| 关于矿山管家业务范围的初步探讨
陈彦文
(中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃 天水 741000)
摘 要：随着社会的发展和科技的进步，对矿山生产的要求发生了巨大而深刻的变化。未来矿山将是一座绿色生态的矿山、安全的矿山、数字化的矿山和智慧的矿山，对矿山的服务也将向生产探矿、绿色矿山、安全评估、数字矿山和智慧矿山等全方位的综合服务发展，这一系列的服务是矿山管家的业务范围。本文从矿山管家的概念、业务内容、数字矿山建设以及基于矿山数据库的分析决策系统构建进行了探讨，以期对今后矿山综合性的服务起到一定启发引导作用。
关键词：矿山管家;业务范围;探讨
随着社会的发展和科技的进步，对矿山生产的要求发生了巨大而深刻的变化。一方面矿山的生产要符合绿色生态的要求，要建设绿色矿山，要恢复治理被破坏的环境和占用的土地。其二，对矿山安全生产中保障人身生命和财产安全有了更高的要求，如高危作业的远程摇控，危险地段的无人监控和自动报警等。其三，崔生了矿山管理的精细化、自动化、数字化、智能化发展方向。与之相适应，地勘单位的服务也从原先的矿产勘查单一服务向矿山生产探矿、绿色矿山、安全评估、数字矿山和智慧矿山等业务全方位服务发展，矿山管家就是这一变化的具体体现。
1.概念
矿山管家是综合服务于生产矿山，全方位管理勘查、设计、生产、安全、绿色矿山、资源储量相关业务的一个系统。
2.管理内容
2.1勘查
主要包括矿床普查、详查、勘探成果资料和矿山生产过程中形成的生产勘探资料、资源储量核实报告、储量年报等资料的管理和利用。
(1)已有资料的常规管理;
(2)生产探矿资料的整理;
(3)编制资源储量核实报告;
(4)数字矿山建设：建立矿山勘查资料数据库，并持续动态地将所有勘查工程资料入库，并为矿山的智慧化管理提供动态的数据支持。
2.2设计
主要包括矿产资源开发与恢复治理方案、矿山开发利用可行性研究、矿山开采初步设计及详细设计、绿色矿山建设方案和绿色矿山建设评估等的编制、资料管理和利用。
(1)已有资料的常规管理;
(2)矿产资源开发与恢复治理方案;
(3)编制绿色矿山建设方案;
(4)绿色矿山建设评估;
(5)数字矿山建设：建立矿山设计资料数据库，并为矿山的智慧化管理提供数据支持。
2.3生产
主要包括矿山开采工作面的实时监控和动态数据采集、自动统计生产任务的完成情况。
(1)建立矿山生产数据库，实现生产动态数据入库。
(2)统计矿山生产各类数据报表。
2.4安全
主要包括生产作业面、采空区、危险区、辅助生产区域的安全监控等。
(1)实时监控生产作业面的安全状况;
(2)实时监控采空区、最终边坡的安全状况;
(3)实时监控重要危险区的安全状况;
(4)辅助生产区域的安全监控;
(5)排土场或尾矿库的实时监控和安全评估。
(6)矿山安全状况的实时评估和安全报表的自动生成。
2.5绿色矿山
主要包括绿色矿山建设的实时动态监控、动态评估和统计上报。
(1)建立绿色矿山数据库;
(2)绿色矿山建设数据采集;
(3)绿色矿山建设成果的评估与统计上报。
2.6资源储量
主要包括各类资源储量变动的动态计算、报表生成和报告编制。
(1)建立矿山三维模型;
(2)建立矿山资源储量数据库;
(3)统计计算各类资源储量;
(4)生成各类资源储量报表;
(5)编制储量年报。
3.数字矿山建设
数字矿山是以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。
3.1矿产资源的数字化
(1)支持软件
DIMINE软件，长沙迪迈数码科技股份有限公司，中国矿业权评估师协会;
3DMine软件，北京三地曼矿业软件科技有限公司，中国矿业权评估师协会;
Micromine软件，澳大利亚Micromine公司，自然资源部储量司;
Surpac软件，澳大利亚Surpac公司等，自然资源部储量司。
(2)资源数据库建立
按《固体矿产资源量估算规程 总则》(DZ/T0338.1-2020)要求建立，数据库结构格式分别见表1、表2 、表3、表4、表5[1]。
表1 工程定位表(Collar)
| 字段 |
说 明 |
| 工程编号 |
所有工程的编号，作为主要关联字段，不能重复 |
| 起始点 X(东坐标) |
北向坐标值，与矿山大地坐标一致，也可设置本地坐标 |
| Y(北坐标) |
东向坐标值 |
| Z(高程) |
开孔高程值，一般要求修改成终孔后的井口坐标或实际高程 |
| 最大深度 |
