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產品介紹

生產與安全技術

  • DIMINE 數字采礦平臺
  • iSched 采掘計劃編制系統
  • iOdraw 放礦管理系統
  • iBlend 露天配礦系統
  • iBlast 爆破設計系統
  • iVent 礦井通風系統
  • iCoal 數字采煤平臺
  • iSync 礦山平行系統

    DIMINE數字采礦軟件系統平臺已成功應用在國內包括有色、黑色、黃金等不同類型的礦山企業、設計院及大專院校,用戶包括:銅陵有色金屬集團、云南銅業(集團)有限公司、江西銅業股份有限公司、中國鋁業礦業公司、中國黃金集團、江西新余鋼鐵公司、五礦集團邯邢冶金礦山管理局、中核集團、昆明有色冶金設計院、長沙有色冶金設計院、北京礦冶研究總院、蘭州設計院、本鋼設計院、河北建筑材料工業設計研究院、中南大學、北京科技大學、中南財經政法大學等,為企業帶來的經濟和社會效益正逐漸顯現出來,同時也極大地改善和提高了地質工程師、測量工程師、采礦工程師及企業管理者們在生產管理過程中的技術信息交流水平和工作效率,進而提高了礦山企業的技術及生產管理水平。

 DIMINE數字采礦軟件的主要價值在于:

(1)快速準確地獲取地質資源信息,實時掌握地質資源的消耗速度與更新狀況,便于管理者決策。

(2)優化各種設計方案,提高采礦效率,以有限的資源和最低的成本創造最大的效益。

(3)自動計算各種工作量和自動制圖出圖,大大降低了礦山工程技術人員的工作強度,減少計算和制圖過程中的誤差,提高工作效率。

1. 迪邁產品系列以數據為中心構成礦山全生命周期產品線。從生產技術(DIMINE)→資源管理(DM RES)→生產計劃編制(iSchedule)→生產執行系統(DM MES)→數字礦山VR系統(DM VR)等,以及相應硬件研發與系統集成。產品體系通過數據中心與互聯網技術有效解決辦公分散、場所分散、信息共享、資源管理等問題,迪邁科技也是目前國內惟一擁有礦山全生命周期產品線的公司。

DIMINE數字采礦軟件系統作為數字化礦山建設的基礎平臺,所產生的數據可以與礦產資源管理系統、礦山生產執行系統、數字礦山VR系統等無縫銜接,避免了數據的重復采集與處理,極大地實現數據的共享。

2.  DIMINE數字采礦軟件的地質資源、采礦設計與生產計劃等各類成果可以無縫與數字礦山VR系統集成。實現數據動態更新與日常維護,實現可視化集中管控。

3.  DIMINE軟件數據庫版:在國內首次采用數據庫技術管理礦山數據,通過大型商業數據庫管理幾何、圖形、模型、屬性等數據,實現數據共享、數據集中管控,有利于版本控制、安全性控制。同時,形成數據中心,便于最大化挖掘數據價值。

4. 具有資源評價、開拓設計、采準設計、爆破設計等專業功能體系。以可視化、參數化、自動化等模式進行工程設計、爆破設計,實現了高效設計、指標自動計算、圖表自動輸出等,提升了設計的科學性和精準性,大幅提高設計效率。

5. 智能計劃編制系統,實現露天/地下礦山全生命周期、短期計劃高效編制、動態調整,提升計劃編制合理性與可執行性。

6. 具有基于DIMINE數字采礦軟件,適用于自然崩落法采礦工藝的集方案設計、計劃編制、放礦管理等功能于一體的放礦管理軟件(iOredraw),該系統在國內是獨一無二的。實現了與鏟運機定位、計量自動化系統的無縫對接,以自動化、智能化手段解決了“自然崩落法放礦計劃實施管理”難的核心問題,幫助礦山進行科學合理組織生產。

7. 二維與三維完全兼容,可直接由三維自動生成二維圖形,簡化了地質測量采礦各類工程圖表的制作方法,實現了由幾何建模到開采設計建模的跨越。

8. 支持海量地質屬性數據存儲與管理應用:塊段模型采用“賦值時”變塊技術,實體模型便捷次分策略隨規模不同而不同,從而實現模型屬性不斷優化、更新,達到不斷精細化的目的。采用“查詢時”變塊技術,可實現其巷道、采場等“小”目標的精確統計。
同時DIMINE軟件突破了巨型塊段建模的大數據受制于計算機內存的局限,解決巨型礦山的數字化管理。

9. 能實現復雜業務數據的查詢和統計分析:DIMINE基于GIS數據管理技術,實現了屬性與空間的雙向查詢、復雜邏輯表達式查詢、統計分析與計算等。

10.  支持多平臺成果直接發布模式。用戶可以在不需要安裝DIMINE軟件的情況下瀏覽數據,滿足隨時隨地分享成果的需求。軟件成果可以存儲到數據服務器,形成數據中心。通過web發布,用戶可以直接通過瀏覽器查看成果數據。

11. 基于DIMINE軟件形成了一套完整的咨詢服務體系,我公司在百余座礦山實施中積累了豐富的經驗,建立了相應的應用流程與標準,可以更好幫助礦山在生產推廣與應用。

12.  全中文界面、類CAD操作模式,符合中國人使用習慣。

13. 強大的數據兼容性:支持Excel、AutoCAD、MapGIS、同類三維礦業軟件(Surpac、Datamine、Micromine等)、CMS、ILRIS-3D等數據。

云南達亞有色金屬有限公司獅子山銅礦DIMINE數字采礦軟件應用


1、礦山概況
獅子山銅礦隸屬云南達亞有色金屬有限公司,是公司“走新型工業化道路、建云銅重要原料基地、創國內一流礦業企業”的主要生產礦山之一。
根據“全面推行DIMINE數字采礦軟件系統平臺的應用,提升采礦設計及管理水平”的重點科技工作安排,獅子山銅礦以DIMINE數字采礦軟件系統平臺為平臺和工具,建立獅子山銅礦深部地質數據庫,創建三維地質表面模型、實體模型和塊段模型,對礦床深部進行資源儲量估算和評價,提交地質建模及資源儲量評價報告。然后,以此報告為基礎,結合礦山開采資料,提供礦山消耗和當前保有資源儲量的分布范圍、數量、品位和可靠程度,為礦山生產經營、技術管理和中長期規劃提供基礎。

 

2、建設內容
(1)系統收集整理獅子山銅礦深部地質探礦、生產探礦的鉆孔和坑道工程以及開采坑道工程,建立完善的地質數據庫;
(2)運用DIMINE數字采礦軟件系統平臺創建獅子山銅礦三維地質表面模型、實體模型,彌補傳統二維手段的缺陷和不足,提高對礦體空間展布形態的認識,實現地質體三維可視化;
(3)利用三維地質實體模型創建塊段模型,并對塊段模型進行品位推估和資源儲量估算,實現礦山地質資源數字化;
(4)以MicroMine三維礦山軟件系統及傳統法估值結果為參照,對DIMINE數字采礦軟件系統平臺的資源儲量估算進行驗證,為DIMINE數字采礦軟件系統平臺資源儲量估算的可靠性提供支撐;

(5)以傳統資源儲量分類方式創建不同資源儲量類型三維實體,與塊段模型運算并統計相應的資源儲量,再與采用軟件估值結構參數進行資源儲量分類的結果進行對比,驗證后者分類的準確性和可信度;為后續采用軟件估值結構參數進行資源儲量分類奠定基礎。

 

Dimine 迪邁數字采礦軟件系統平臺
   
2008年推出Dimine2008
    2010年推出Dimine2010
    2012年推出Dimine2012
    2014年推出DIMINE2014
    2016年推出DIMINE2016
 

