支持制造企业围绕推动产品的智能化、高端化和服务化,创新商业模式,积极发展在线检测、实时监控、远程诊断、在线维护、位置服务等新业态。
(六)抓好 “4个100”示范工程,稳步推进信息化和工业化深度融合。
1、实施工业生产数字化改造示范工程。围绕工业主导产业,改造优化生产流程、提高设计能力、改进管理模式。重点抓好***钢、丽珠集团利民制药厂、东南轴承公司等企业的生产流程数字化改造示范工程。
2、实施装备制造数字化示范工程。组织实施装备制造数字化示范工程,以装备制造数字化为信息化和工业化融合的核心和突破口,带动工业产品的信息化、生产过程与管理控制的智能化。重点抓好***液压件厂有限公司、宏大齿轮公司等企业的装备制造数字化示范工程。
3、实施清洁生产信息技术应用项目示范工程。组织实施清洁生产示范项目,带动工业企业清洁生产信息技术普及应用。重点抓好***东阳光公司等企业的清洁生产信息技术应用示范工程。
4、实施节能减排信息技术应用项目示范工程。在我市高耗能高污染行业组织节能降耗信息技术应用示范项目,带动高耗能行业节能减排信息技术应用。重点抓好***铸等企业的节能减排信息技术应用示范工程。
(七)全面实施装备制造业信息化提升工程,提升工业产品信息化含量。
有计划、有步骤地在我市装备制造业中全面实施信息化提升工程,提升生产装备的信息化水平。工业信息化的最核心内容就是装备制造业的信息化,先进的成套装备制造业的建立是工业化完成的标志。十二五期间,我市要加大引导和扶持力度,抓好装备制造业两化融合,要在产品与装备中融入信息技术,要在设计、制造过程实现数字化,加快从生产型制造向服务型制造转变,推进集成化的生产执行系统(I-MES)的普及应用,推动数字控制系统(NC)、柔性制造系统(FMS)、计算机辅助质量管理(CAQ)等生产自动化技术应用,重点推动嵌入式软件在装备制造业中的应用,加快发展铸锻件、工程机械、矿山机械、冶金机械、农用机械、建筑机械、发配电成套设备、汽车零配件、液压油缸等产品,大副提升装备制造业的产品数字化水平。运用信息化手段推动装备制造业上下游产业链的整合,带动产业配套和产业集群发展,提高产业核心竞争力。
(八)加强信息技术公共服务平台建设,帮助中小企业降本增效创新发展。
推动软件公共技术服务、服务外包公共支撑服务和嵌入式软件公共服务等软件公共服务平台建设。加强产学研合作,依托暨南大学***研究院、广州大学***综合发展研究院、华南理工大学***高新技术产业研究院等基地、园区、中介机构和龙头企业,面向软件和信息服务等战略性新兴产业,建设一批公共技术服务平台。重点抓好节能降耗和清洁生产信息技术服务平台、面向行业领域和产业集群的公共技术信息服务体系、工业园区的信息技术公共服务平台等建设,为企业提供共性信息技术服务,增强企业自主创新能力,提高产业发展整体水平。
加快构建支撑两化融合的工业行业软件产业链。结合从***制造走向***创造和***服务的战略要求,突出加快发展工业设计和行业应用软件。推动行业应用软件和解决方案企业以及中间件企业、系统集成企业合作,面向行业应用,提出优秀的整体解决方案,并与行业企业形成产业联盟,使符合市场需求的软件产品迅速大规模部署,提升传统产业核心竞争力。
落实《广东省信息化与工业化融合牵手工程“百场千企”巡回交流系列活动实施方案》,组织、引导省内优秀的软件和信息服务企业,面向我市传统产业开展两化融合宣传推广和合作对接活动,实现软件和信息服务业与传统产业的融合提升。
(九)大力推进电子商务发展。
推动大型企业电子商务应用深入发展,在提高网络采购和销售水平、扩大网络营销覆盖率基础上,向网上交易、物流配送、信用支付集成方向升级。支持制造业企业以电子商务为手段提高供应链协同和商务协同水平,带动产业链上下游企业发展。积极推动行业第三方电子商务服务平台诚信发展,支持提高面向产业集群和专业市场的电子商务技术支撑和公共服务水平。深化移动电子商务在工业和生产业领域的应用。着力推进工业电子商务,促进工业从生产型制造向服务型制造转变。
加大招商引资力度,学习借鉴惠州、佛山、广州等地经验,积极引进阿里巴巴等电子商务龙头企业落户我市,推进“企业上网工程”。加强鼓励扶持,培育本地电子商务企业。鼓励、支持***移动、***电信、***联通等电信运营商与各类信息服务提供商合作,开拓和推广移动电子商务特色应用。引导消费者关注并登陆***移动公司推出的“***旅游通”平台。进一步打造***商家联盟平台“移动商惠”网。加强***电信公司号码百事通网上应用宣传,进一步完善网上预订等商旅服务功能,推进网上购物。切实提升***钢港务、亿华、***峰、***雪印、乐昌粤湘、南雄粤赣、始兴交通物流中心等物流龙头企业的信息化水平。
(十)建立完善推进信息化和工业化深度融合政策和引导体系。
推进信息化和工业化深度融合是一项战略性、全局性、开创性工作,营造信息化和工业化融合良好环境是一项长期而艰巨的任务,要求我们创新推进机制,创新工作手段,加强协调合作,不断优化信息化和工业化融合的政策和引导体系,努力开创信息化和工业化深度融合的新局面。
1、加强组织领导。成立市信息化和工业化融合推进领导小组,部署全市推动信息化和工业化融合工作,市发改、经信、外经、财政、科技等部门按职责分工负责具体组织实施。各级政府和各有关部门建立健全分工合理、责任明确的工作机制,明确工作目标和重点。统筹规划,整合资源,充分发挥各方面积极性,引导行业协会、中介组织、高校科研院所和各行业企业广泛参与,努力形成全社会共同推进信息化和工业化融合发展的新格局。