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数字化矿山工程施工关键技术研究

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摘要随着当今现代化社会的发展和科学技术的日新月异,信息技术在我们的生活中变得越来越重要,数字化矿山在矿山工程施工中的应用将会成为铝土矿企业高质量开采的重要途径。如何保证铝土矿的生产水平成为国家和社会各界高度重视的问题。各个铝土矿生产企业也在着重改善铝土矿的生产装备和生产条件,其中数字化矿山建设就是实现铝土矿自动化、信息化的重要方法。对数字化矿山矿山工程施工关键技术进行研究,首先阐述了数字化矿山施工过程中采用的关键技术,其次对数字化矿山施工方法进行探索,最后对数字化矿山技术的应用进行合理的总结。

关键词:数字化矿山;矿山工程施工;关键技术;高质量开采

铝土矿资源是我国重要的能源资源之一,铝土矿安全问题已经成为广泛关注的问题,信息技术的不断发展为铝土矿产业中推广信息技术应用提供了极为有利的条件,应用信息技术对铝土矿安全生产进行监督和控制已成为铝土矿产业发展的重中之重[1]。在当今社会进步和科学发展背景下,信息技术教育已经成为学生学习生活中必不可少的一部分。解决问题的方式也逐渐变得多种多样。而随着现代教育技术的不断发展,数字化矿山的创新型施工方法也将大量涌现。企业必须合理开发有限资源,形成数字化矿山,充分发挥信息化社会的优势,使数字化矿山在铝土矿生产过程中充分发挥其有利优势。数字化矿山技术已经在各大企业中广泛应用,极大程度上促进了铝土矿产业的进一步发展[2]。综上所述,本文对数字化矿山工程施工关键技术进行研究,从采用的关键技术、运用关键技术施工的方法和数字化矿山的应用三个方面进行思考与探索。

1数字化矿山施工过程中采用的关键技术

在研究数字化矿山工程施工关键技术过程中,首要任务就是要明确数字化矿山工程施工采用了哪些关键技术。本文通过对小数字化矿山施工过程中采用的关键技术进行研究,发现数字化矿山工程施工采用了以下几种关键技术:(1)矿山空间数据库管理与数据挖掘技术。为了方便对矿山数据信息的统一管理,必须研究出一种新型的数据库管理和数据挖掘系统,以克服矿山信息的不稳定性、多量性和复杂性的弊端,这就必须用到矿山空间数据库管理与数据挖掘技术。这种技术的主要作用在于统一更新和分布式管理矿山数据,并从大量的空间数据库中发掘数据信息,发现隐藏规律以及进行发展预测。矿山空间数据库管理与数据挖掘技术具有智能、高效的特征,发掘出的隐藏规律可以有效预测和指导矿山的生产经营管理。(2)3D地学建模与VR技术。3D地学建模技术包括两个方面,一是多方位模拟和动态维护测量、传感等数据,二是分析与模拟矿山施工过程。3D地学建模技术可以有效检测矿山施工数据的动态变化。VR技术即虚拟现实技术,利用虚拟现实技术可以多层次、多角度显示施工地区的地层环境和地质构造,实时监控施工地区的生态环境,使整个矿山系统的结构更加优化、布局更加合理、运作更加高效。(3)多层分布技术。随着网络技术的发展,多层分布技术越来越流行。这种多层分布技术安全性和稳定性较高,并且系统扩展灵活,易于维护。通过多层分布技术可以实现对信息的统一管理,从而使客户更加方便地使用整个网络资源,从而保证数字化矿山应用系统的完整性和稳定性。(4)组件技术。组件是一种自包含的被封装软件模块,能够通过封装一定的数据提供某种服务。开发人员通过特定的接口使组件之间相互通讯,以达到构造应用程序的目的。开发人员可以方便地对组件的应用程序进行构建,也可以对组件进行升级,还能够保证整个系统正常运行。组件技术可以使每个对象互相配合,执行各自的功能,前所未有地提高生产效率[3]。