    ......版本繼續更新中


Dimine 迪邁數字采礦軟件系統平臺版本
    瀏覽版
    基礎版
    中小企業板
    露采版
    地勘版
    地采版
    全功能版

 

一、地質應用

1. 勘探階段應用
在地質找礦階段,可進行物、化探數據處理與找礦靶區分析,為勘探工程設計提供依據。
勘探階段,在三維中開展探礦設計后,對鉆探工程施工數據整理,建立鉆孔數據庫,包括工程空間位置、樣品化驗和巖性等信息,與三維圖形系統相結合,應用于地質解譯、資源/儲量計算和地質制圖等。
勘探鉆孔數據庫,可顯示鉆孔品位、巖性等屬性,根據礦體圈定指標與規則可進行單工程礦體圈定,剖面/平面礦體圈定。勘探鉆孔數據三維集成化管理,可方便地質人員根據認知全方位地分析礦體的賦存情況,并在此基礎上進行勘探工程的布置優化。
通過勘探數據庫、平剖面礦體界線等建立的礦床、礦塊模型,可完成國內標準或國際標準的儲量計算、相應資源評價分析以及地質制圖等。

2. 三維地質建模技術
應用相應地質建模方法(剖面法、輔助線法、分區建模法、頂底板等高線法、離散點插值法、斷層建模、等值面法自動建模、交叉剖面建模等技術),可高效解決沉積型、斑巖型、矽卡巖型等各類礦床地質體建模。

地質建模成果

3. 地質統計學資源/儲量計算

樣品統計分析
對于原始地質數據,可使用相應數據分析工具,包括直方圖、QQ/PP圖、散點圖等,進行數據檢查分析,確定數據分布、全局和局部異常值,以及多種數據之間相關性。

變異函數計算分析與估值驗證
對地質樣品數據,可通過三維可視化變異函數計算,分析地質變量空間分布特征,同時可利用單/多結構嵌套模型進行擬合,結果應用于礦床資源/儲量估算、勘探網度優化等。可通過DIMINE軟件距離冪/克里格法等交叉驗證工具,驗檢估值參數的可靠性。

儲量計算
結合三維礦塊模型,DIMINE軟件提供了距離冪次反比法、克里格法等數據插值方法來進行品位等屬性空間插值,插值后的礦塊模型可任意剖切分析,可進行資源/儲量計算等。

4. 基于鉆孔數據傳統儲量計算
DIMINE軟件提供了基于鉆孔數據庫在三維空間中進行傳統儲量計算的方法-塊段法、斷面法等。功能體系包括:按礦體圈定指標單工程礦體自動圈定與調整、剖面解譯、見礦點投影、塊段劃分與計算、資源量表自動輸出等。與傳統地質儲量“計算量大、作圖難”相比,該體系具有數據集成化管理、計算高效、動態調整、標準化成果自動輸出等特點。

5. 礦山地質應用流程
對正在實施的地勘項目,可直接利用勘探工程數據進行三維地質解譯與地質建模;對已有的地勘階段成果,可進行鉆孔數據整理建庫、平剖面圖件導入與地質建模等,完成地勘階段資源/儲量計算。
伴隨著生產勘探、礦山生產等地質工作,新增的地質資料(鉆探工程、坑道素描等)可錄入到地質數據庫中,并更新地質體、礦塊模型等,成果數據可應用于儲量管理、地質制圖等,為礦山生產和技術管理服務。

 二、測量應用

1. 露天工程測量應用
依據礦山原始地形圖數據(CAD、Mapgis等格式),通過數據處理與高程賦值后,可以建立地表模型。地表模型不僅可以直觀反映礦區地形地貌,還可以應用于:礦區地表方量計算、地表裂隙與采礦活動聯系分析、地表巖石移動分析、各種剖面制圖等。
DIMINE軟件提供了從測量原始數據導入,各類實測數據處理(全站儀實測數據、點云數據等)、到測量驗收計算、成果輸出等全流程功能。
全站儀測量的露天現狀點數據,可直接通過EXCEL表復制/粘貼到DIMINE軟件中,自動展點,利用獨有的追蹤線算法,自動生成采場現狀坡頂線、坡底線;再通過DTM建立,生成三維采場現狀模型;同時,實現了三維激光掃描儀點云數據的導入與建模(包括地形、采場現狀、排土場等)。
根據各期的測量驗收成果模型,可計算各期的采礦量、礦石平均品位、剝巖量、剝采比等。

2. 地下工程測量應用
地下礦山各類測量儀器(全站儀、經緯儀、激光掃描儀)和測量方法(支距法、腰線法等)所采集形成的實測數據,均可通過相應實測數據處理功能,完成展點、連線以及三維實測工程建模。
1)支距法數據:導入井下采集的支距法數據,可直接生成巷道斷面輪廓、幫線以及實測工程模型等。
2)腰線法數據:讀取井下采集的全站儀實測數據(巷道幫、頂底板測點),自動展點,并進行頂底板導線、巷道幫線的連接,從點數據或線數據均可自動生成實測巷道模型。
3)三維激光掃描儀數據:直接讀取三維激光掃描儀的xyz、pts、txt等格式文件,實現從點云數據到復雜實測空區模型的轉換,實測空區可進行任意截面剖切,空區體積計算、采場貧損指標計算等。

 三、地下采礦應用

1.采礦方案優化
首采中段、首采區域優選
基于資源模型,根據采礦設計結構參數,劃分中段、采場,計算礦量、品位等指標,從技術、經濟、安全等多維度對礦山資源狀況的分析評價,為礦山設計中邊際品位確定、首采中段與首采區域優選提供了準確數據支撐。
采礦工程空間位置優化
基于資源模型,根據采礦設計結構參數,設計相應采礦工程布置方案,計算各方案出礦量、出礦品位、損失量等指標,通過多方案綜合分析,優化采礦工程布置。
同時,基于動態步距指標計算分析,可應用于開采范圍、采場尺寸、采場位置優化等分析。

2.開拓系統設計與優化
依托地形鉆孔數據庫、地層、礦體、斷層、礦塊模型等數據,在三維空間中設計豎井、斜坡道、井底車場、馬頭門、中段開拓工程、溜破系統、井底水倉等開拓系統工程,并進行相應工程量計算,完成供決策和指導基建施工使用的可行性研究、初步設計等。
同時,開拓系統三維設計成果非常便于方案分析與優化。

3.采準設計
主要對礦床開采過程中斜坡道、中段運輸平巷、穿脈、天井、聯絡道等工程進行三維設計,DIMINE軟件采用參數化、可視化和智能化的設計思想,設計過程簡單、直觀,使設計人員從繁重的制圖中解放出來,把更多的精力用于設計方案的優化和比較。
       中心線設計   井巷工程(包括彎道、道岔等)中心線的智能設計
       斷面設計     巷道凈斷面設計及支護設計
       雙線及實體   根據中心線自動生成巷道邊線、聯通巷道或非聯通巷道
       標注與成圖   自動標注,并自動生成含坐標表和工程量表的設計施工圖

4.開采單體設計
主要用于地下礦山回采單元單體開采設計,主要功能包括:根據回采單元的結構參數對礦體進行自動切割,采切工程設計,開采儲量、品位、金屬量和貧損指標的精確計算。
    回采單元設計   按照回采單元結構參數對各中段、盤區礦體進行切割,形成回采單元三維實體
    采切工程設計   對回采單元實體進行投影、切割,根據已有工程、礦巖界線、采礦工藝、貧損控制等確定采切工程位置,設計工程中心線及工程斷面,并生成采切工程三維實體,計算采切工程量
    底部結構設計   漏斗式、塹溝式底部結構參數化設計與自動生成
    圖表輸出       工程量表、坐標計算表與對應設計圖輸出

