數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)、任務(wù)和方法

數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)、任務(wù)與方法1

背景與意義2

數(shù)字礦山概念、內(nèi)涵

3

數(shù)字礦山的建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)4

礦山信息模型（MIM）

5

基于MIM的數(shù)字礦山建設(shè)方法6

總結(jié)及問題

目錄CONTENTS1

背景與意義

數(shù)字礦山建設(shè)_國(guó)家政策及科技項(xiàng)目支持

《國(guó)家信息化發(fā)

展戰(zhàn)略和規(guī)劃思路》數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)與軟件開發(fā)數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究數(shù)字礦山及智

能化開采基礎(chǔ)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)

一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-

2020年）》定義

建設(shè)框架數(shù)字礦山理論建設(shè)內(nèi)容數(shù)字礦山建設(shè)_理論研究成果

關(guān)鍵技

術(shù)核心是缺乏一種理念及基于這種理念之上的一系列標(biāo)準(zhǔn)03傳統(tǒng)觀念改變難，思維定勢(shì)，過度依賴傳統(tǒng)手段和工具01數(shù)字礦山建設(shè)的目標(biāo)不明確、主體不清晰、主題不明了數(shù)字礦山建設(shè)_存在的問題

數(shù)字礦山的基礎(chǔ)、數(shù)字化的承載對(duì)象——數(shù)據(jù)也沒有引起重視缺乏統(tǒng)一的理論支持及系統(tǒng)框架0402

、

（

提義成論該意組理析踐分實(shí)據(jù)念細(xì)及依理詳新信與礦任務(wù)的目標(biāo)確數(shù)字山明的概義數(shù)念山定字礦重新展礦動(dòng)態(tài)涵及發(fā)的概念析數(shù)字內(nèi)山分?jǐn)?shù)字礦山建設(shè)_新思路

2

數(shù)字礦山概念、內(nèi)涵

分析各位學(xué)者對(duì)數(shù)字礦

山的認(rèn)識(shí)，可以總結(jié)為

：“數(shù)字礦山就是將礦

山生產(chǎn)管理有關(guān)的各種

實(shí)體對(duì)象與現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)

字化表達(dá)，并應(yīng)用于各

個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、管理和決

策之中，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管

理網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模

型化、可視化、集成化

和科學(xué)化，為最終實(shí)現(xiàn)

智能化、無(wú)人化開采提

供支持”。數(shù)字礦山概念的發(fā)展與演變

2000

20032004200520102011硅質(zhì)礦山3S技術(shù)的集成應(yīng)用智慧礦山礦山GIS虛擬礦山硅質(zhì)礦山+智能礦山僧德文研究員孫豁然教授等盧新民教授等吳沖龍教授等吳立新教授王青教授等問題從數(shù)字礦山發(fā)展的歷史階段與不同視角上看，各位專家學(xué)者將數(shù)字礦山從不同側(cè)面理解有

其特定意義與指導(dǎo)作用。數(shù)字礦山概念的發(fā)展與演變

主體不

清晰不聚焦主題不

明了數(shù)字礦山是以礦山開采環(huán)境、對(duì)象及過程信息數(shù)字化為基礎(chǔ)，構(gòu)建數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理和反饋的信息化閉環(huán)，并持續(xù)應(yīng)用于礦山全生命周期業(yè)務(wù)的新

型礦山技術(shù)體系和管理模式。關(guān)于數(shù)字礦山概念

礦山全生命周期互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化信

息資源勘探、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)應(yīng)用手段開采規(guī)劃、采礦設(shè)計(jì)、

開采計(jì)劃和生產(chǎn)管理CAD、OA、云計(jì)算、

計(jì)算機(jī)仿真與優(yōu)化

技

術(shù)

織方數(shù)字礦山的

本質(zhì)特征數(shù)字礦山的技術(shù)特征

數(shù)字礦山

的主題數(shù)字礦山

的主體本質(zhì)特征是是數(shù)字化和信息化；其中數(shù)字化是基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的基本前提，也是必由之路；信息化是在數(shù)字化基礎(chǔ)上的技術(shù)與管理手段，同時(shí)主題是應(yīng)用信息化手段處理作用于這些主體對(duì)象的業(yè)務(wù)過程。主體對(duì)象是礦山開采環(huán)境、對(duì)象、活動(dòng)及現(xiàn)象。增強(qiáng)數(shù)字化。3

數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)

01可持續(xù)

發(fā)展0302數(shù)字礦山的建設(shè)目標(biāo)

運(yùn)用軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、可視化仿真技術(shù)、

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與最優(yōu)化方法

等理論與技術(shù)，對(duì)礦山全生命

周期業(yè)務(wù)過程進(jìn)行信息化處理。礦山開采過程的全流程信息化必將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，

將這些數(shù)據(jù)進(jìn)

行有效存儲(chǔ)和管理，進(jìn)而持續(xù)應(yīng)

