龙固煤矿数字化矿山建设初步方案v3.docx
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龙固煤矿数字化矿山建设初步方案v3
龙固煤矿数字化矿山建设初步方案
南京欣网视讯通信科技有限公司(行业信息产品事业部)
二零零九年九月
目录
第一章总论3
1.龙固矿井数字矿山项目建设背景3
2.龙固矿井数字矿山建设的必要性3
3.龙固矿井数字化矿山建设目标和任务5
4.龙固矿井数字化矿山设计范围5
5.项目承担单位介绍6
第二章详细设计11
1.龙固矿井数字矿山目标框架11
2.地面及井下硬件系统设计(统一的传输网络平台)12
3.平台及系统软件系统设计(统一的软件和数据库平台)16
第三章三维可视化平台功能19
1、数字化矿山演示19
2、综合信息管理系统24
3、软件需要的硬件支持27
第四章项目时间预算28
第一章总论
1.龙固矿井数字矿山项目建设背景
随着我国信息技术的发展,各行业运用虚拟现实技术完成实际的操作和生产已经成为了一种发展的趋势,高危的煤炭企业更是如此,如何减少生产安全隐患、如何提高生产效率等问题已经成为企业发展的瓶颈,煤炭部等相关部门也已经出台了一些相关的政策,来鼓励数字化矿山和智能化矿山的建设。
用以来提高煤炭企业的整体科技实力和技术水平。
龙固矿山认真贯彻了我国社会主义现代化建设的各项方针政策,以市场为导向,经济效益为中心,与时俱进,开拓创新,力争将矿井建设成为高科技、高效率、高质量、高效益的具有中国特色和世界先进水平的现代化的煤、电、建材等综合开发的新型矿井。
其中矿井的现代化通讯、现代化监控和矿山数字化建设是必不可少的工作。
2.龙固矿井数字矿山建设的必要性
龙固矿井位于鲁西南巨野煤田的中南部,东距巨野县城约20km,西距菏泽市约40km。
行政区划属菏泽市巨野县管辖。
建设地点在巨野县龙固镇。
东起田桥断层,西至煤系地层底界露头;南起邢庄及刘庄断层,北至陈庙断层及第一勘探线。
南北走向长约12km,东西倾斜宽约15km,面积约180km2。
本井田具有井田面积大、储量丰富,主要开采煤层赋存稳定、煤层生产能力大,煤质优良、煤类紧缺等优点。
但是本井田为全隐蔽的华北型石炭、二迭系煤田,煤层埋藏深,在生产过程中具有下面一些问题需要密切关注:
1)井田地层走向大致呈南北、倾向东的单斜构造,发育有次一级宽缓褶曲并伴有一定数量的断层,局部地段煤系地层中有岩浆岩侵入,构造比较复杂。
2)顶板压力大,增加了顶板管理困难。
3)本井田瓦斯含量较低,但由于井田内各煤层埋藏较深,又有岩浆岩侵入,局部煤的变质程度较高,会有较高瓦斯带存在。
4)本井田属于高地温矿井,原岩温度37.1~53.4℃,采用通常的通风降温法难以满足煤矿安全规程的规定,必须采取综合的降温措施。
5)各煤层煤尘爆炸性试验结果表明,各煤层均有煤尘爆炸危险性。
6)各煤层原样着火点温度342~393℃之间,还原样与氧化样着火点之差为4~28℃,变化在不自燃至易自燃之间,各煤层均属易自然发火煤层。
本矿井具有新生界松软地层厚,煤层埋藏深,地温高等特点,对矿井开发带来一定困难,不但要注意选择合理的开采方法,而且在开采过程中,还要严密监控井下各种情况,包括瓦斯、矿压、通风、排水和煤尘等指标,这些指标能反映出矿井的健康程度和井下作业环境的安全程度。
现有业务系统,如地测、安全监控、人员定位、生产调度管理系统等,各系统各自为政、条块分割,信息不能共享,信息孤岛现象严重。
现有的各类信息介质多样,存放混乱,查询繁琐,有必要建立企业内部统一、共享利用的矿山空间数据仓库。
把采集到的矿井生产过程中的环境状态、设备状态、人员状态等基础信息,进一步分析处理、增值利用。
这样的好处有以下三点:
对于工程技术人员来说,可以远程遥控,自动化开采。
布置辅运系统,绑定提升集控系统测点,实时了解罐笼运行情况。
通过输入地质数据可以绘制地质体投影图、建立地质体模型,可进行各种剖切分析,设计通风网络,进行网络解算,分析通风系统的稳定性,了解采掘情况,布置采掘方案布置供电系统、给排水系统,建立管线网络,进行管网分析,追踪事故位置,布置主运系统,绑定胶带集控系统测点等,实时了解胶带运行情况。
