數字礦山建設目標、任務和方法

數字礦山建設目標、任務與方法1

背景與意義2

數字礦山概念、內涵

3

數字礦山的建設目標與任務4

礦山信息模型（MIM）

5

基于MIM的數字礦山建設方法6

總結及問題

目錄CONTENTS1

背景與意義

數字礦山建設_國家政策及科技項目支持

《國家信息化發(fā)

展戰(zhàn)略和規(guī)劃思路》數字化采礦關鍵技術與軟件開發(fā)數字礦山關鍵技術及應用研究數字礦山及智

能化開采基礎《國務院關于進

一步加強企業(yè)安全生產工作的通知》《全國礦產資源規(guī)劃（2016-

2020年）》定義

建設框架數字礦山理論建設內容數字礦山建設_理論研究成果

關鍵技

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

數字礦山的基礎、數字化的承載對象——數據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據念細及依理詳新信與礦任務的目標確數字山明的概義數念山定字礦重新展礦動態(tài)涵及發(fā)的概念析數字內山分數字礦山建設_新思路

2

數字礦山概念、內涵

分析各位學者對數字礦

山的認識，可以總結為

：“數字礦山就是將礦

山生產管理有關的各種

實體對象與現象進行數

字化表達，并應用于各

個生產環(huán)節(jié)、管理和決

策之中，以實現生產管

理網絡化、數字化、模

型化、可視化、集成化

和科學化，為最終實現

智能化、無人化開采提

供支持”。數字礦山概念的發(fā)展與演變

2000

20032004200520102011硅質礦山3S技術的集成應用智慧礦山礦山GIS虛擬礦山硅質礦山+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字礦山發(fā)展的歷史階段與不同視角上看，各位專家學者將數字礦山從不同側面理解有

其特定意義與指導作用。數字礦山概念的發(fā)展與演變

主體不

清晰不聚焦主題不

明了數字礦山是以礦山開采環(huán)境、對象及過程信息數字化為基礎，構建數據的采集、傳輸、存儲、處理和反饋的信息化閉環(huán)，并持續(xù)應用于礦山全生命周期業(yè)務的新

型礦山技術體系和管理模式。關于數字礦山概念

礦山全生命周期互聯(lián)網、物聯(lián)網、數字化信

息資源勘探、基礎業(yè)務應用手段開采規(guī)劃、采礦設計、

開采計劃和生產管理CAD、OA、云計算、

計算機仿真與優(yōu)化

技

術

織方數字礦山的

本質特征數字礦山的技術特征

數字礦山

的主題數字礦山

的主體本質特征是是數字化和信息化；其中數字化是基礎，是實現數字礦山的基本前提，也是必由之路；信息化是在數字化基礎上的技術與管理手段，同時主題是應用信息化手段處理作用于這些主體對象的業(yè)務過程。主體對象是礦山開采環(huán)境、對象、活動及現象。增強數字化。3

數字礦山建設目標與任務

01可持續(xù)

發(fā)展0302數字礦山的建設目標

運用軟件技術、網絡技術、數據庫技術、可視化仿真技術、

地質統(tǒng)計學理論與最優(yōu)化方法

等理論與技術，對礦山全生命

周期業(yè)務過程進行信息化處理。礦山開采過程的全流程信息化必將產生大量數據，

將這些數據進

行有效存儲和管理，進而持續(xù)應

用于生產過程并優(yōu)化生產。以礦山開采環(huán)境、對象、活動及現象為主體，

并將這些

主體相互作用過程中產生的

信息數字化。安全綠色高效礦山全生命周期開采環(huán)境、對象、活動及現象的數字化數字礦山的建設任務

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

對象的數字化。開采工程

數字化開采活動

的數字化包括資源儲量、掘進進尺、鑿巖量、爆破量、

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

數字化生產臺賬

的數字化開采環(huán)境

的數字化礦山全生命周期業(yè)務流程管控信息化數字礦山的建設任務

即礦山信息在采集、加工、存儲、傳輸、應用過程中具有統(tǒng)一的規(guī)范和標準，實現數據自動流轉以及信息共享，避免信息采

集、存儲和管理上重復、浪費。即礦山資源勘探、礦山規(guī)劃、開采設計、

生產計劃以及生產管理等礦山全生命周期業(yè)務流程實現信息化。在信息技術的支撐下各業(yè)務按規(guī)范執(zhí)行，以信息化業(yè)務驅動數據高效流轉，

實現信息互聯(lián)互通。礦山業(yè)務流

程信息化礦山業(yè)務流

程規(guī)范化礦山信息

標準化4

礦山信息模型（MIM）

美國國家BIM標準(NBIMS)對BIM(BuildingInformationModeling)的定義，是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數字表達；在項目的不同階段，不同利益相關方通

