【摘要】随着科技的进步和社会的发展，矿产资源消费呈井喷式增长, 采矿选矿难度日益增大, 促使采矿行业逐渐走向数字化和智能化。本文概述了数字矿山建设的重要意义，介绍了数字矿山国内外研究现状和进展，并对当前面临的问题进行分析，最后提出数字矿山发展的建议。
【关键词】数字矿山；研究现状；建设
0.引言
随着信息技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、3S(GIS,GPS,RS)技术、网络技术的发展，矿山信息化、数字化的实现也成为可能。在1999年召开的首届国际数字地球大会上，再次提出了数字矿山的概念。启用先进的数字化手段对矿产资源的开采进行合理设计规划、科学并有效的控制是空间技术、信息技术发展的必然结果，使其在矿业中发挥出越来越大的作用, 是当代矿业发展的目标和方向。数字矿山是把真实矿山用数字化的形式再现出来，是在统一的空间坐标下，用科学合理的方法将各类矿山、地质信息组织在一起，将海量异质的矿山信息和资料进行全面、高效、有序的管理和整合。
1.数字矿山建设的意义
数字矿山建设在实现资源的可持续发展方面发挥出巨大的作用。数字矿山可以将矿产资源的存储情况和开采情况系统化、数字化地表现出来。数字化矿山的研究和建设对于现代矿山企业的发展具有十分重要的意义，表现在如下几个方面:
1.1简化管理
矿山是一种特殊的地理区域，现代矿山一般规模大，占地广，地质条件参差不齐，开采方式复杂。数字矿山利用计算机技术把地质资料汇总管理，不但保证了地质数据资料管理工作的高效及正确性，也提高了管理人员的工作效率，减少了工作量。
1.2利于开发和发现资源
数字矿山信息系统可以综合分析矿山多年开采和补充勘探的大量的地质资料，以三维立体的方式将这些资料表达出来，作为矿床地质信息的定量描述，对矿体分布规律进行进一步分析，从而能够对矿床边缘及深部成矿进行有效的预测。对矿床图形进行分析研究，还可以合理的确定矿山的开拓计划、优选采矿方法，从而大大提高工程设计、分析的能力。
1.3为地质灾害的预防提供依据
矿山是一个多介质的复杂结构空间体，发生地质灾害的情况随时可能遇到。一旦决策失误或措施不及时，都将会导致重大事故。数字矿山信息系统可以利用勘测资料和生产过程中提供的监测数据，对可能出现的地质灾害进行预测分析，为灾害的预防提供了可靠的依据。
2.数字矿山研究现状
2.1国外研究现状
目前，实现远程遥控和自动化采矿是矿业发达的国家建设数字矿山的重点。国际著名矿山企业加拿大国际镍业公司从20世纪90年代初，就开始在数字化矿山的基础上研究遥控采矿技术，其目的是实现整个采矿过程的远程遥控操作。现在，国际镍业公司已研制出远程遥控样机系统，并在加拿大安大略省的萨德泊里盆地的几家地下镍矿试用，实现了在地面对地下矿山机械进行控制，甚至可以从400km以外的多伦多对地下镍矿的采、掘、运等活动进行远程控制。澳大利亚联邦科学与工业研究组织在2001年的项目“勘探和采矿数据四维可视化”中，用VRML和Java实现了一个四维可视化、交互的平台，该平台主要目的是集成测量、地质、钻孔、三维地震、重力、地球物理等真三维数据，高效、快速和便捷地显示在网络上，为用户提供一个交互、易理解的煤矿虚拟环境，并实现了对三维数据的解释、验证和认知。
2.2国内研究现状
我国目前可用于数字化矿山方面的软件相对比较少，水平和发达国家相比也有很大差距，但也取得了一定的成绩。2002年春天，以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86界青年科学家论坛胜利召开。我国第一座数字矿山山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿，它与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作，是国内第一家应用数字化矿井技术矿山。北京华油吉澳科技开发有限责任公司投资成功开发了面向石油地质专家和油藏工程师的专业应用软件系统GEOTOOLS3.0系统。煤炭科学研究总院西安分院开发的矿井三维地质模型软件，具有光照模型显示、储量自动计算、三维多层地质建模、任意地质剖面剖切功能及矿井巷道系统三维模型显示和成图等功能。北京理正软件设计研究院开发的LeadingGIS也比较好的实现了地质体的三维可视化，武汉中地信息工程有限公司的MAPGIS、北京超图的SUPERMAP等都带有二维可视化的模块。还有首钢矿业公司的GIS-MES-ERP-OA 集成系统和山东招金集团的三维地测采生产辅助决策系统。