5.生產計劃編制
DIMINE生產計劃模塊適用于地下礦中長期、短期編制。在現有資源條件(地質資源、設計工程數據、施工隊伍、設備等)、初始狀態及不同工序相互約束關系的基礎上,基于任務劃分、排序與模擬開采技術編排計劃,支持方便調整。計劃周期可以長期、短期結合;計劃編制完后,可輸出網絡計劃圖、甘特圖、動畫等成果。成果數據可以與生產管理系統結合,為生產管理服務。
       數據準備      通過表格形式準備數據,方便直觀
       計劃編制      根據準備的數據,自動編制生產進度計劃
       報表制定      用戶可根據自己的需求,自行定制與提取數據,形成生產計劃報表
       結果輸出      提供Excel報表、Project進度計劃圖以及三維圖形顯示、動畫模擬等結果輸出形式

6.中深孔爆破設計
在地質、測量模型數據基礎上,以參數化交互設計、屬性計算等技術,實現了三維環境下中深孔爆破設計、技術經濟指標計算與輸出、設計圖件自動輸出等創新開發,可大幅提高設計精度和效率。
功能涵蓋:排位設計、系列炮排剖面自動切制、各類爆破邊界生成、炮孔設計與編輯,裝藥設計,各炮排礦量指標計算,技術經濟指標計算與輸出、炮排剖面圖自動輸出等。
功能可應用于分段空場法、無底柱分段崩落法等礦山中深孔爆破設計。

7.地下礦大直徑深孔爆破設計
針對地下礦大直徑深孔采礦作業,為一步驟、二步驟回采爆破設計提供了系統解決方案,為國內首創。
功能涵蓋:孔網參數定義,自定義掏槽與拉槽設計,鑿巖硐室范圍、空區范圍、設備運行等多約束條件下炮孔自動布置與交互編輯,多類型裝藥設計、自定義爆破分組、分組技術經濟指標計算、設計圖件自動輸出等。

 四、露天采礦應用

1.露天境界優化
DIMINE軟件露天境界優化功能采用LG圖論法進行露天境界優化,在滿足幾何約束(即最大允許幫坡角)和經濟參數條件下,求解總開采價值達到最大時的最優開采境界。支持多元素、動態調整及多方案對比。

2.露天開采境界設計
采用智能化、參數化設計思想,以自動擴展與手動調節的方式設計,使露天境界設計、指標計算、出圖變得簡單、輕松。
根據道路參數、臺階參數、緩沖參數,指定道路起點,自動進行道路和臺階的擴展。
 支持從下到上、從上到下;支持順時針、逆時針等多種臺階擴展方式
 支持道路多開口、支持不同方位下不同坡角、支持緩沖段設定等
設計完成后,分臺階礦巖量、品位、剝采比等設計指標計算方便、快捷
• 在地表、礦體、露天坑基礎上,可以快速進行開采設計境界、剖面圖輸出(含示坡線自動繪制)

3.露天采剝順序優化
根據用戶指定的優化參數,自動生成指定年限內的開采塊,以實現露天礦的分期開采或指導中長期采剝計劃編制。采剝順序優化功能以國內中長期計劃編制中主要考慮因素(礦石量、均衡剝采比、均衡品位、工作幫坡角、臺階數)為條件,采用線性規劃理論進行優化。特點如下:
• 自動優化出滿足條件的采場境界
• 可以人為指定最小、最大剝采比
• 可以人為指定最小、最大品位
• 優化結果直接輸出指定年限內的采場形狀及Excel格式的報表,報表具有開采礦石總量、平均品位、剝離量、剝采比等信息

4.露天采剝計劃編制
提供露天礦日常生產中所進行的年度、季度、月度采剝推進計劃的編制功能。DIMINE軟件采剝計劃編制功能根據國內編制露天礦短期采剝計劃的工作流程,實現了在虛擬采場環境下模擬手工編制采剝計劃的過程。特點如下:
• 根據臺階推進線,自動生成采掘帶,并自動報告礦量、品位、巖量及工作總量等指標
• 增大、減小調整時,實時動態報告相應指標
• 可以隨時進行采掘帶的查詢及統計
• 根據推進線自動修改現狀圖
• 可以實現中間掘溝及靠幫掘溝的開挖算量
• 直接輸出符合國內礦山工作習慣的采剝計劃編制圖

5.露天爆破設計
露天礦爆破設計能滿足爆破工程師在三維環境下,以實測現狀地形、品位模型等進行爆區邊界優化控制、炮孔布置、起爆網絡設計、模擬與優化等工作。可應用于露天礦臺階爆破、預裂爆破等設計。特點如下:
• 以本地數據庫的方式管理設計炮孔,實現炮孔設計數據的集成化管理
• 通過爆區邊界處貧損指標的自動計算,為開采最優位置確定提供參考
• 支持多約束條件(地形、礦體頂底板界線、臺階高等)炮孔布置,滿足生產實際需要
• 以起爆點、炮孔、虛擬孔等為載體,支持自動與人工交互模式起爆網絡連接•
• 提供了動畫模擬、等時線、拋擲方向、起爆時間圖等分析工具,以便能在點火前突出問題,檢查與優化設計
• 一鍵式生成爆破設計成果信息表(鉆孔、裝藥、材料等),并可自動生成爆破區域邊界,供配礦使用

6.道路設計
依據設計要求,如道路坡度、路面寬度、路肩寬度、轉彎半徑、轉彎處的超高加寬、挖方坡度、填方坡度等進行道路設計,并計算相應填挖方工程量,進行設計圖表(橫斷面圖、縱斷面圖、工程量表等)輸出。

7.露天品位控制系統
品位控制系統有效解決了設計、計劃、生產管理之間的銜接問題,是礦山生產調度-品位控制的一款高效工具。
• 功能適應廣泛,既可基于地質勘探數據、生產勘探數據進行計劃配礦、也可基于現場炮孔化驗數據進行日常生產配礦計劃。
• 采用線性規劃方法進行計算,結果更精確、合理,實現精細化配礦。
• 可實現不同推進方向、不同臺階高度、不同細分粒度、不同品位和礦量多約束條件下配礦需求。
• 自動配礦結果可根據用戶需求進行動態調整,提高配礦的多樣性、靈活性。
• 配礦結果數據與三維生產管控系統、卡調系統無縫對接,共同為礦山日常生產組織管理提供服務。

 

         三維地質勘探軟件平臺是基于數據庫技術、CAD技術、GIS技術及三維可視化技術,進行地質勘探數據管理、地質數據分析、地質三維建模、儲量估算及地質制圖的軟件系統。

        露天爆破設計系統是基于DIMINE數字采礦軟件系統平臺構建的露天礦臺階爆破設計、模擬和分析的軟件系統。
        露天爆破設計系統主要應用于露天礦的炮孔布置、裝藥設計、起爆模擬分析和報告生成等方面。

五礦邯邢礦業有限公司北洺河鐵礦通風系統優化改造

1、基本情況

北洺河鐵礦采用對角抽出式多級機站通風方式,副井、西風井進風,主回風斜井(東風井)回風。新鮮風流分別從副井、西風井進入井下,再經-230m中段東部進風井和西部進風井進入各分段采場。沖洗工作面后的污風,由回風井排到-50m回風巷,然后由主回風斜井排到地表。破碎系統、粉礦清理的污風、-230m主溜井卸礦硐室污風經-230m水平重車石門、回風井,隨采場污風一同排到地表。運輸大巷污風由回風井隨上述污風一同排到地表。
北洺河鐵礦的主要通風水平包括:-50m為回風系統;-125m、-140m、-155m、-170m為作業水平;-110m和-230m為運輸水平。主通風系統目前共設3個機站,6臺風機。Ⅰ級機站布置在礦體的兩翼(-230m東、西部機站)。Ⅳ級機站布置在礦體下盤中間部位(-50m水平回風井聯巷)。各機站位置及主要構筑物見通風示意圖。此外,各回采分段,根據具體情況,布置輔扇或局扇。通風構筑物方面共有三個風門。

