阮俊红，冒立朝

(金川集团有限公司镍钴研究设计院，甘肃金昌 737100)

某镍矿矿山技术信息体系的研究与实践

阮俊红，冒立朝

(金川集团有限公司镍钴研究设计院，甘肃金昌 737100)

为了保障矿山的可持续发展，对矿山技术信息进行科学、有效的组织管理，实现信息的网络化共享。某镍矿针对矿山技术信息的特点，结合数字矿山建设目标，建立了矿山技术信息体系。该体系经过几年的运行，使矿山日常技术工作的模式和方法均发生了变化，矿山技术人员的工作效率、工作质量也得到提高。

技术信息体系;数字化;Surpac软件;信息安全;可持续发展;网络化

1 引言

某镍矿经过50年的发展，积累海量级的不同类别的数据与图纸，不仅有井下、巷道工程数据，地下的多层地质数据，还有地表工业场地数据、地表岩移数据。各种静态、动态数据以及大量的矿图、台帐等数据与图表。因此，如何能够科学地管理和分析现有海量数据，如何从有着复杂逻辑关系的矿山专业数据中提炼出矿山生产建设的相关信息［1］，对各种信息进行综合分析、处理，满足不同层次的信息需求，已成为矿山快速发展要解决的主要问题。

2 矿山技术信息体系

建立矿山技术信息体系的目标，是合理地组织地质、测量、采矿信息的编录、处理、存储和输出。以最少冗余的数据存储，为矿山生产的技术管理提供最完备的信息支持［2］。为了实现这一目标，根据信息流程和信息组成，参照某镍矿统一的《科技档案分类编号试行办法》，建立起多维、分层次、便于技术信息共享和交流的集成的开放式体系结构(如图1)。

图1 某镍矿矿山技术信息体系

该镍矿技术信息体系主要包含四个子系统:矿山测量子系统、矿山地质子系统、采矿子系统、标准与规范子系统。

2.1 矿山测量子系统

图2 测量子系统数据流程

矿山测量子系统包含:数据的标准化输入管理;实测图绘制;三维实体井巷工程模型的建立。矿山测量方面要求强制推行全站仪的使用，将所有井下在建井巷工程(开拓、采准、坑探工程)和盘区进路的实测验收数据用全站仪自动采集，数据导入到surpac矿业软件平台下，计算机自动展点，生成矿山井巷工程实体模型和盘区回采进路实体模型，在输出工程量和采矿量的同时，生成完整的矿山井下巷道和采空区模型。对所有的地表及井下测量控制点数据用surpac软件中数据库的功能予以存储管理，并根据情况的改变及时更新。其信息流程如图2所示:

该系统使用前后的部分工作对比如表1所示:

2.2 矿山地质子系统

矿山地质子系统，首先将地质勘探的钻孔数据导入矿业软件平台通过地质解译生成勘探线剖面图，用勘探线剖面地质界线生成矿体模型(描述矿体形态);在已建成的的矿体模型的基础上通过surpac软件依据采样化验数据进行样品组合、块体模型赋值，进行矿产资源评价并估算资源量(描述矿体质量)。矿山地质子系统的信息流程如图3所示。

2.3 采矿子系统

在矿山地质子系统及矿山测量子系统形成的矿体模型和工程模型的基础上根据采矿设计工作的需求切平、剖面图和相关的工程实测图，快速高效地开展采矿设计工作;在surpac软件平台上快速进行基建进度计划和生产计划的编制并进行进行矿山系统优化和总体规划。

图3 矿山地质子系统的信息流程

2.4 标准与规范子系统

为了配合矿技术信息体系各项工作的开展，仅有专业技术标准与规范已经不能满足现阶段开展技术工作的需求，在技术信息体系中加入技术标准与规范这一子系统。该子系统除了各专业方面的标准与规范以外还专门制定了surpac软件应用技术标准(地质专业、测量专业、采矿专业)。

3 技术信息体系的特点

3.1 技术信息数字化

为了使矿山整个流程的各种信息能有效地获取、识别、转换、存储、再生，便于勘探、设计、生产工作充分有效地利用这些矿床信息资料进行优化设计［3］，就必须将矿山信息转化成计算机能够识别、传输、运算的数据流，完成这个工作靠的就是信息的数字化技术。