2数字化矿山施工方法

在工业现代化浪潮引领下,数字化矿山技术帮助我国铝土矿采集事业又迈向了新的一个台阶。然而,一切新生事物在发展初期阶段都会遇到一系列问题。数字化矿山工程施工技术也如此。通过调查与研究,发现数字化矿山工程施工技术在完善与改进之后应用了如下方法:(1)提高矿山信息化总体水平。我国数字化矿山行业在这几年虽然取得了很大的发展,但总体发展水平仍不是很乐观,在矿山施工地点选取、勘察、规划、设计、管理等相关领域与发达国家相比仍具有很大差距。我国的矿山产业仍属于劳动密集型产业,大多数矿山企业的发展仍处于初级阶段,信息化程度较低,因此必须提高矿山信息化总体水平,增强矿山企业在知识经济领域的优势,统筹规划,使矿山基础设施的信息资源更加充足,系统性能更加稳定,更好地促进企业经济的发展。(2)重视软件开发管理与应用。大部分企业只注重改善硬件条件,忽略了软件的开发与应用,导致生产效率降低,不能形成完整的软件体系[4]。因此,企业必须脚力基础信息数据库和信息管理系统,这样才能更好地适应企业的发展,保证软件开发管理与应用的顺利进行。(3)完善信息资源管理。目前,虽然一部分企业已经开通了信息资源管理系统,但是这些系统仅仅停留在对数据的简单扩充层面,并不能实现利用网络进行深层信息开发,影响了企业之间的信息沟通,从而影响了企业的发展。因此,完善信息资源管理对铝土矿企业信息资源的采集与管理尤为重要,深层次的信息开发才可以有效管理施工数据。促进数字化矿山工程施工技术的进步以及企业形态的转变[5]。(4)建立检测平台。检测平台主要用于对铝土矿生产、安全及管理方面的检测,可以实时检测铝土矿的开采情况、生产经营情况、安全水平。在极大程度上节省了人力物力,满足了管理人员的业务需求。保证了数据的安全。

3数字化矿山技术在铝土矿中的应用

数字化矿山技术的应用,为很多铝土矿企业为矿山工程施工提供了极为便利的条件,例如:北京东谷科技有限公司应用数字化矿山技术,开发出三维空间数据平台软件,建立了铝土矿信息采集与管理平台,整合施工过程检测数据,提出了新的数据库建设解决方案,使管理者能够更准确地了解施工情况,实施安全有效的监控。同时也做到了自动化办公,使矿井的开发更加顺利;山西铝土矿集团在各个业务应用数字化矿山技术,对不同的厂家进行不同的系统数据化信息采集,对各个数据库中的信息和各个施工系统的信息加以整合,实现统一化管理。上述举体现出数字化矿山技术在铝土矿中的应用。

4结束语

随着现代教育技术的不断发展以及工业现代化的不断进步,对数字化矿山工程施工理念和施工模式的完善与创新也成为了一个值得研究的问题。首先阐述了数字化矿山工程施工过程中采用的关键技术,分别有矿山空间数据库管理与数据挖掘技术、3D地学建模与VR技术、多层分布技术以及组件技术。其次对数字化矿山施工方法进行探索,最后对数字化矿山技术的应用进行合理的总结。发现数字化矿山工程施工技术能够提高铝土矿企业的生产效率,促进了铝土矿企业的进一步发展和我国现代化水平的提高。

参考文献

[1]王金华,汪有刚,傅俊皓.数字矿山关键技术研究与示范[J].煤炭学报,2016,41(6):1323-1331.

[2]左自波,龚剑,吴小建,等.地下工程施工和运营期监测的研究与应用进展[J].地下空间与工程学报,2017,13(s1):294-305.

[3]文科,杜福洲.大尺度产品数字化智能对接关键技术研究[J].计算机集成制造系统,2016,22(3):686-694.

[4]郑锋,余正希,陈宣煌,等.基于数字化设计和3D打印胫骨近端骨折内固定的关键技术[J].中国组织工程研究,2016,20(26):3837-3842.

[5]周毅,李术才,李利平,等.地下工程流-固耦合试验新技术及其在充填型岩溶管道突水模型试验中的应用[J].岩土工程学报,2015,37(7):1232-1240.

作者:谢伟华 单位:湖南涟邵建设工程(集团)有限责任公司

数字化矿山工程施工关键技术研究责任编辑:张雨    阅读:人次