通風系統示意圖
1—地表模型;2—西部進風井;3—構筑物模型;4—盲斜井;
5—-170m水平;6—東部回風井;7—副井;8—主井

 

2、優化改造主要內容

(1)在平臺已有的三維井巷工程模型基礎上,通過完成各巷道實際風阻系數(阻尼系數)的測定,通風過程的模擬、計算和驗證等工作,快速構建北洺河礦井三維通風系統。
(2)在三維環境下進行通風網絡解算,及時掌握井巷工程施工進度對通風系統的影響,并進行風量調節,實現井下通風系統管理的三維立體化、數字化及通風圖件的三維和二維成果輸出。
(3)通風計算數據為礦山管理人員和技術人員提供必要的技術支持,以輔助通風和生產決策,提供解決方案,制定出切實可靠和穩定的配置參數。

3、通風系統狀態分析與診斷結論

(1)裝機能力情況。現有風機選型比較合理,風機的裝機能力也可以滿足井下需風量要求。
(2)風機運行工況。井下主要風機運行工況在風機合理運行范圍之內,風機運轉正常。
(3)風量分配情況。礦井總回風量滿足需風量要求,但井下風流分配不夠合理,表現為上下中段風量不合理、同中段東西區域風量分配不合理。
(4)風阻情況。通風難易程度的分級為容易,而從阻力分布情況上看,在-50m機站附近以及主要進回風井等處阻力較大。
(5)循環風情況。軟件共檢測到兩處循環風,其中一處為-50m機站附近的循環風,另一處則可以忽略。

4、通風系統優化措施

針對上述問題,提出了五個逐個優化措施,通過網絡解算和井下實際情況進行分析和改造措施參數計算,使該鐵礦通風系統局部存在的問題得到了較好的解決。
1)-50m至5m回風井刷幫
-50m至5m回風井的風速為20.9m/s,超過《金屬非金屬地下礦山通風技術規范—通風系統》規定“專用風井,專用總進、回風道,最高風速為15m/s”。為使-50m至5m回風井的風速不超過15m/s,需對其進行刷幫處理。
2)-50m水平風門關嚴
針對-50m水平的循環風(風量10.5m³/s)較大問題,需對該處的兩道風門加以關嚴,使其風量控制在5 m³/s以下。本方案將風門的開口面積降至0.1㎡,解算后其風量為3.2m³/s。
3)-125水平東部進風井聯巷安裝風窗
因-125m水平東部進風井進風量為37.4 m³/s,而-125m水平的實際需風量為8.5 m³/s,從而出現-125m水平風量過剩的情況。因此,需在-125m水平東部進風井聯巷處安裝一調節風窗,經計算風窗的開口面積為0.502㎡。
4)-140m水平東西部進風井聯巷安裝風窗
針對-140m水平的需風量為36 m³/s,而-140m水平的總進風量為97.4 m³/s,出現風量過剩,而-170m水平出現風量嚴重不足。因此,需對其進行風量調節。為使-140m水平的需風量達到需風要求,需分別在東部進風井聯巷與西部進風井聯巷安裝一風窗。
5)-155m水平西部進風井聯巷安裝風窗
因-155m水平風量過剩,而-170m水平風量不足,需對-155m水平安裝風窗進行調節,使-155m水平的部分風分配給-170m水平。調節措施是在-155m水平西部進風井聯巷安裝風窗。

iVent礦井通風系統的主要價值在于:提出最優礦井通風解決方案,實現井下按需通風,改善井下作業環境,降低通風成本,提高企業經濟效益。

迪邁通風相關服務:
●  iVent軟件培訓
●  通風阻力測定
●  通風監測監控系統集成
●  通風業務咨詢
?礦井通風系統診斷與分析(發現問題)
?礦井通風系統改造(解決問題)
?礦井通風系統優化(節能減排)
?生產過程通風指導(科學指導)

● iVent礦井通風系統基于中國用戶的實際需求開發,具有全中文操作界面,操作簡單,更適合中國工程師使用;

軟件系統在真三維環境下進行軟件設計,提供快速方便的編輯功能,在編輯過程中動態維護拓撲關系,達到所見即所得的效果,充分考慮用戶體驗;

兼容dmf、dxf、dwg數據格式,可將開拓系統自動轉換為通風系統,也可將通風數據轉換為生產設計數據,為開采設計提供參考;

風機、通風構筑物作為獨立的信息對象進行管理,可單獨對通風構筑物對象添加、刪除、編輯,而不必依附于巷道的屬性更改;

單條分支可存在多個幾何節點,有效降低風網復雜度;

可模擬風機在礦井中的運行狀態、特性、位置;

可模擬風窗、風門、風墻、降阻措施等通風調節措施在風網中的調節量;

基于獨立網孔法的回路風量計算方法,解算快速、穩定,千條風路10S內解算;

全面、詳盡、準確的風機數據庫,收集了K40、K45、DK系列總計90余臺風機信息,在一個風機型號中每個不同安裝角度取得了10個風量-風壓-效率工況點,達到對于風機運行曲線的最佳擬合;

風機曲線

支持對于風機串并聯情況下的風機優選,協助用戶快速選擇當前工況情況下的合適風機;

在未設置風機時,可以根據工況風量和風壓,運行虛擬風機,進行網絡解算;

提供快速計算不同范圍內的需風量計算,避免繁瑣的手工計算過程;

具有回路法、通路法多種局部風量調節方法,為不滿足需風量要求的位置提供多種風量調節方案;

提供了循環風、最大阻力線路、節點壓力計算等多種高級計算工具,輔助分析礦井通風薄弱環節;

支持多級機站通風網絡解算;

一鍵輸出報告。

銅礦案例

1、通風系統三維設計 

數據共享
與DIMINE數字采礦軟件數據共享;兼容dxf、dwg等CAD數據。

GIS思想構建
巷道、風機、構筑物均具有獨立屬性,互不影響。

編輯方便
提供了移動復制、點打斷、相交打斷、合并以及屬性刷等多種編輯工具。

需風量計算
根據規程要求快速計算回采、掘進、硐室等需風量,為井下風量分配提供依據,從而省卻繁瑣的手工計算工作。 

2、通風網絡解算
iVent采用改進的Hardy-Cross法進行迭代計算,內置獨特的網孔圈劃算法,迭代收斂速度快。

風網檢查
支持檢查網絡連通性、固定風量設置合理性、重疊巷道、并列巷道、獨頭巷道、進出風巷道、巷道風流流向等。

虛擬風機運行
支持自動模擬風機特性曲線下的虛擬風機運行。

多風機多級機站解算
iVent優化了網孔中風機分支與大風阻分支的結構,允許同一個網孔中布置多臺風機,可以快速解算多風機多級機站通風網絡。 

3、通風網絡調節

定流法
即定流巷道上進行增能、降阻或增阻調節,可自動優選輔扇、計算擴刷斷面面積以及風窗開口面積。

通路法
即通過調節定流巷道或調節定流巷道的相鄰或相近巷道,實現井下按需分風。

阻力調節優化
可模擬井巷與通風構筑物的增加、刪除等,隨時查看其對通風系統的影響,保證井下各需風點的用風量。

4、風機調節與優選
 
風機調節優選
支持風機變頻模擬、風機開停模擬以及葉片不同安裝角度運行模擬。

風機優選
可快速依據風機的風量、風壓值優選出風機庫中所有符合要求的風機,節省人力、提高工作效率。

風機庫管理
全面、詳盡、準確的風機數據庫,包含金屬非金屬礦山和煤礦兩大類風機,同時支持用戶自定義風機。

5、問題分析、診斷與災害預防 
iVent為通風問題分析診斷以及災害預防提供多種高級工具:

