資源技術平臺建設分析

刁文靜

摘? 要：礦產資源與礦山技術管理是礦山領域重要業(yè)務之一。資源管理業(yè)務涉及地質、測量、計量、質量等核心管理業(yè)務，礦山技術涉及礦山設計、計劃、科研等核心管理業(yè)務，兩方面業(yè)務過程中包涵大量報表、報告、圖紙、數據等為礦山生產服務的產品與成果，對礦業(yè)生產經營發(fā)揮重要作用。礦產資源與礦山技術管理工作質量與效率將直接影響到礦業(yè)企業(yè)的投入與成本，通過科學的信息化工具提高其工作質量與效率，充分發(fā)揮企業(yè)的技術優(yōu)勢，將不斷地提升企業(yè)的競爭能力和管理水平。

關鍵詞：礦山資源? 協同設計? 三維建模? 技術管理

中圖分類號：F124.3 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）04（c）-0152-03

Analysis about the Resource and Technology Information System

DIAO Wenjing

（Minmetals Mining Holdings Limited， Hefei， Anhui Province， 230091 China）

Abstract： The management of mineral resources and mining technology is one of the important businesses in the mining field. Resource management business involves core management business such as geology， survey， measurement and quality， while mining technology involves core management business such as mine design， planning and scientific research. In the two aspects of business process， a large number of reports， reports， drawings and data are included to serve products and achievements of mine production， which plays an important role in mining production and operation. The quality and efficiency of mineral resources and mine technology management will directly affect the investment and cost of mining enterprises. Through scientific information tools to improve the work quality and efficiency， give full play to the technical advantages of enterprises， will continue to improve the competitiveness and management level of enterprises.

Key Words： Mine resources; Collaborative design; 3D-modeling; Technology management

1? 資源技術平臺背景和實現目標

1.1 目前資源技術工作主要現狀

1.1.1 業(yè)務流程欠規(guī)范

資源技術各業(yè)務環(huán)節(jié)之間數據及成果需要靠人工逐級上報匯總審批，造成溝通流程繁瑣，管理部門不能及時掌握資源技術業(yè)務執(zhí)行情況，問題無法追溯。

1.1.2 數據難以共享

礦山資源技術業(yè)務目前累計的資料達到TB量級，未形成統(tǒng)一存儲，資料查找困難;技術資料的傳遞主要依靠QQ等外部通訊工具;相當一部分資料及成果還存放在個人電腦，安全性難以保障，數據無法共享。

1.1.3 缺少數據標準

各類數據未進行有效數字化管理，資源技術業(yè)務工作不同平臺、不同軟件之間交換往往需要二次整理和編輯，沒有統(tǒng)一的數據標準。

1.1.4 缺少三維建模設計

三維設計工具在礦山使用方面不一致，未形成統(tǒng)一協作的設計模式，需要設計之間的相互轉換，增加了繁瑣和無效工作。

1.2 資源技術平臺要達到的目標

1.2.1 業(yè)務流程規(guī)范化

根據公司的組織結構、崗位職責以及工作內容進行工作流程再造，明確定義每一個工作流程的發(fā)起、流轉、審批和歸檔環(huán)節(jié)，并且進一步規(guī)范流程各環(huán)節(jié)的輸入數據、輸出數據和操作步驟，形成固化到系統(tǒng)中的工作流程規(guī)范。

1.2.2 礦山地測采全生命周期覆蓋

資源技術平臺要涵蓋礦山地測采全生命周期的技術工作內容，包括地質勘探建模、礦山設計、生產計劃、礦山測量、計劃執(zhí)行、儲量管理、井巷工程驗收等;實現礦山地測采全生命周期的流程全覆蓋，數據共享，互聯互通和高效運轉[1]。

1.2.3 統(tǒng)一業(yè)務數據標準

集中存儲工作內容，將礦山業(yè)務數據按照數據標準統(tǒng)一存放于數據庫，并且提供安全、共享、權限的訪問機制;集中管理工作環(huán)境，對設計參數、約束條件、技術指標等環(huán)境參數進行集中、統(tǒng)一、分級管理;集中管控工作流程，礦山生產技術和管理工作流程化、規(guī)范化，實現從“做什么”到“怎么做”“做成什么樣”的轉變，支持流程的追蹤、考核。