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的協(xié)同作業(yè)。建筑信息模型（BIM）

美國學者RoberAish提

出“BuildingModeling”的概念?！癇IM之父”Eastman

教授提出“一種基于

計算機描述的建筑模Autodesk公司正式提出了“BIM”的

概念。型”。200219861975BIM理念BIM不是一項技術，而

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

息貫穿項目的整個壽命期，對項目的建造以

及后期運營管理綜合集成意義重大。BIM平臺BIM為建筑全生命周期各個階段建筑信息的協(xié)作、管理搭建了平臺，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，提出一種適應于礦山行業(yè)的新的理念——礦山信息模型（MiningInformationModeling

，MIM）。各業(yè)務主體信息互

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

字化表達開采工程對象的數

字化表達礦山全生命周期業(yè)

務流程數字化再造礦山信息模型（MIM）的概念及內涵信息分散與不對稱

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容礦山信息模型（MIM）的概念及內涵即Modeling，是包括勘探、規(guī)劃、設計、生產管理、復墾與綠化等礦山全生命周期的各參與方協(xié)同作業(yè)數字化模擬的過程，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、采等業(yè)務有關的地質勘探、資源勘探、資源開采與過程管理以及測量驗收等業(yè)務過程及其對象。即Information，應包含兩層意思，

1）礦山開采環(huán)境、對象、過程及活動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)務流程：策劃與規(guī)劃、勘察與設計、施工與監(jiān)理、運行與

維

護、改造與拆除五個階段，其中

運行與維護是持續(xù)時間最長但其重要性一般。業(yè)務流程：資源勘探、基建施工、開采規(guī)劃設計、開采過程管理、復墾與綠化，其中開采過程管理是持續(xù)時間最長且往返循環(huán)多次，也是最重要的環(huán)節(jié)。信息特征：多源異構，感

知反饋、計算機加工數據多。信息特征：多源異構，感

知反饋、計算機加工數據少。主體：

礦山模型對象：灰色的“增強改變式”“增加疊加式”模型對象：模型特征：模型特征：確定的主體：建筑礦山信息模型（MIM）的概念及內涵礦山信息模型（MIM）是由數字模型、業(yè)務模型以及方法模型三個既獨立又相互礦山在全壽期內業(yè)務流程的標準化與規(guī)范化要求及流程管控體系。

業(yè)務模型地理信息、地質與工程對象的幾何和空間關系、資源數量與品質

及其分布。用礦山數據進行業(yè)務處理的

方法與技術體系。關聯(lián)的部分組成統(tǒng)一體。礦山在全生命周期內建立和應數字模型方法模型MIMMIM的數字模型

工

程

模

型模型地質源勘資

模產管源

型劃

設資源開采生產MIM的業(yè)務模型

礦山全生命周期業(yè)務流程

//基建

/閉坑

復墾勘探地質資源評價開采規(guī)劃

與設計生產計劃

編制生產管理

測量驗收

其他生產管控

測量MIM的方法模型

中心數據庫互

聯(lián)

網數

據標

準與

業(yè)

務

流程

規(guī)范

基于標準接口的協(xié)同作業(yè)平臺

數據

交換計劃

系統(tǒng)

驗收

系統(tǒng)爆破

設計采礦

設計通風

優(yōu)化地質

建模井巷

工程生產執(zhí)行資源

管理工具集業(yè)

務……基于MIM的數字礦山建設

方法

5數字化先行信息化

跟進數字礦山總體要求

以MIM的理念為指導數字礦山建設實踐數字礦山相關產品的研發(fā)數字礦山的基礎理論與關鍵技術研究1、改變現有的數字化建模方式基于MIM理念的數字化建模

基于MIM理念的數字化建模

基于MIM理念的數字化建模

建立企業(yè)生產技術、生產過程和生產管理全要素數據標準、編碼體系和接口規(guī)范，實現覆蓋

全流程、全過程的業(yè)務與管理數據共享管理體系。2、改變現有數據管理方式_規(guī)范化管理并具有開放性

流程

流程

礦山全生命周期數據的自動、高效流轉以及信息共享流程協(xié)同

平臺3、業(yè)務流程再造

在MIM理念的指導下，厘清礦山現有的業(yè)務流程與工作方式，結合數字礦山數字化與信息化手段的要求，進行業(yè)務流程再造，規(guī)范化礦山全生命周期業(yè)務流程?，F有業(yè)務流程分析與診斷業(yè)務流程

再造現有業(yè)務

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)務數據在“同一模型”上是拓撲關聯(lián)的、具有邏輯關系的，實現基于“同一模型”或其標準的協(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)功能個性化工作流程

可配置化業(yè)務數據

標準化及信息共享。6

總結及問題

總結