解算預警
支持對風速、風量、風壓的閥值與變化量,以及風流反向等進行預警。

循環風檢測
采用單向回路搜索算法自動檢測井下存在的循環風流,并快速提取其循環風量大小。

節點壓力計算
計算通風網絡中各節點的壓力大小,分析整個礦井壓能分布情況。

污風擴散模擬
動態模擬井下污風擴散路徑,直觀快速指導井下人員安全避險,對礦井應急預案的制定具有一定的指導意義。

最大阻力線路
能夠提取最大通風阻力路線,分析礦井通風的阻力分布,為降阻提供依據。

污風串聯輔助分析
可對不同風流類型進行配色,分析污風串聯等通風潛在問題或薄弱環節。 

6、解算報告與匯總報告

匯總報告
匯總通風網絡基本參數、總體參數、能耗、風機、通風構筑物以及風阻R特性曲線等。

解算報告
支持一鍵輸出Microsoft Excel、Microsoft Word、TXT版本的解算報告,其主要內容有:
? • 主扇、輔扇風機運行狀態,工況風量與風壓的特性曲線圖;
? • 構筑物參數及調節參數;
? • 巷道風量分配及解算結果;
? • 總進風量、總風阻以及等積孔等。

7、配色、出圖與動畫模擬
 
配色
iVent提供屬性配色、風流類型配色及圖層配色等多種配色方案,內置中值與線性等多種配色算法,可直觀展現通風網絡在各狀態下的視覺效果。

出圖
iVent支持可選擇性、可見性、當前視覺效果下的礦井通風網絡三維CAD出圖,同時支持jpg、bmp圖片輸出。

動畫模擬
能夠直觀、動態地展現單線或實體下的通風風流流動效果。

8、通風阻力測定 
掌握通風系統中風量與阻力分布情況,為通風設計、網絡解算、通風系統改造、網絡調節等提供基礎數據。

測點布置
提供方便快捷的測點布置工具,支持測點CAD出圖。

測點數據
支持測點數據的動態管理;支持測點實測數據導入與相關計算等。

阻力計算
支持巷道風阻、摩擦阻力系數以及通風阻力等數據計算,生成阻力計算報告。

數據檢查
檢查測點編號是否重復、測點屬性是否有值以及測點數據是否合理(如測定的風量是否滿足風量平衡)等。

解算實測對比
一鍵輸出解算實測對比報表,幫助分析實測與解算結果,從而為建立真實的通風系統網絡模型提供依據。

 


 

礦山企業或企業集團

可服務于礦山企業或者企業集團中從事礦井通風系統測定、設計、改造的技術人員及管理人員,幫助其完成風網三維模擬、解算、調節、循環風分析等任務,并為其提供通風和生產決策輔助;

設計、研究機構

iVent礦井通風系統可用于設計、研究機構。設計院可用其進行初始礦井的風網設計與解算。研究機構可用其進行礦山通風系統分析,礦山通風系統改造,可作為承擔科研課題項目的高效工具。;

高等院校

iVent礦井通風系統平臺可用于礦業高等院校通風教學專業進行科學研究、教學的輔助平臺。

稍后更新。

iCoal 數字采煤系統平臺的應用,極大地改善和提高了地質、測量、采礦工程師及企業管理者在生產管理過程中的技術信息交流和工作效率,實現了礦山地質和測量工作的精細化管理,采礦設計與優化變得更加容易,提高了礦山企業的技術及生產管理水平。

山東某煤礦
山東某煤礦為一個井工開采煤礦,主要完成了鉆孔勘探數據庫建立井巷工程、煤層斷層和基巖建模、工程出圖等基礎工作,最后利用這些基礎數據進行了礦山生產計劃的編制。

鉆孔數據庫

煤層斷層

工程出圖

生產計劃

新疆某煤礦

新疆某煤礦為露天開采煤礦,主要完成了鉆孔數據庫構建、煤層建立、Voronoi儲量劃分、地表、露天坑建模以及自動進行柱狀圖和煤巖層對比圖輸出等。 

鉆孔數據庫

煤層建立及Voronoi儲量劃分

露天坑建模

柱狀圖

煤巖層對比圖

一、地質應用場景                  
    通過勘探數據庫形成,建立礦區基礎地質儲量數據,然后通過不斷的勘探與更新,保證了礦山的整體煤巖層狀態的統一性。除此之外還可能有以下應用場景:
    精確表達煤層模型。
    對于儲量的精確劃分。
    對于三量的控制。
    向相關部門提交成果資料,輸出地質圖件。
 二、測量應用場景
    在進行測量數據管理時,當取得經緯儀等儀器的數據,通過導線計算形成成果數據,存儲入數據庫。通過不斷的應用,形成整個礦山的測量數據庫臺賬。除此之外還可能有以下應用場景:
    井巷掘進設計時計算掘進煤量。
    巷道貫通掘進時進行貫通預計。
    當測量不通視時,使用輔助計算后方交會、前方交會相關功能。
    輸出測量相關圖件,向相關部門提交。
 三、生產計劃應用場景
    通過地質數據和測量數據的統一管理,為保證礦山采掘平衡,需要編制生產計劃,即可以使用iCoal系統進行編制,從而快速輸出生產計劃結果,包括生產進度表、礦井生產進度圖形。
    年末露天礦山一般都需要進行露天年計劃的編排,利用iCoal平臺可以進行露天長期計劃的編制,在考慮露天臺階參數,目標儲量,剝采比限制的前提下,計算露天中長期計劃境界,并輸出符合礦山實際的平面圖形及儲量報表。

 

一、地質應用

       地質方面的主要功能包括建立地質工程數據庫煤層模型、儲量統計、煤質與瓦斯分布分析等。隨著生產期間勘探工作的開展,進行礦體的二次圈定,從而快速更新現有煤層模型,并利用勘探數據,運用地質統計學方法對煤層模型進行煤質和瓦斯賦存分析以及儲量計算。通過各種地質數據的綜合顯示,有助于對礦體空間展布和礦體與勘探工程的空間關系清晰的了解。
可輸出常用圖件:單孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對比圖等。

地質數據管理應用

二、測量應用
測量數據三維建模

       讀入外部數據,進行測量數據三維建模,包括地下礦井巷三維建模、露天礦測量數據建模。以真實反映測量工作進程,為精確計算掘進量、方量提供基礎。 

填挖方量計算

    提供了三角網法、網格法、剖面法、離散塊段法四種方法進行填挖方量計算。

填挖方量計算

地下采礦應用

掘進工程管理

iCoal掘進工程管理是以數據庫引擎為基礎,將測量計算成果與測量臺賬統一管理。通過讀取硬件設備數據或者其他數據庫數據,導入到工程數據庫中。從工程數據庫中提取數據進行導線計算,計算成果再次更新工程數據庫中,三維可視化平臺可以將數據庫數據展示為二維或三維數據,可通過輔助計算將測量數據庫的特殊數據進行優化處理,便于測量工程師開展測量工作。

掘進工程管理體系

導線成果計算

導線成果計算的形式有:支導線、附合導線、閉合導線、復測支導線、復雜支導線、垂高平距支導線。

輔助計算應用

結合已有測量導線數據,實現了貫通預計、方向交會、后方交會、巷道立交計算、巷道放樣計算、成果整理等功能,解決了導線測量的平差、貫通測量的評價問題、不通視情況下的測量計算問題、臺賬的綜合管理問題。

iCoal主要對礦床開采系統中豎井、斜坡道、水平運輸平巷、溜井、硐室、車場等工程進行設計。其設計過程中體現了智能化、可視化、參數化的思想,設計過程簡單、直觀,使設計人員從繁重的制圖中解脫出來,從而能將更多的精力放在方案的比較和優化上。