1.2.4 三維建模協同設計

統(tǒng)一協作的設計模式，避免出現設計之間的二維、三維相互轉換，舍去繁瑣和無效工作，形成三維設計工具在礦山使用標準、統(tǒng)一的管理機制[2]。

1.2.5 可擴展、可集成

支持業(yè)務數據配置、工作流程配置，方便業(yè)務擴展;數據標準化存儲，支持多種標準WEB服務、程序接口、中間庫等對接方式，便于與公司上下游系統(tǒng)（如MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等）無縫對接，深度集成。

2? 資源技術平臺功能設計

2.1 業(yè)務協同管理方面

業(yè)務流程——在系統(tǒng)里可通過流程配置，完成流程發(fā)起、待辦提醒、流程審批、流程歸檔等業(yè)務流各個環(huán)節(jié)。

自由協作——系統(tǒng)可建立自由協作組，由創(chuàng)建人分發(fā)工作任務，協作組人員共享工作數據，在小組里發(fā)布交流信息，共同完成后，提交工作成果。

會審會簽——工作成果完成交于會審組審核，系統(tǒng)里發(fā)布會審通知，并生成會審任務，記錄會議紀要，在線上完成會簽，最終在圖紙上形成數字簽名。

2.2 測量應用方面

礦山測量——實現礦區(qū)（井下）控制測量、地形測量、礦井聯系測量、井巷工程（采空區(qū)）測量、變形監(jiān)測等測量數據的自動處理，并保存系統(tǒng)數據庫中，實現數據成果共享;實現測量模型數字化、三維可視化，為智慧礦山提供數據支撐[3]。

井巷工程質量驗收——通過礦山測量數據和信息的自動獲取或人工錄入，實現工程質量的自動評定，驗收報表自動分類匯總和輸出，并自動更新工程進度。

測量儀器、設備應用——地下礦山各類測量儀器（全站儀、無人機、激光掃描儀等）采集形成的實測數據（成果）與本系統(tǒng)的對接，為資源技術系統(tǒng)平臺提供數據源。

2.3 地質應用方面

地質建?！ㄟ^井巷工程數據及鉆孔數據，在系統(tǒng)中利用設計工具進行建模[4]，實現三維建模及地質平、剖面圖出圖等。

生產勘探——通過編制生產勘探設計和生產勘探總結報告、線上輸入設計數據和勘探成果數據;為礦山設計提供地質資料，并為生產準備礦量管理和資源儲量管理提供依據。

一次圈定——依據采準設計需求，編制一次圈定地質資料、成果和數據存儲到系統(tǒng)數據庫，為采準設計提供地質資料，并為生產準備礦量管理和資源儲量管理提供依據。

二次圈定——依據回采設計需求，編制二次圈定地質資料，形成成果和數據存儲到系統(tǒng)數據庫，為回采設計提供地質資料，并為生產準備礦量管理和資源儲量管理提供依據。

資源儲量——以資源儲量核實、生產勘探、地質圈定、采準設計、回采設計、采場資源儲量核銷等為依據，以系統(tǒng)為操作平臺，實現礦山資源儲量逐級、逐塊的在線管理、報表生成和實時查詢等功能。

生產準備礦量——通過系統(tǒng)人為輸入或自動獲取地質圈定資料、采準設計、回采設計數據，完成礦山生產準備礦量逐級、逐塊管理、報表生成和實時查詢等功能。

2.4 采礦設計方面

由三維地質、工程模型和塊段模型等，在系統(tǒng)中利用設計工具進行流程化設計，完成開拓模型設計、采準設計、中深孔設計、充填（封堵）設計，形成的設計圖在系統(tǒng)中存儲為設計成果。

2.5 生產計劃可視化編制方面

計劃制定——基于工程設計模型，結合工藝、工序有效銜接，以經濟、生產需求為目標，采用最優(yōu)化方法，完成生產計劃的快速編制;并能夠根據生產實際快速調整完善計劃。

2.6 系統(tǒng)集成方面

系統(tǒng)產生設計成果數據和生產計劃的數據，是實際生產執(zhí)行的主要依據，與系統(tǒng)集成的外部系統(tǒng)有MES、ERP、三維透明礦山;涉及到的集成工具有DIMINE、3DMINE、CAD、OFFICE等設計編輯工具;測量儀器（全站儀、無人機、激光掃描儀等）采集形成的實測數據（成果）與系統(tǒng)的對接。