用于生產(chǎn)過程并優(yōu)化生產(chǎn)。以礦山開采環(huán)境、對(duì)象、活動(dòng)及現(xiàn)象為主體，

并將這些

主體相互作用過程中產(chǎn)生的

信息數(shù)字化。安全綠色高效礦山全生命周期開采環(huán)境、對(duì)象、活動(dòng)及現(xiàn)象的數(shù)字化數(shù)字礦山的建設(shè)任務(wù)

包括礦體賦存情況、資源類型、資源分布、資源儲(chǔ)量等信息的數(shù)字化。主要是開拓、采準(zhǔn)、回采等采礦工程

對(duì)象的數(shù)字化。開采工程

數(shù)字化開采活動(dòng)

的數(shù)字化包括資源儲(chǔ)量、掘進(jìn)進(jìn)尺、鑿巖量、爆破量、

出礦量等信息的數(shù)字化。包括礦區(qū)地理環(huán)境數(shù)字化、地質(zhì)環(huán)境數(shù)字化，以及作業(yè)環(huán)境的數(shù)字化。包括人的位置及行為狀態(tài)、設(shè)備工況等的數(shù)字化。開采資源

數(shù)字化生產(chǎn)臺(tái)賬

的數(shù)字化開采環(huán)境

的數(shù)字化礦山全生命周期業(yè)務(wù)流程管控信息化數(shù)字礦山的建設(shè)任務(wù)

即礦山信息在采集、加工、存儲(chǔ)、傳輸、應(yīng)用過程中具有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)流轉(zhuǎn)以及信息共享，避免信息采

集、存儲(chǔ)和管理上重復(fù)、浪費(fèi)。即礦山資源勘探、礦山規(guī)劃、開采設(shè)計(jì)、

生產(chǎn)計(jì)劃以及生產(chǎn)管理等礦山全生命周期業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)信息化。在信息技術(shù)的支撐下各業(yè)務(wù)按規(guī)范執(zhí)行，以信息化業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)高效流轉(zhuǎn)，

實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通。礦山業(yè)務(wù)流

程信息化礦山業(yè)務(wù)流

程規(guī)范化礦山信息

標(biāo)準(zhǔn)化4

礦山信息模型（MIM）

美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)對(duì)BIM(BuildingInformationModeling)的定義，是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通

過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。建筑信息模型（BIM）

美國(guó)學(xué)者RoberAish提

出“BuildingModeling”的概念?！癇IM之父”Eastman

教授提出“一種基于

計(jì)算機(jī)描述的建筑模Autodesk公司正式提出了“BIM”的

概念。型”。200219861975BIM理念BIM不是一項(xiàng)技術(shù)，而

是一套方法體系，作為支撐建設(shè)領(lǐng)域的新理念，涉及不同應(yīng)用方、不同專業(yè)、不同項(xiàng)目階段的應(yīng)用。BIM信息BIM的精髓在于將信

息貫穿項(xiàng)目的整個(gè)壽命期，對(duì)項(xiàng)目的建造以

及后期運(yùn)營(yíng)管理綜合集成意義重大。BIM平臺(tái)BIM為建筑全生命周期各個(gè)階段建筑信息的協(xié)作、管理搭建了平臺(tái)，有助于解決建筑全生命周期各階段、各參與方之間的“信息隔斷”

和“交流阻礙”等問題，能夠促進(jìn)各參與方之間的交流。建筑信息模型（BIM）

借鑒BIM的核心理念與思想，提出一種適應(yīng)于礦山行業(yè)的新的理念——礦山信息模型（MiningInformationModeling

，MIM）。各業(yè)務(wù)主體信息互

聯(lián)互通信息共享協(xié)同作業(yè)開采資源與環(huán)境數(shù)

字化表達(dá)開采工程對(duì)象的數(shù)

字化表達(dá)礦山全生命周期業(yè)

務(wù)流程數(shù)字化再造礦山信息模型（MIM）的概念及內(nèi)涵信息分散與不對(duì)稱

性問題信息傳遞過程中信

息的丟失問題礦山行業(yè)的“信息

孤島”

問題解決的問題效果內(nèi)容礦山信息模型（MIM）的概念及內(nèi)涵即Modeling，是包括勘探、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、復(fù)墾與綠化等礦山全生命周期的各參與方協(xié)同作業(yè)數(shù)字化模擬的過程，可理解為

“塑?！钡倪^程。即Mining，是礦山開采全生命周期過程中所涉及的與地、測(cè)、采等業(yè)務(wù)有關(guān)的地質(zhì)勘探、資源勘探、資源開采與過程管理以及測(cè)量驗(yàn)收等業(yè)務(wù)過程及其對(duì)象。即Information，應(yīng)包含兩層意思，

1）礦山開采環(huán)境、對(duì)象、過程及活動(dòng)中所包含的所有信息，

2）礦山開采過程中所采用的信息化手段與方法。礦山信息模型

（MIM）IMMV

SMIM

BIM礦山信息模型來(lái)源于建筑信息模型，但不同于建筑信息模型，兩者的核心理念是一致的，即模型信息的全生命周期的集成與管理，其不同在于：MIM與BIM的區(qū)別