中心線設計:井巷工程設計(包括井底車場、采區車場的參數化設計)。
斷面設計:巷道凈斷面的設計及支護設計。
雙線及實體:根據中心線自動生成巷道邊線、聯通巷道。
標注成圖:自動標注、生成含有坐標表和工程表的設計施工圖。

開采設計

主要實現了對于整個礦井的煤層進行快速的工作面劃分、對開采帶區或盤區工作面按每月進度快速劃分并輸出進度表格。

采掘接續應用

iCoal 數字采煤系統平臺提供了自動編制采掘計劃的功能, 將儲量塊段、巷道統一管理,構建待采工作面與巷道之間的拓撲關系。系統結合礦井工作關系,工作面之間地質條件約束關系,輸出采掘接續結果,以圖表與動畫的形式表達結果,實現采掘接續的自動編排與方案優選。

采掘接續數據準備: 表格數據及GIS圖形數據準備。
計劃編制:以準備數據為基礎,自動編制生產進度計劃。
報表定制:用戶可自定義生產計劃報表輸出形式。
結果輸出:Excel報表自動生成,并將結果數據輸出為結果動畫等形式。

采動治理工程

主要實現開采前對地表保護煤柱范圍的計算和待采工作面的地表沉陷影響預計,進行地質災害的預測和預警。
標準化:嚴格按照保護煤柱的設計標準計算。
結果輸出:自動輸出壓煤范圍,地表沉陷范圍。

瓦斯突出預報

主要實現以瓦斯變化評價指標進行瓦斯突出危險輔助預警,主要評價指標有:頻次變化評價、移動平均線評價、方差評價等。

礦壓模擬

煤巖層劃分為四面體或六面體,并將劃分后的數據導入到FLAC3D中的接口,從而彌補力學分析軟件建模能力弱的缺點。解決了褶曲倒轉煤層應力分析數據準備的難題。

境界優化

iCoal 露天開采境界優化功能采用LG圖論法進行露天境界優化,求出經濟價值最大的最終開采境界和對最終開采境界進行敏感性分析。

露天坑設計

iCoal 露天采場設計功能基于參數化設計思想,采用自動擴展與手動調節相結合的方式進行設計,設計工作簡單、輕松。

具有如下功能特點:
1.根據道路參數及指定道路起點、自動擴展道路及臺階;
2.支持排土場和露天坑的雙向擴展;
3.支持地表、煤層底板的約束擴展。

道路設計

依據設計要求,如道路坡度、路面寬度、路肩寬度、轉彎半徑、彎道超高加寬、挖方坡度、填方坡度、計算填挖方工程量,快速繪制施工橫斷面圖、施工縱斷面圖、彎道超高加寬參數表等。

年計劃編制

結合露天礦生產設計,要求通過設定邊坡參數,根據年計劃的目標,自動進行年終現狀計算。軟件結合地質統計學方法進行儲量計算,主要考慮的目標參數有:目標煤量、剝采比限制、開采臺階及端部臺階的臺階高度、地表約束條件等,采用自動推進的方式進行計算。

具有如下特點:
1.考慮臺階在現有地表上的尖滅要求;
2.自動輸出符合要求的計劃圖;
3.自動輸出報表(含開采煤量,每個臺階的剝采量等信息)。

采剝計劃編制功能根據國內編制露天礦短期采剝計劃的工作流程,實現了在虛擬采場環境下模擬手工編制采剝計劃的功能。

具有如下特點: 
1.根據臺階推進線,自動生成采掘帶并報告煤巖量;
2.調整采掘帶時,實時動態報告相應指標;
3.根據推進線自動修改現狀圖;
4.實現中間溝和靠幫溝的開挖方量;
5.實現斜坡道填挖方量的自動計算;
6.直接輸出符合礦山習慣的采掘計劃編制圖。

儲量報表

露天爆破設計

通過指定孔距、排距、延邊距、超深、抵抗線等參數設計炮孔,自動生成三維炮孔,并創建炮孔數據庫,可導入現場實測的炮孔數據。輸出結果:生成爆破區域、自動計算放樣點、設計起爆網絡、根據爆破參數計算爆破的影響區域;生成放樣點觀測表;定義起爆延時參數、設計起爆網絡;生成三維起爆網絡和起爆順序表格。

露天礦配礦

爆堆品位估值:根據炮孔巖粉化驗數據,用距離冪反比插值法估計爆堆煤質分布,作為配礦計算的基礎;可以載入實測炮孔數據和爆破區域輪廓,定義區域分塊大小和采掘推進方向,估算煤質分布,并可以擬定多套方案進行對比優化。
自動配礦優化:根據計算出的爆堆煤質分布,利用混合整數規劃模型在多個爆堆之間進行優化計算,得出最優的配礦方案。根據設備推進方向和鏟斗旋轉半徑模擬采掘范圍,優化目標為出礦量最大;約束條件包括礦量、煤質要求、優化期數及自定義的其他約束,生成結果報表和三維采掘實體。

配礦結果

● iCoal 數字采煤系統平臺是服務于地質、測量、采礦業務的設計軟件,其目標是為礦山提供生產計劃、開采設計的最優解決方案;
● iCoal克服了傳統設計軟件只能使用礦體單一或部分信息作為設計基礎的弊端,將礦山自然對象和人工對象的全息模型作為其基礎的設計元素,革新了礦山設計模式,并且通過對這些數據的統一管理,進行地質、測量、采礦、生產計劃等礦山全生命周期技術、生產、管理工作;
● 在采礦前期管理地質勘探數據、測量數據及其他資源信息,并在此基礎上進行開采設計;在采礦過程中,對礦山生產計劃進行編制并對其測量數據和生產勘探數據進行動態管理;采場采礦結束后可進行相關經濟參數的統計,實現對整個采礦過程的全生命周期管理;
● iCoal 數字采煤系統平臺是基于中國用戶的實際需求開發,具有完全自主知識產權,全中文操作界面,更適合中國工程師使用;軟件操作簡單,容易上手;
● 軟件具有較好的數據兼容性, 與國際上主流的三維礦業軟件或其他相關軟件可以方便地進行數據交換, 包括MapGis、 AutoCAD等。

● 采用大型商用數據庫管理礦山多源數據實現了礦山數據的同步、共享與安全,有效解決了多用戶協同作業的難題;
● 二維與三維完全兼容(采用統一的數據,便于數據管理;統一的交互模式,便于用戶交互;統一的開發模式,便于二次開發);

● 塊段模型采用 “賦值時”變塊技術,實體模型邊界次分策略隨規模不同而不同,從而實現模型屬性不斷優化、更新,達到不斷精細化的目的; 采用“查詢時”變塊技術,可實現巷道、采場等“小”目標對象量的精確統計;

對礦山地形、煤層模型、井巷模型進行三維建模,解決了二維圖紙下設計不準確,空間關系不清晰的缺點;提供快捷、方便的工作面設計模式,解決了三維空間中精確設計的難題;
● 獨有的二維/三維數據共享設計,簡化了工程圖的圖表制作方法,實現了三維礦業軟件由幾何建模到開采設計建模的跨越;
● 采用GIS數據管理技術,實現了屬性和空間信息的雙向查詢、邏輯表達式查詢等;
● 與迪邁MPS系統進行數據共享,用iCoal 數字采煤系統平臺生成的生產計劃數據、測量作業數據,可直接在MPS系統中調用和展示。