3.存在的问题与不足
随着信息技术飞速的发展，数字矿山也已经开始从理论分析阶段逐步走向实际应用阶段。虽然我国对数字矿山技术研究取得了一定的成就，但是矿山数字化整体水平还比较低，在矿山数字化建设过程中还存在着一系列问题，与国际先进水平存在一定差距。目前很多大中专院校都开设了数字化矿山的相关专业，我国现阶段既熟悉矿山的业务又了解信息系统整体规划的综合性人才依然缺乏。
我国很多矿山的经营理者和专业技术人员, 对建设数字矿山的重要性认识不足，加之需投入大量的人财物，导致他们积极性不高。另外还有一些企业没有把建设数字矿山作为矿山发展的战略任务来对待, 缺少长远的发展规划, 从而也影响了数字矿山建设的进程。
目前，我国适用于矿山应用的数据集成软件非常缺乏，专业研发团队相对薄弱。所以，进行数据集成软件的研发是当前建设数字化矿山的一个迫切任务。
4.数字矿山建设建议
为提高矿山的竞争力，实现矿山的安全高效、绿色环保、科技文明发展，建设数字矿山是十分紧迫的。根据目前现状，需要培养人才、引进人才、留住人才。矿山主管部门及企业高层领导要亲自牵头，确保有足够的资金投入，制定详细的规划和具体的实施步骤，循环渐进，逐步实施，并加强高级管理人员的信息化培训工作。数字矿山建设应该按从简单到复杂、从小规模到大规模的原则有序进行，并在国家空间数据基础设施（NSDI）的统一框架下，按照行业、企业数字化建设的要求和惯例，建立矿山数据仓库，逐步实现矿山地、测、采专业的数字化，矿山安全管理数字化，矿产资源管理数字化。
5.结束语
数字矿山是现代化矿山的发展方向，也将是资源开发可持续发展的重要方向。矿山企业应结合自身实际情况，整体规划，有重点、分步骤、有序地实施数字化建设。数字矿山的功能性及重要性将会在今后的应用中逐步显现出来。数字矿山的发展前景非常广阔，但同时也充满了挑战。
【参考文献】
［１］魏建现．数字矿山建设的探讨[J].现代矿业,2010(7).
［２］吴立新.中国数字矿山进展[J].地理信息世界,2008(10):6-13.
［３］王青,吴惠城,牛京考.数字矿山的功能内涵及系统构成[J].中国矿业，2004，13(1)：7-10.
［４］刘华艳,鲁卫红.刍议建设数字化信息化矿山[J].矿业工程.2008(4).
［５］骆力．数字矿山特征及建设探析[J].金属矿山,2009(5).
【关键词】数字矿山；研究现状；建设
0.引言
随着信息技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、3S(GIS,GPS,RS)技术、网络技术的发展，矿山信息化、数字化的实现也成为可能。在1999年召开的首届国际数字地球大会上，再次提出了数字矿山的概念。启用先进的数字化手段对矿产资源的开采进行合理设计规划、科学并有效的控制是空间技术、信息技术发展的必然结果，使其在矿业中发挥出越来越大的作用, 是当代矿业发展的目标和方向。数字矿山是把真实矿山用数字化的形式再现出来，是在统一的空间坐标下，用科学合理的方法将各类矿山、地质信息组织在一起，将海量异质的矿山信息和资料进行全面、高效、有序的管理和整合。
1.数字矿山建设的意义
数字矿山建设在实现资源的可持续发展方面发挥出巨大的作用。数字矿山可以将矿产资源的存储情况和开采情况系统化、数字化地表现出来。数字化矿山的研究和建设对于现代矿山企业的发展具有十分重要的意义，表现在如下几个方面:
1.1简化管理
矿山是一种特殊的地理区域，现代矿山一般规模大，占地广，地质条件参差不齐，开采方式复杂。数字矿山利用计算机技术把地质资料汇总管理，不但保证了地质数据资料管理工作的高效及正确性，也提高了管理人员的工作效率，减少了工作量。
1.2利于开发和发现资源
数字矿山信息系统可以综合分析矿山多年开采和补充勘探的大量的地质资料，以三维立体的方式将这些资料表达出来，作为矿床地质信息的定量描述，对矿体分布规律进行进一步分析，从而能够对矿床边缘及深部成矿进行有效的预测。对矿床图形进行分析研究，还可以合理的确定矿山的开拓计划、优选采矿方法，从而大大提高工程设计、分析的能力。
1.3为地质灾害的预防提供依据
矿山是一个多介质的复杂结构空间体，发生地质灾害的情况随时可能遇到。一旦决策失误或措施不及时，都将会导致重大事故。数字矿山信息系统可以利用勘测资料和生产过程中提供的监测数据，对可能出现的地质灾害进行预测分析，为灾害的预防提供了可靠的依据。
2.数字矿山研究现状
2.1国外研究现状
