【摘 要】本文論述了黑岱溝露天煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)的重要性以及產(chǎn)生的效果。

【關(guān)鍵詞】黑岱溝露天煤礦 數(shù)字化礦山

一、黑岱溝露天煤礦簡介

黑岱溝露天煤礦隸屬于中國神華集團(tuán)準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司，是國家“八五”計(jì)劃期間重點(diǎn)項(xiàng)目──準(zhǔn)格爾項(xiàng)目一期工程三大主體工程之一，是我國自行設(shè)計(jì)、自行施工的特大型露天煤礦。黑岱溝露天煤礦的設(shè)計(jì)開采范圍42.36 km2，，煤層近水平分布，平均厚度28.8米，可采原煤儲(chǔ)量14.98 億t，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為2000 萬t，服務(wù)年限75年。

二、黑岱溝露天煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)方面具有哪些成就、成功經(jīng)驗(yàn)、突出亮點(diǎn)

（一）現(xiàn)代露天煤礦剝、采、排與土地復(fù)墾綜合預(yù)控技術(shù)研究

此項(xiàng)技術(shù)是現(xiàn)代露天煤礦數(shù)字化綠色開采技術(shù)研究項(xiàng)目的主體框架和核心技術(shù)，對(duì)其它各子項(xiàng)目起著綜合橋梁紐帶作用。它通過建立露天煤礦的地形數(shù)字模型，地質(zhì)模型，以及剝、采、排預(yù)控技術(shù)的數(shù)學(xué)模型，將動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)引入我公司露天礦的驗(yàn)收測量中，該項(xiàng)研究成果可減少生產(chǎn)過程中的人工干預(yù)，給傳統(tǒng)的露天礦日常生產(chǎn)管理工作帶來革命性的變化，使生產(chǎn)指揮的實(shí)效性和可信度都有質(zhì)的飛躍。

通過對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化縮短綜合運(yùn)距100米，每年可節(jié)約運(yùn)費(fèi)2000萬元。降低土地復(fù)墾成本，按照每100畝土地的復(fù)墾成本降低5萬元的保守計(jì)算，黑岱溝75000畝復(fù)墾面積節(jié)約成本3750萬元。

（二）黑岱溝露天煤礦基于GPS的調(diào)度與管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

黑岱溝露天煤礦由于采區(qū)作業(yè)范圍廣，地點(diǎn)移動(dòng)變化大，設(shè)備狀態(tài)變化快，調(diào)度的難度也大。通過采用GPS、數(shù)字通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)卡車、電鏟等設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)跟蹤與顯示，優(yōu)化卡車調(diào)度運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確地查詢、統(tǒng)計(jì)當(dāng)前生產(chǎn)情況，從而起到優(yōu)化車隊(duì)運(yùn)行，準(zhǔn)確執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)采礦過程進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效優(yōu)化，準(zhǔn)確計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)等作用，以此達(dá)到提高礦山產(chǎn)量、節(jié)省費(fèi)用，取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。徹底改變傳統(tǒng)對(duì)講及跑現(xiàn)場的人工調(diào)度方式。

投入運(yùn)行后提高生產(chǎn)效率8%以上，提高煤產(chǎn)量160多萬噸，創(chuàng)造直接效益約4000多萬元，節(jié)約采礦成本約3000多萬元。

（三）現(xiàn)代化露天煤礦設(shè)備故障診斷技術(shù)研究

在現(xiàn)代化露天煤礦的生產(chǎn)中，為充分發(fā)揮設(shè)備的效能，從電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、各種機(jī)械機(jī)構(gòu)、機(jī)械配合等都能夠利用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，通過對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，以找出設(shè)備故障發(fā)生的規(guī)律和特點(diǎn)，使設(shè)備檢修完全達(dá)到預(yù)知性維修，以保證設(shè)備狀態(tài)始終處于最佳，將會(huì)給露天煤礦帶來極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 預(yù)計(jì)此項(xiàng)技術(shù)的投入可提高設(shè)備出動(dòng)率3%—5%，每年可節(jié)約設(shè)備檢修費(fèi)用800—1000萬元 。

（四）現(xiàn)代露天煤礦開采工藝技術(shù)研究

優(yōu)化黑岱溝露天煤礦開采工藝系統(tǒng)，提高露天煤礦生產(chǎn)效率，降低露天煤礦生產(chǎn)成本。按照每年多產(chǎn)20萬噸煤的保守計(jì)算，每年可產(chǎn)生約4000萬元利潤。

（五）黑岱溝露天煤礦運(yùn)輸車輛交通預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)