3.1.1 数字化的实现

首先对于纸质信息利用数字化扫描仪进行扫描，然后在cad平台进行矢量化，对于无法扫描的板图利用数字化仪进行数字化处理，制作电子图纸，将馆藏的纸质矿山技术信息转化为数字化平面技术信息。然后，借助三维可视化矿山工程软件SURPAC软件为平台实现矿山技术信息的三维数字化，使得基础技术信息从数据录入到图形生成实现了在同一平台上的一体化管理，同时实现了基础图件，如钻孔柱状图、素描图等的计算机自动或半自动生成和计算机统一存储和管理，从而使矿山信息管理更加规范，工作效率得到进一步提高。

3.1.2 矿山技术信息的数字化成果

图4 地表、矿体、地质构造及工程模型

目前主要以地质勘探报告的钻孔编录数据和信息参数建立了矿山四个矿区的地质钻孔数据库、矿体模型和品位模型;测量数据库和地表模型;主要断层构造模型，以实测数据、初步设计和施工图为基础，建立了各矿山中(分)段工程、充填系统、排水排泥系统、开拓系统、矿石运输系统、通风系统的巷道模型(如图4)。根据盘区进路实测数据建立了各采空区模型(如图5);以地表地形测量数据为基础建立了矿区地表模型、地表公路模型及地表主要建筑的实体模型(如图6)。

3.2 技术信息体系网络化

矿山的技术信息是主要是为地质、测量、采矿技术人员服务的，通过生产数据的不断更新来满足日常技术工作的需要，但是其它部门在进行资源管理、资源统筹规划时也有矿山技术信息的需求，同时矿山还需要从上级主管部门、设计研究单位、外界相关部门交换或获取信息，这些情况都迫切的要实现技术信息在矿山内外部共享［4］。矿山信息网络化是实现矿山内外部信息共享的基础。该镍矿在技术信息网络化方面使用的是局域网应用模式，技术信息的发布采用的是Web信息系统。

3.2.1 局域网应用模式

这种模式的特点是应用系统建立在企业内部局域网上，优点是实现起来比较方便，可以充分利用企业现有的局域网系统而不用做改动，服务器可以建立起高速Internet连接和固定静态IP地址。

3.2.2 Web信息系统

矿山技术信息的发布方面，该镍矿利用Intenet网络技术构建一个的现代化Web信息系统即数字化矿山远程查询系统(如图7)，实现对技术信息的发布与管理工作，通过公司局域网，各部室和矿山单位可以通过网络远程查询已有信息目录及信息的摘要，甚至下载电子资料。对于纸质介质的矿山技术信息的利用可以通过间接查阅原件来实现，提高了工作效率，充分体现了现代化检索工具在矿山技术资料管理工作中的优势，提高技术信息的管理水平［5］。

图7 网络可视化远程查询系统

3.2.3 技术信息的安全保障

正如任何事情都是一把双刃剑，随着信息系统和计算机信息网络在企业作用的不断扩大，如果管理不善，它所带来的安全问题，将会给企业带来更大的损失［6］。所以在矿山信息网络化的同时，该镍矿为了保障矿山信息安全，保障矿山技术信息体系可持续的健康发展，采取了如下保障信息安全的措施:

(1)对所有数据库、数据信息、软件、用户注册信息、访问日志等建立自动备份体系，一旦发生设备损失或软件数据损坏，能及时恢复系统正常工作;

(2)网络系统内部IP地址与用户身份确认与用户网卡地址对应，如果用户发生网络违法或破坏行为，网络管理技术人员可以提出准确的技术依据，配合安全和公安部门进行查处;

(3)设置防止内外部病毒侵入和传播的动态检测、实时监控、杀灭报告等软硬件技术措施;