目前，实现远程遥控和自动化采矿是矿业发达的国家建设数字矿山的重点。国际著名矿山企业加拿大国际镍业公司从20世纪90年代初，就开始在数字化矿山的基础上研究遥控采矿技术，其目的是实现整个采矿过程的远程遥控操作。现在，国际镍业公司已研制出远程遥控样机系统，并在加拿大安大略省的萨德泊里盆地的几家地下镍矿试用，实现了在地面对地下矿山机械进行控制，甚至可以从400km以外的多伦多对地下镍矿的采、掘、运等活动进行远程控制。澳大利亚联邦科学与工业研究组织在2001年的项目“勘探和采矿数据四维可视化”中，用VRML和Java实现了一个四维可视化、交互的平台，该平台主要目的是集成测量、地质、钻孔、三维地震、重力、地球物理等真三维数据，高效、快速和便捷地显示在网络上，为用户提供一个交互、易理解的煤矿虚拟环境，并实现了对三维数据的解释、验证和认知。
2.2国内研究现状
我国目前可用于数字化矿山方面的软件相对比较少，水平和发达国家相比也有很大差距，但也取得了一定的成绩。2002年春天，以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86界青年科学家论坛胜利召开。我国第一座数字矿山山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿，它与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作，是国内第一家应用数字化矿井技术矿山。北京华油吉澳科技开发有限责任公司投资成功开发了面向石油地质专家和油藏工程师的专业应用软件系统GEOTOOLS3.0系统。煤炭科学研究总院西安分院开发的矿井三维地质模型软件，具有光照模型显示、储量自动计算、三维多层地质建模、任意地质剖面剖切功能及矿井巷道系统三维模型显示和成图等功能。北京理正软件设计研究院开发的LeadingGIS也比较好的实现了地质体的三维可视化，武汉中地信息工程有限公司的MAPGIS、北京超图的SUPERMAP等都带有二维可视化的模块。还有首钢矿业公司的GIS-MES-ERP-OA 集成系统和山东招金集团的三维地测采生产辅助决策系统。
3.存在的问题与不足
随着信息技术飞速的发展，数字矿山也已经开始从理论分析阶段逐步走向实际应用阶段。虽然我国对数字矿山技术研究取得了一定的成就，但是矿山数字化整体水平还比较低，在矿山数字化建设过程中还存在着一系列问题，与国际先进水平存在一定差距。目前很多大中专院校都开设了数字化矿山的相关专业，我国现阶段既熟悉矿山的业务又了解信息系统整体规划的综合性人才依然缺乏。
我国很多矿山的经营理者和专业技术人员, 对建设数字矿山的重要性认识不足，加之需投入大量的人财物，导致他们积极性不高。另外还有一些企业没有把建设数字矿山作为矿山发展的战略任务来对待, 缺少长远的发展规划, 从而也影响了数字矿山建设的进程。
目前，我国适用于矿山应用的数据集成软件非常缺乏，专业研发团队相对薄弱。所以，进行数据集成软件的研发是当前建设数字化矿山的一个迫切任务。
4.数字矿山建设建议
为提高矿山的竞争力，实现矿山的安全高效、绿色环保、科技文明发展，建设数字矿山是十分紧迫的。根据目前现状，需要培养人才、引进人才、留住人才。矿山主管部门及企业高层领导要亲自牵头，确保有足够的资金投入，制定详细的规划和具体的实施步骤，循环渐进，逐步实施，并加强高级管理人员的信息化培训工作。数字矿山建设应该按从简单到复杂、从小规模到大规模的原则有序进行，并在国家空间数据基础设施（NSDI）的统一框架下，按照行业、企业数字化建设的要求和惯例，建立矿山数据仓库，逐步实现矿山地、测、采专业的数字化，矿山安全管理数字化，矿产资源管理数字化。
5.结束语
数字矿山是现代化矿山的发展方向，也将是资源开发可持续发展的重要方向。矿山企业应结合自身实际情况，整体规划，有重点、分步骤、有序地实施数字化建设。数字矿山的功能性及重要性将会在今后的应用中逐步显现出来。数字矿山的发展前景非常广阔，但同时也充满了挑战。
【参考文献】
［１］魏建现．数字矿山建设的探讨[J].现代矿业,2010(7).
［２］吴立新.中国数字矿山进展[J].地理信息世界,2008(10):6-13.
［３］王青,吴惠城,牛京考.数字矿山的功能内涵及系统构成[J].中国矿业，2004，13(1)：7-10.
［４］刘华艳,鲁卫红.刍议建设数字化信息化矿山[J].矿业工程.2008(4).
［５］骆力．数字矿山特征及建设探析[J].金属矿山,2009(5).