2.7 平臺解決的問題

實現基于一個平臺、一套數據，將地質圈礦、采礦設計等技術階段的數據縱向拉通，達到企業(yè)技術標準化，多專業(yè)、跨地域設計協同，保證設計和生產數據的有效對接。

2.7.1 解決礦山技術管理問題

通過礦山開采全生命周期業(yè)務內容流程化、規(guī)范化，明確崗位職責，將線下流程轉到線上，把控流程審批，實現礦山資源技術業(yè)務的高效、精細化管理;通過“業(yè)務流程驅動”+“業(yè)務數據驅動”，上游流程的成果數據即為下游流程的輸入數據，實現了數據的高效流轉，提升了崗位間的溝通效率，簡化了技術管理的工作內容。

2.7.2 解決礦山系統(tǒng)壁壘問題

通過建立數據標準，實現數據提交與更新機制，與各設計工具和軟件工具打通，支持無縫接入平臺。通過支持標準WEB服務、程序接口、中間庫等多種方式實現與礦山其他信息化管理系統(tǒng)的無縫對接和深度集成。

2.7.3 解決設計工作量大、效率低緩的問題

利用模型和數據來驅動智能化，實現智能化輔助設計，減少工作量;模型數據初始化，自定義屬性結構，利用地質模型和工程過程模型定義、執(zhí)行、控制、管理礦山技術全部業(yè)務，縮減不必要審批環(huán)節(jié)，實現設計流程透明化，協同工作效率得到提升[5];把技術工作過程中的質量數據、維護數據、驗收數據等采集回饋到模型，通過數字空間與物理世界的迭代符合，實現驗收智能分析和總結[6]。

3? 項目的價值

3.1 業(yè)務流程優(yōu)化帶來人員結構優(yōu)化

縮減不必要申報、審批環(huán)節(jié)，以及設計圖紙、報表、分析總結等從系統(tǒng)共享數據庫查詢、流轉、打印等，縮減了線下流轉的環(huán)節(jié)，達到設計流程透明化、業(yè)務管理流程配置優(yōu)化，可帶來重復性的手工作業(yè)人員大幅減少，同時大幅提高工作效率。

3.2 差錯率降低、工作質量提高

基于數據的準確唯一，數據源頭有效把控，大大減少傳遞環(huán)節(jié)差錯對數據加工處理的差錯。冗余工作及反復校對工作時間減少，可使技術人員分配投入更多的精力和時間深入研究工作，極大地提高工作的質量。

3.3 工程與投入優(yōu)化、設計的合理

基于統(tǒng)一空間架構下的各類相關實時的準確數據模式下，可以更加直觀地、全面地分析研究、優(yōu)化比選設計方案。設計的直觀展示可以更加清晰完整地呈現設計者的設計思路，專家可以高效、快速地獲取，并給予有效、精準的指導，從而實現設計更加合理，工程和投入達到最佳。

3.4 潛在價值和后續(xù)應用價值的挖掘

系統(tǒng)陸續(xù)擴展到多礦山、集團化企業(yè)集中調用，在設計專業(yè)人員數量上不需要成倍增加，以少而精的人才隊伍降低人力成本。系統(tǒng)提供的知識庫建設，能夠快速搜索不同版本和設計成果，同時提供歷史資料查看、學習，形成我們企業(yè)的寶貴資產。

隨著礦山產能增加、擴展，資源的潛力會越來越明顯，業(yè)務數據統(tǒng)一、標準化、流程的規(guī)范對管理的提升，會帶來越來越多的價值。

參考文獻

[1] 花冬蕾.基于礦山資源勘查的三維可視化技術設計及實踐[J].世界有色金屬，2018（24）：68-69.

[2] 劉志強.礦山井巷工程三維建模方法的研究與探討[J].采礦技術，2020，20（6）：17-19.

[3] 郭新國.三維可視化建模技術在礦山設計中的應用[J].建筑技術開發(fā)，2020，47（14）：76-77.

[4] 石信肖，王健，王磊，等.點云數據下的礦山巷道三維建模[J].遙感信息，2019，34（6）：99-104.

[5] 李梅，姜展，姜龍飛，等.三維可視化技術在智慧礦山領域的研究進展[J/OL].煤炭科學技術：1-11.

[6] 孟少勇，杜婷.基于Surpac的西北某金屬礦山地質數據庫構建與應用[J].現代礦業(yè)，2018，34（11）：46-50.