業(yè)務(wù)流程：策劃與規(guī)劃、勘察與設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)理、運(yùn)行與

維

護(hù)、改造與拆除五個(gè)階段，其中

運(yùn)行與維護(hù)是持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)但其重要性一般。業(yè)務(wù)流程：資源勘探、基建施工、開采規(guī)劃設(shè)計(jì)、開采過程管理、復(fù)墾與綠化，其中開采過程管理是持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)且往返循環(huán)多次，也是最重要的環(huán)節(jié)。信息特征：多源異構(gòu)，感

知反饋、計(jì)算機(jī)加工數(shù)據(jù)多。信息特征：多源異構(gòu)，感

知反饋、計(jì)算機(jī)加工數(shù)據(jù)少。主體：

礦山模型對(duì)象：灰色的“增強(qiáng)改變式”“增加疊加式”模型對(duì)象：模型特征：模型特征：確定的主體：建筑礦山信息模型（MIM）的概念及內(nèi)涵礦山信息模型（MIM）是由數(shù)字模型、業(yè)務(wù)模型以及方法模型三個(gè)既獨(dú)立又相互礦山在全壽期內(nèi)業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化要求及流程管控體系。

業(yè)務(wù)模型地理信息、地質(zhì)與工程對(duì)象的幾何和空間關(guān)系、資源數(shù)量與品質(zhì)

及其分布。用礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的

方法與技術(shù)體系。關(guān)聯(lián)的部分組成統(tǒng)一體。礦山在全生命周期內(nèi)建立和應(yīng)數(shù)字模型方法模型MIMMIM的數(shù)字模型

工

程

模

型模型地質(zhì)源勘資

模產(chǎn)管源

型劃

設(shè)資源開采生產(chǎn)MIM的業(yè)務(wù)模型

礦山全生命周期業(yè)務(wù)流程

//基建

/閉坑

復(fù)墾勘探地質(zhì)資源評(píng)價(jià)開采規(guī)劃

與設(shè)計(jì)生產(chǎn)計(jì)劃

編制生產(chǎn)管理

測(cè)量驗(yàn)收

其他生產(chǎn)管控

測(cè)量MIM的方法模型

中心數(shù)據(jù)庫(kù)互

聯(lián)

網(wǎng)數(shù)

據(jù)標(biāo)

準(zhǔn)與

業(yè)

務(wù)

流程

規(guī)范

基于標(biāo)準(zhǔn)接口的協(xié)同作業(yè)平臺(tái)

數(shù)據(jù)

交換計(jì)劃

系統(tǒng)

驗(yàn)收

系統(tǒng)爆破

設(shè)計(jì)采礦

設(shè)計(jì)通風(fēng)

優(yōu)化地質(zhì)

建模井巷

工程生產(chǎn)執(zhí)行資源

管理工具集業(yè)

務(wù)……基于MIM的數(shù)字礦山建設(shè)

方法

5數(shù)字化先行信息化

跟進(jìn)數(shù)字礦山總體要求

以MIM的理念為指導(dǎo)數(shù)字礦山建設(shè)實(shí)踐數(shù)字礦山相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)數(shù)字礦山的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究1、改變現(xiàn)有的數(shù)字化建模方式基于MIM理念的數(shù)字化建模

基于MIM理念的數(shù)字化建模

基于MIM理念的數(shù)字化建模

建立企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)過程和生產(chǎn)管理全要素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、編碼體系和接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)覆蓋

全流程、全過程的業(yè)務(wù)與管理數(shù)據(jù)共享管理體系。2、改變現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理方式_規(guī)范化管理并具有開放性

流程

流程

礦山全生命周期數(shù)據(jù)的自動(dòng)、高效流轉(zhuǎn)以及信息共享流程協(xié)同

平臺(tái)3、業(yè)務(wù)流程再造

在MIM理念的指導(dǎo)下，厘清礦山現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程與工作方式，結(jié)合數(shù)字礦山數(shù)字化與信息化手段的要求，進(jìn)行業(yè)務(wù)流程再造，規(guī)范化礦山全生命周期業(yè)務(wù)流程?，F(xiàn)有業(yè)務(wù)流程分析與診斷業(yè)務(wù)流程

再造現(xiàn)有業(yè)務(wù)

流程梳理基于MIM的工具軟件系統(tǒng)研發(fā)需保證礦山全生命周期業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在“同一模型”上是拓?fù)潢P(guān)聯(lián)的、具有邏輯關(guān)系的，實(shí)現(xiàn)基于“同一模型”或其標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同作業(yè)以4、基于MIM的工具軟件系統(tǒng)

工作流程化

與規(guī)范化軟件系統(tǒng)功能個(gè)性化工作流程

可配置化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)化及信息共享。6

總結(jié)及問題

總結(jié)