黑岱溝露天煤礦擁有重型運(yùn)輸車輛一百多臺(tái)，日夜工作在生產(chǎn)一線。由于重型卡車體積龐大，右側(cè)有盲區(qū)，礦區(qū)道路條件復(fù)雜，晝夜工作，大小車輛混行等原因，車輛相撞事故時(shí)有發(fā)生，成為威脅露天礦安全運(yùn)輸?shù)闹饕獑栴}，為了避免車輛相撞事故發(fā)生，利用先進(jìn)技術(shù)開發(fā)露天礦運(yùn)輸車輛交通預(yù)警系統(tǒng)，用現(xiàn)代化先進(jìn)手段提升安全管理水平。此項(xiàng)技術(shù)大大減少車輛相撞事故發(fā)生，提升安全水平。在露天礦車輛交通安全管理領(lǐng)域具有廣闊的推廣應(yīng)用前景， 屬填補(bǔ)國內(nèi)空白產(chǎn)品。社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（六）黑代溝露天煤礦現(xiàn)代化邊坡監(jiān)測系統(tǒng)

黑岱溝的邊坡監(jiān)測系統(tǒng)有兩部分組成：邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)監(jiān)測系統(tǒng)、排土場監(jiān)測系統(tǒng)。

黑岱溝露天礦在國內(nèi)第一例引進(jìn)邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)。從實(shí)際效果上看，邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)能夠及時(shí)、清楚、準(zhǔn)確地反映出邊坡變化的相關(guān)參數(shù)，高臺(tái)階邊坡的運(yùn)動(dòng)情況。邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)對(duì)高臺(tái)階的監(jiān)測，得到了第一手關(guān)于高臺(tái)階坡面的變形以及運(yùn)動(dòng)方面的資料，對(duì)以后研究露天礦拋擲爆破高臺(tái)階邊坡復(fù)雜情況下的變形破壞有著很重要的價(jià)值。

黑岱溝露天煤礦外排土場邊坡監(jiān)測系統(tǒng)采用GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)與應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合的方式，同時(shí)結(jié)合兩種監(jiān)測手段的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)尚屬首例。GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)具有監(jiān)測精度高、反應(yīng)速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定性可靠的特點(diǎn)。邊坡內(nèi)部的應(yīng)力變化導(dǎo)致邊坡表面的形變，應(yīng)力變化提前于地表的形變，應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)就是利用這個(gè)原理提前監(jiān)測到內(nèi)部的應(yīng)力變化，從而起到預(yù)警的作用。

（七）ERP現(xiàn)代化的企業(yè)管理系統(tǒng)

ERP是企業(yè)資源計(jì)劃的簡稱，蘊(yùn)含現(xiàn)代化的企業(yè)管理理念，其核心是在制造資源計(jì)劃基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而成的面向供應(yīng)鏈的管理思想。ERP的主要宗旨是將企業(yè)的各個(gè)方面資源（人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時(shí)間、方法等）進(jìn)行科學(xué)的計(jì)劃、管理和控制。為企業(yè)加強(qiáng)財(cái)務(wù)管理、提高資金運(yùn)營水平、建立高效率供應(yīng)鏈、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高客戶服務(wù)水平等方面提供一種管理手段，為企業(yè)決策、優(yōu)化生產(chǎn)、績效管理等提供信息支撐。通過ERP的建設(shè)和應(yīng)用，可以提高管理人員的綜合素質(zhì)，提升企業(yè)的管理水平，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，為企業(yè)變革提供動(dòng)力，為規(guī)范管理創(chuàng)造條件，為信息共享提供平臺(tái)，為輔助決策提供依據(jù)。

四、對(duì)于黑岱溝露天煤礦數(shù)字礦山建設(shè)發(fā)展的看法

黑岱溝露天煤礦的數(shù)字化礦山建設(shè)已經(jīng)取得了顯著的成績，但距離礦山的完全數(shù)字化還有一定差距。對(duì)數(shù)字化礦山的建設(shè)也只是個(gè)良好的開端。黑岱溝露天煤礦已經(jīng)是中國最先進(jìn)的露天煤礦之一?！按蛟焓澜缫涣鞯穆短鞓影迕旱V”是露天人奮斗的目標(biāo)。而建設(shè)中國一流的數(shù)字化礦山是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，達(dá)到理想重要組成部分。所以黑岱溝露天煤礦必將努力在數(shù)字化礦山建設(shè)方面繼續(xù)前進(jìn)，從而更深入、更有效地為露天礦生產(chǎn)、經(jīng)營和管理服務(wù)，為露天礦持續(xù)、高效、科學(xué)的發(fā)展提供重要的保障。

作者簡介：

高秀麗，1992年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院采礦工程系露天開采專業(yè)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)技術(shù)部高級(jí)工程師。