1

2

基于平臺+插件的體系結構,為系統擴展、集成及二次開發提供了強有力的開發平臺:接口豐富、開發靈活、可擴展性強;
● 功能完備的爆破設計功能:爆破邊界自動劃分與提取、參數化布孔與裝藥、施工卡片自動化生成等;
● 三維環境下的設計成果自動化成圖;
● 完全貼合煤炭行業實際的儲量計算、生產設計方式;
● 自動化編制生產計劃,解決煤礦采掘接續編制復雜、繁瑣的問題;
● 快速建立煤層模型,解決三維軟件地質體更新的難題;
● 結合地質統計學與煤礦特點的儲量統計方式。

一、煤礦企業或煤業集團

       適用于礦山企業地質、測量、采礦的技術人員及技術管理人員,從全面實現了從礦床三維地質建模、儲量計算與動態管理、測量驗收及數據的快速成圖;地下礦開采系統設計與開采單體設計、回采爆破設計、生產計劃編制、礦井通風系統網絡解算與優化;露天礦開采境界優化、露天采場設計、采剝順序優化與計劃編制到各種工程圖表的快速生成等工作的可視化、數字化與智能化。用于煤礦企業或煤業集團從事地質、測量、采礦與采掘計劃編制的技術人員及技術管理人員,幫助他們實現礦床三維地質建模、儲量計算與動態管理、測量驗收及數據的快速成圖、地下礦開采系統設計與開采單體設計、回采爆破設計、生產計劃編制、露天礦開采境界優化、露天采場設計、采剝順序優化與計劃編制、各種工程圖表的快速生成等業務工作的可視化、數字化與智能化作業。

二、設計、研究機構

      iCoal 數字采煤系統平臺可用于設計與研究機構。對于設計院可以進行采礦過程從勘探到設計一系列工作;對于研究院也可以用于邊坡數據分析、瓦斯分析、力學分析輔助等。

三、高等院校

      iCoal 數字采煤系統平臺可用于煤炭類高等院校地質、測量、采礦等專業進行科學研究、教學。

礦山企業

政府部門

教育機構

礦企集團

安監部門

采礦專業

礦業公司

環保部門

安全專業

安環部門

國土資源部門

 

調度室

 

 

技術部門

 

 

生產單位

   

 

礦山復雜生產系統建模;
基于物聯網技術的數據采集;
礦山生產過程模擬;
海量生產過程數據管理;
基于3DGIS的空間分析;
可視化分析、決策平臺;
強大的二次開發能力。

 

特點與特色

1)系統級綜合服務:VR系統是系統級的集中管控平臺,能做到將各獨立的子系統級的數據進行耦合統計分析和決策。
2)綜合輔助決策:輔助決策的前提是信息獲取全備、實時、準確,由于一般的綜合決策都需要來源于不同的子系統數據,VR系統在于外界硬件數據通訊接口方面有很好的適應能力,能夠很好地利用第三方離線數據和實時數據,為綜合輔助決策提供重要數據依據。
3)三維真空間再現:VR系統是三維虛擬現實系統,可擴展到做大屏幕、立體顯示、三維電子沙盤等高端應用;
4)三維地理信息系統服務于礦山:VR系統不僅僅是虛擬現實展示系統,同時還是3D-GIS的應用系統,將GIS空間信息在平臺中得到展現和應用;
5)語音感應交互技術的應用:語音識別技術作為新型交互手段目前應用于礦山的設備搜索、人員定位、視頻監控,使得交互方式更加便捷,減少了傳統的大量界面UI操作。該系統將語義劃分為規則,并進行編碼解譯,系統內部通過良好的設計可以擴展新的詞匯和規則,而不需要對原有模塊進行任何修改,以此滿足用戶的指令增加需求。
6)智能視頻攝像頭優選與定位技術:系統充分發揮了3DGIS在通視分析、空間地理坐標分析的優勢,實現了事故發生時攝像機自動優選與定位問題,避免了以往繁瑣的人為判斷、手動調節的步驟,也滿足了事故發生時快速響應的迫切需求。
7)與礦山設計和生產計劃軟件兼容:面向礦山行業的專業軟件如Surpac、Micromine只公布了有限的向往通訊接口,而VR系統在底層完全與業內專業的Dimine平臺軟件實現了數據的互通,使得生產前的研究設計成果、生產過程中的計劃成果、路網維護成果也能進入VR系統,使得三維系統不是與研發和生產脫節,而是緊密結合,發揮作用;
8)與生產執行系統結合:VR系統通過與生產執行層面的相關的數據和業務流程發生作用,使得三維可視化系統與用戶業務系統關聯起來,提高工作的效率,降低溝通成本,展現更加直觀。
9)數據專業化存儲與管理:數據存儲物理結構標準化、支持網絡化共享訪問數據、大型空間數據庫的支持、數據訪問服務化;
10)擴展性強:基于該平臺的提供的強大二次開發功能,可以很方便地實現相關應用:比如培訓、應急訓練等。
11)一體化集團級管控平臺:VR系統基于三維地理信息系統平臺,能方便地實現集團公司的礦山管理,實現集中管控。

產品結構

與迪邁數字礦山解決方案產品的關系

    VR系統通過提供三維可視化管控應用平臺,是直接面向用戶層的應用軟件系統,通過與DIMINE2014產品和DIMINE MES生產執行系統進行接口,進一步拓展系統的應用范圍。
    通過接入DIMINE2014相關地質模型、工程模型、采礦設計、配礦設計、測量驗收等成果,在VR系統中進行實時展示、更新和查詢監控管理,為輔助決策提供專業的數據支撐。
    同時通過接入DIMINEMES生產執行系統,對生產計劃、生產過程控制及設備管理等進行三維實體展現,對相關業務數據處理和分析結果進行展示,使得數據請求與反饋更加直觀、人性化,提高業務人員的工作效率。


 

 

 一.需求背景
    1.虛擬現實:現代信息技術和通訊技術得到了前所未有的迅猛發展,虛擬現實技術已經滲入到各個領域,尤其在醫學、軍事航天、工業仿真及應急推演等領域得到了廣泛應用。礦山企業生產環境惡劣、作業空間狹小,更加需要一套虛擬現實系統,模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般。通過系統,使用者可以在遠程顯示終端實時了解井下的生產和安全狀況,而不需要親臨現場,大大降低安全風險。
    2.礦山生產數據不可視:目前,一些礦山已經建立了基礎的資源模型及工程模型,實現了礦山技術層面的信息化。但要與生產管理緊密結合,這些是遠遠不夠的,需要將實時生產數據進行可視化重現,實現生產過程中的設計、計劃、生產的對比結合與預警,才能達到安全、高效生產的目的。
    3.缺少空間基準:監測數據之間缺乏共同的空間參照基準,不能使安全監測數據與礦山地質背景、采掘工程數據等一起進行空間配準和可視化關聯分析,也無法進行不同種類安全監測數據之間的實時融合和整體可視化分析。因此,面對大量不斷產生的礦山生產與安全監測數據,礦山技術人員不能有效利用和形象分析,更難以對礦山安全隱患進行及時預警和超前預報。
    4.高度集成的綜合管控:隨著數字礦山的建設,用戶已經采購了不同方面的子系統,能夠在一定程度上解決某個具體領域的問題,但是礦山畢竟是復雜系統,用戶在應用過程中越來越需要系統能夠將各個子系統信息采用統一平臺方式進行集中展示、集中管控,尤其是面向礦山集團公司的綜合管控更是如此。
    5.現有系統信息孤島現象嚴重:隨著數字礦山的建設發展,目前許多礦山單位已有眾多礦山安全與生產管理相關子系統,眾多的硬件廠商設備都已部署到位,但不同硬件廠商供應的硬件數據通訊接口協議不一樣,存儲的數據庫形式也不一樣,缺乏空間數據集成與共享環境,導致礦山靜態、動態數據分別管理、相互獨立,不能或難以進行融合與共享。面對眾多的礦山信息孤島,人們難以認識和發現不同數據之間的聯系及隱藏的有用信息。
二.產品定義
    VR系統的定義:一個實際存在的自然的系統與虛擬的較為理想的子系統相互結合,基于現代控制理論、仿真技術和計算機通信等,對復雜的、無法直接物理建模的實際系統實現較為精確的建模,從而對其進行分析和科學管理。
    數字礦山VR系統的定義:以礦山安全、高效生產為目標,通過地理信息系統(3DGIS)、虛擬現實技術(VR)以及物聯網等技術,對礦山復雜生產系統進行精確建模、實時感知、仿真模擬,提高響應速度、優化調度決策,實現科學分析、“透明”管控。