对于生产管理人员来说,可以通过查询和漫游到任何地方在线巡查生产情况,实时了解矿井生产状态。
也可通过查询再现工作面历史生产状态,通过在线通风解算,定位通风系统故障。
通过在线供电网络分析和在线水网分析,定位事故位置,实施快捷指挥。
对于报警的瓦斯传感器、CO传感器可以通过传感器定位到报警巷道,通过三维图和二维图对比报警巷道的环境情况,结合通风解算,分析报警原因等。
对于经营管理人员来说,可以通过查询统计在用设备情况,了解设备是否按用途使用,大型设备运行情况,提取采掘生产情况数据,结合材料、配件消耗情况,进行成本分析。
提取各类生产数据生成统计报表,降低事故发生率,减少人力成本,为物资管理、生产管理、财务管理提供生产过程的有价值信息等。
综上所述,龙固矿山有必要建设数字化矿山,从安全角度说,必须使矿井安全生产管理人员以及技术人员及时全面的了解矿井生产的进度和环境安全状况以及矿井的健康程度,另外在建设现代化、安全、高产、高效的矿井过程中,数字矿山是必不可少的任务之一。
由于本矿井实现了一矿一面的生产高度集中化、采掘综合机械化、煤流运输连续化、辅助运输单一化、提升系统自动化、监控管理信息化;建立了比较全面的井下环境监测系统、生产过程监控系统和矿井科学管理系统。
本矿井实现了现代化、科学化、信息化矿山管理,为数字化矿山的建设提供了可能性和可行性。
3.龙固矿井数字化矿山建设目标和任务
针对龙固矿山的资源与开发环境以及生产过程控制的过程,采用先进的数字信息技术,结合大型的智能化机械装备来代替传统的人工或机械操作,对龙固矿山生产和管理进行控制,实现资源与开发环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。
综合考虑龙固矿山生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,使龙固矿山实现整体协调优化,在保障企业可持续发展的前提下,达到提高其整体效益、市场竞争力、和适应能力的目的。
建设数字矿山的最终目标是实现龙固矿山的综合自动化。
4.龙固矿井数字化矿山设计范围
数字矿山是指在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线,将矿山信息构建成一个矿山信息模型,描述矿山中每一点的全部信息。
按三维坐标组织、存储起来,并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段,使有关人员可以快速准确、充分完整地了解和利用矿山各方面的信息。
数字矿山分为两个层面:
一个层面是将矿山中的固有信息(即与空间位置直接有关的相对固定的信息,如地面地形、井下地质、开采方案、已经完成井下的工程等)数字化,按三维坐标组织成为一个数字矿山,全面详尽的刻画矿山及矿体;另一个层面是在该基础上嵌入所有相关信息(即与空间位置间接有关相对变动的信息,如储量管理,机电管理、人事管理、生产管理、技术管理、安全监控管理等),组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。
在硬件和软件的实现方式上,数字矿山的建设需要统一的传输网络平台和统一的软件和数据库平台。
5.项目承担单位介绍
天地科技股份有限公司
1)公司简介
天地科技股份有限公司是以煤炭科学研究总院作为主发起人,联合兖矿集团有限公司、清华紫光股份有限公司、中国科学院广州能源研究所、大屯煤电(集团)有限责任公司四家发起人共同发起设立的股份有限公司。
公司注册资本7500万元,截止2009年6月,公司总资产74.31亿人民币。
公司现有在职员工4412人,其中各类专业技术人员2175人。
公司拥有中国工程院院士2人、高级技术职称535人、中级技术职称1010人、博士50人、硕士285人和本科1227人。
天地科技股份有限公司的经营范围涉及矿山生产过程自动化、机械化、信息化设备开发、制造和系统集成;煤炭洗选设备开发、制造和选煤厂工程总承包;地下特殊施工技术开发和地下特殊工程施工承包;煤炭高效生产的技术服务、技术咨询和煤矿经营、矿井建设及生产系统的设计、技术开发、咨询,对外工程承包与劳务等。