(4)对于需要保密的技术信息进行加密。

4 技术信息体系的应用成果

该镍矿矿山技术信息体系建成以来发挥了很大的作用，使矿山日常技术工作的模式和方法均发生了变化，矿山技术人员的工作效率、工作质量也得到提高［7］。

(1)生产现状的可视化:建立工程设计模型和实时更新工程实测模型，使工程进展情况可以在模型上再现，使各级领导及相关技术人员可以通过计算机随时了解工程进度、采区回采现状、采充平衡关系等情况，为生产管理和决策提供服务;

(2)计算储量，进行储量动态管理:在已建成矿床品位模型的基础上根据矿山的实际需要利用计算机快速而准确地计算出任意边界品位的矿床储量，并提交储量报表;

(3)模型切图:在已建成的矿体模型、品位模型和工程模型上按设计人员的要求切平、剖面图和相关的工程实测图，快速高效地为采矿设计人员提供基础图件;

(4)三维设计:在模型上做采矿设计，非常直接、便捷和高效［7］。可以很容易地确定工程的开口位置和方向，轻松处理设计工程与相关工程的衔接，因为在真实三维空间里能够对已有工程，采空区，节理、断层等有直观的体现，更容易看清各种工程间复杂的相互关系;

(5)工程验收报量:各矿山所有井下的开拓、采切工程和回采进路的验收全部使用全站仪自动采集数据，生成CAD或SURPAC格式的数据文件，建立三维实体模型并由测量人员在模型基础上进行矿石量的精确报量。由于这项功能的推广应用，该镍矿的部分矿区逐步用三维实体模型计算生产矿石量取代以前传统的电子计量衡计量矿石量，原来井下三个中段的三个检斤房共20个工作岗位的工作直接由该系统原有人员完成，直接为该矿区节约工作岗位24个，矿石计量精度也得到了提高;

(6)进行损失贫化管理:应用已建成的盘区采矿模型进行布尔运算，可以快速、准确的计算出矿石损失、贫化指标，为损失、贫化管理提供技术依据;

(7)生成各种报表:依据模型资料可以自动或半自动生成生产中需要的各种报表。

5 结论

该镍矿矿山技术信息体系的包容量很大，它是一个集矿山地质、测量、采矿技术等信息于一体的综合平台，实现了从勘探、地质、测量、采矿等各专业数据的集成，从根本上优化矿山开采设计、生产方案，使技术人员从繁重的工作中释放出来，通过几年的运行确实提高了矿山单位的工作质量和工作效率，使矿山的技术管理水平上了一个新的台阶。

［1］张伟，徐凯帆.矿山信息系统研究.中国科技信息，2008，14.

［2］赵鸿迪，黄士芳.矿山信息资源系统的研究与开发.金矿属山，1995，6.

［3］李淑芝，陈道贵.地下矿山信息化应用综述.金属矿山，2005，12.

［4］闫国杰.关于矿山信息化的问题探讨.矿产保押与利用，2003，4.

［5］http//www.Techtarget.corn.cn/jiqiao/506936433055891456/ 20041217/1890153_2.shtml.

［6］张海波，周贤伟.矿山信息安全－我国矿山信息化的关键.有色金属(矿山部分)，2006，5.

［7］brancheasu J.Key Issues in Information systems Management 1994－1995 SIM Delphi Results M1S Quarterly［J］.1996.6.

Study and Practice on the Technology Information System of Some Nickel Mine

RUAN Jun－hong，MAO Li－chao

(Nickel＆Cobalt Research and Engineering Institute of Jinchuan Group Co.Ltd，JinChuan，Gansu，China 737100)

To ensure a sustainable development of the mine，it＇s important to organize and manage technology information of mine scientifically and effectively and to achieve information shared online.Some nickel mine establishes a mine technology information system according to the mine characteristic of technical information combined with goal of digital mine construction.After several years of running，pattern and method of mine＇s daily technical work are changed and efficiency and quality of work of technical persons are improved as well.

technology information system;digitization;Surpac Software;information security;sustainable development;network

TD864

B

1009－3842(2011)04－0074－05

2011－05－18

阮俊红(1968－)，女，陕西泾阳人，学士，工程师，主要从事矿山数字化建设工作，E－mail:jcgsrjh@163.com