三.解決的主要問題
    DM MPS 數字礦山VR系統是以礦山安全生產可視化管控為目標,解決礦山生產與管理各子系統的數據統一采集、同一時空虛擬環境下的展示、可視化管理以及綜合分析與決策等關鍵問題。主要包括:
    礦山生產環境可視化表達;
    生產過程仿真與模擬;
    生產過程實時監測與調度;
    各子系統集中管控;
    解決現有系統信息孤島現象;
    安全監測預警;
    安全生產教育培訓虛擬仿真;
    災變發生時的可視化應急救援調度指揮。
            

礦區全景:烏山露天礦 

圖某礦區全景 

圖礦體及井巷工程模型

圖井下生產過程仿真

水泵房

北科大信集閉教學演示系統

圖露天卡調實時監控

圖視頻監控系統集成

 圖有毒有害氣體監測與分析

圖局部撤離路徑優化

四.社會效益及經濟效益
    (1)社會效益
    1 塑造企業形象,提示競爭能力
    通過三維綜合管理平臺的建設,能夠更直觀準確的展現出企業的生產場景和主要工況信息,使各級管理人員能夠對企業韻整體情況有更加深刻的了解和認識。相對以往普通的二維圖紙展示和單調的視頻展示,基于人機交互的三維可視化技術,帶給用戶更強勁的視覺沖擊。無疑會提升企業形象,達到宣傳的目。
    2 大幅提高生產調度,應急指揮能力
    通過三維綜合管理平臺的建設,一方面,可以實時監測主要工作場所的生產環境,結合各個業務系統的實時數據,可以進行綜合分析和安全評價,當災變發生時刻自動扁動應急預案,從而為防災減災贏得時間,最大限度的減少人員的傷亡和財產損失。一方面,在日常的生產過程中以及應急搶險過程中,可以利用三維綜合管理系統,統一認識,達成共識,使用三維綜合管理系統可以消除了二維認知的差異,使現場環境清晰地展現在眼前,從而使決策效率更高,大幅提升管理者的調度和指揮能力。
    3 節省決策時間,降低決策風險
    通過三維綜合管理系統的數據資源特性,可以為企業生產與決策提供高質量的數據保障。通過三維綜合管理系統的時效性,可以節省決策時間。兩方面結合起來,可以提升決策質量,降低決策風險。如在礦山生產階段,可根據精確的地測數據和不斷更新的各類信息,進行礦體精細建模,結合生產自動化提供的數據,和各類監測數據,可以動態調整生產布局,優化采掘設計。相比以往的平面圖,決策的效率大大提離。
    4 為統一指揮,協調發展建立基礎
    企業發展需要從宏觀角度作出正確的規劃,但因為信息系統建設的歷史原因,導致信息孤島大量出現,企業難以及時匯總,統籌各個方面的信息,從而無法做出宏觀決策。基于三維綜合管理系統,礦山的生產狀況,環境信息,設備運轉情況,人員考勤情況,系統運轉情況在統一的可視化環境下呈現,管理者可以站在全局的角度來協調各個都門,各個環節的發展。
    5 能夠提高運轉效率,提升執行力
    企業傳統的金字塔的管理方式,使得各部門之間信息隔離,礦山企業各級之間溝通不暢,執行效率不高。通過三維綜合管理系統的建設,礦山企業各部門之間可以直接基于統一的工作場景進行橫向溝通,各級管理部門之間可以縱向交流,因為平臺的統一,所以信息的準確性,時效性大大提升,可以實現企業管理過程的透明化,從而提升決策效率,執行力在潛移默化中得到提升。
    (2)經濟效益
    1 高效培訓與應急演練
    通過DMMPS系統三維虛擬現實模擬現場,極大提高新進員工對礦山熟悉培訓效率,增進其對礦山各個業務系統了解,達到減少50%培訓時間的目標,大大減少應急預演的成本。
    2 整合業務系統,節約維護成本  
    通過DMMPS整合礦山分散獨立的人員定位、監測監控等業務系統,使得一次性投入和后續維護成本至少減少20%。
    3 支持擴展,避免重復開發
    DMMPS系統框架支持擴展,使得礦山后續信息系統能夠完美接入,基于mps系統上部署業務系統成本節約20%以上。

 

 

1.VR系統在內蒙古烏山銅鉬礦業有限公司
    接入子系統:露天卡調三維可視化管控系統、路網三維可視化維護系統、配礦資源可視化管理系統;
2.北京科技大學綜合礦山教學系統
    接入子系統:信集閉系統、人員定位系統、監測監控系統。
3.同煤集團同忻煤礦三維調度指揮系統
    接入子系統:水泵監控子系統、環境檢測子系統、原煤倉監控子系統、風機監控子系統、膠帶運輸集控子系統、綜采面監控子系統、瓦斯抽放監控子系統、注氮監控子系統。
4.開磷礦業馬路坪礦三維可視化管控系統
    接入子系統:通風子系統、排水子系統、供電子系統、皮帶運輸子系統、井下破碎子系統、充填制備子系統、計量子系統、視頻監控子系統和避災子系統。
5.云南銅業獅子山銅礦三維可視化管控系統
   
接入子系統:環境監測子系統、通風子系統、排水子系統、地壓子系統、視頻監控子系統、人員與車輛定位子系統。
6.中國黃金集團總部三維可視化調度指揮系統
    第一期接入礦山:湖北三鑫礦、內蒙太平礦等共6個示范礦。接入子系統有人員與車輛定位子系統、環境監測子系統、通風子系統、排水子系統、供電子系統、地壓子系統、計量子系統、視頻監控子系統。
7.云南馳宏鋅鍺會澤采選廠三維可視化管控系統
    接入子系統:環境監測子系統、通風子系統、排水子系統、地壓子系統、視頻監控子系統、人員與車輛定位子系統。
8.武鋼金山店鐵礦三維可視化管控系統
    接入子系統:環境監測子系統、通風子系統、排水子系統、地壓子系統、視頻監控子系統、人員與車輛定位子系統。
9.西部礦業錫鐵山礦通訊與人員定位系統
10.西部礦業獲各琦礦通訊與人員定位系統
11.湖北大冶銅綠山銅鐵礦人員定位系統

 

 DM MPS數字礦山VR系統應用場景:
1、礦山電子沙盤;

圖 1首云礦山 

 

圖 2 月度生產計劃

圖 3 地下礦體與巷道

圖 4 露天境界

 圖 5 采空區

圖 5 烏山露天卡調與監控檢測系統 

圖 6 烏山露天卡調與監控檢測系統

 圖 7 烏山露天卡調與監控檢測系統

2、工藝流程編輯與展示;

 3、生產作業環境監測

 

 4、生產過程監控與調度

 

 

 

 

 

圖 7 通風排水系統檢測

5人員跟蹤與定位

 

6救災演練 

 

7應急指揮

 

8教育培訓

 

 圖 8 信集閉教學演示系統

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