公司拥有矿山工程总承包、对外工程总承包、煤炭行业设计、建筑工程设计、煤炭行业咨询等多项资质,拥有进出口经营权。
公司建立了以“创新”为核心的企业文化体系,以实现煤炭工业现代化为企业使命,以高科技、高质量、高效率服务于海内外客户。
于2001年通过了ISO9001质量体系认证。
天地科技股份有限公司开采设计分院是天地科技股份有限公司的二级单位,其前身为煤炭科学研究总院北京开采研究所,现有职工500余人,其中研究员26人,高级工程师60人,博士(后)28人,硕士58人,博士生导师7人,是全国煤矿行业单体支柱技术和巷道支护技术的归口单位以及中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会、煤炭工业开采信息中心站、煤炭工业矿压信息中心站综采矿压信息分站和冲击地压信息分站的挂靠单位,是总院采矿工程博士点和采矿工程硕士点。
天地科技股份有限公司开采设计分院科技开发力量雄厚,建所50年来,共完成国家、省部级科研课题700余项,其中230项获国家或省部级科技进步奖。
现有1000多台各类先进的科学仪器和实验装置。
拥有56项专利、起草和制定国家和行业标准61项,每年为煤矿解决生产技术难题500多项。
2)主营业务
(1)煤岩物理力学参数测定及其破坏特性研究
(2)安全高效开采技术及采煤方法改革可行性研究
主要包括:
薄及中厚煤层综采技术研究;大采高综采技术研究;放顶煤开采技术研究;大采高综放开采技术研究;螺旋钻采煤技术研究;急倾斜煤层高效开采技术(巷柱式放顶煤、柔性掩护支架采煤法);高效残采技术研究;提高资源采出率技术研究。
(3)采煤方法与工艺以及工作面总体配套设计研究
主要包括:
工作面合理生产能力及其参数研究;工作面支架选型与支护强度确定;工作面设备选型与配套;工作面工艺优化;工作面供电、通风、排水系统设计;工作面岩层控制方案确定及矿压观测设计;工作面技术经济效益评价;工作面安全保障技术研究。
(4)冲击矿压预测与防治技术研究
主要包括:
煤岩层冲击倾向性鉴定;冲击矿压发生机理;工作面及巷道冲击危险性评价;冲击矿压实时监测技术;冲击矿压综合防治技术。
(5)工作面岩层控制技术
主要包括:
破碎顶板及软煤层片帮冒顶防治技术;坚硬煤岩层弱化与处理技术;工作面支护方式及合理参数确定;岩层控制理论研究;粉煤灰快速充填技术。
(6)矿压仪器开发与矿压观测
主要包括:
工作面支架工作阻力实时监测系统;井下围岩应力位移实时监测系统;锚杆(索)、巷道支架载荷自动记录系统;矿压观测方案制定与实施;矿压数据处理软件开发;矿压显现规律分析报告编写。
(7)煤矿安全评价技术
主要包括:
矿井初步设计安全专篇;煤矿安全预评价;煤矿安全专项评价(冲击地压、冒顶、综放开采等);煤矿生产安全现状评价;煤矿生产安全动态评价。
(8)矿区规划与采区设计
主要包括:
矿区建设规划;矿井建设可行性研究;采区设计。
(9)用先进适用技术改造和提升中小煤矿的技术途径研究
研究适用于中小煤矿的采煤方法与工艺以及装备,并进行设计与现场技术服务指导。
(10)困难条件下采掘工程现场管理与工程技术承包。
天地科技股份有限公司靠诚信、技术、质量和长期技术服务而赢得用户的信任,我们将继续以诚信为本,为用户提供更优质的产品和更完善的服务。
(11)数字化矿山成套技术
主要包括:
软件技术、冲击地压监测系统和设备、矿山压力监测系统和设备、矿用工业以太环网设备等。
3)公司资质
南京欣网通信科技有限公司
1)公司简介
南京欣网视讯通信科技有限公司成立于2006年8月,是专业从事通信、信息和软硬件技术服务的高科技公司,公司注册在南京市高新技术开发区软件园,为上市公司南京欣网视讯科技股份有限公司(股票代码:
600403)的子公司。
公司历练了一支以技术人员为主体的优秀团队,公司现有员工500余名,其中大专以上员工
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- 煤矿 数字化 矿山 建设 初步 方案 v3
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