记录钻孔深度，探槽、坑道长度或掌子面取样宽度 |
| 轨迹 |
按照“直线、曲线、垂直”三种类型计算工程轨迹 |
| 剖面线 |
记录工程起点所在的剖面线位置 |
| 中段 |
记录工程所在的中段位置 |
| 开孔时间 |
记录钻孔开工时间，格式为 2015/9/18 |
| 终孔时间 |
记录钻孔终孔时间，格式为 2015/12/22 |
| 工程类型 |
分为“探槽、坑道、钻孔、浅井等” |
| 区域 |
列出勘查区、矿区或远景区的工程 |
| 勘查阶段 |
分为“预查、普查、详查、勘探、生产”五个阶段 |
| 设计目的 |
|
| 施工单位 |
|
| 质量评述 |
|
| 编录人 |
记录地质编录人员信息 |
| 备注 |
需要说明或备注的信息 |
表2 工程测斜表(Survey)
| 字段 |
说 明 |
| 工程编号 |
所有工程的编号，作为主要关联字段，不能重复 |
| 测斜长（深）度 |
包括开孔点位置在内的多次测斜点的深度 |
| 方位角 |
方位是指北向为 0 度，顺时针 360 度，单位为“度” |
| 坡度（天顶角） |
钻孔与垂线的夹角，一般为正值 |
| 倾角 |
钻孔与水平线的夹角，与天顶角互为余角。向上为“正”，向下为“负” |
| 测斜仪 |
记录测斜仪的品牌型号 |
表3 地质表(Geology)
| 字 段 |
说 明 |
| 工程编号 |
所有工程的编号，作为主要关联字段，不能重复 |
| 深度从 |
从开孔点位置为起点，沿孔深方向记录的开始位置 |
| 至 |
沿孔深方向的相同岩性终了位置，一般是根据岩心记录或工程位置换算 |
| 岩性描述 |
根据矿床的特点和地质编录要求，记录岩性的名称、蚀变强度或构造 |
| 岩性代码 |
采用自定义或按照标准化定义岩性符号或代码 |
| 体积质量 |
记录在钻孔或坑道中某个位置所获得的体积质量样 |
| 矿带编号 |
结合岩性、蚀变和矿化位置，利用平剖面解译圈定矿带编号，以便进行圈矿和对应连接 |
| 备注 |
记录与之相关的必要信息或说明 |
表4 样品分析表(Sample)
| 字 段 |
说 明 |
| 工程编号 |
所有工程的编号，作为主要关联字段，不能重复 |
| 深度从 |
从开孔点位置为起点，沿孔深方向记录的开始位置 |
| 至 |
沿孔深方向的相同岩性终了位置，一般是根据岩心记录或工程位置换算 |
| 样长 |
取样间隔长度 |
| 样号 |
野外编录的样品编号 |
| 分析元素 |
记录所有需要进行化验分析的元素品位和单位 |
| 矿体号 |
结合岩性、蚀变和矿化位置，利用平剖面解译圈定可能对应的矿带编号 |
| 品级 |
主要根据工业指标，结合实际品位值圈定的“工业矿”或“低品位矿” |
| 内检样编号 |
内检样品的编号 |
| 内检样品位 |
内检样品的分析结果和单位 |
| 相对误差 |
与原始样品品位之间的相对误差=（原始品位-内检品位）/原始品位*100 |
| 外检样编号 |
内检样品的编号 |
| 外检样品位 |
内检样品的分析结果和单位 |
| 相对误差 |
|
| 备注 |
|
表5 工程质量表(Quality)
| 字 段 |
说 明 |
| 工程编号 |
所有工程的编号，作为主要关联字段，不能重复 |
| 深度从 |
从开孔点位置为起点，沿孔深方向记录的开始位置 |
| 至 |
沿孔深方向的相同岩性终了位置，一般是根据岩心记录或工程位置换算 |
| 回次 |
钻进回次记录顺序 |
| 进尺 |
钻进长度 |
| 岩心长 |
实际获取的岩心长度，可分别记录岩心与矿心长度 |
| 采取率 |
计算岩心采取率，可分岩心与矿心计算 |
| 弯曲度 |
对钻孔弯曲度的检测与否 |
| 孔深校正 |
对钻孔孔深的校正与否 |
| 简易水文 |
结合岩性、水文信息进行说明 |
| 封孔 |
是否对终孔后进行封孔和实测 |
| 其他 |
相关需要增加的字段 |
| 备注 |
记录与之相关的必要信息或说明 |
(3)建立矿体三维模型
按照地质报告各剖面图解译矿体，按资源量估算的外推方法和距离建立矿体模型。
(4)建立块体模型
按照矿山设计或开发利用方案建立矿体块体模型，并给块赋属性值，完成矿体的数字化。
3.2矿山开采的数字化
(1)根据采矿设计或开发利用方案，建立矿山最终开采境界范围和采矿工程的三维模型。
(2)动态采集矿山采场开采位置与范围变动的测量资料，导入测量数据库，并据此建立采场的三维模型。
3.3绿色矿山建设数字化
(1)按绿色矿山建设方案要求，建立数据库。
(2)采集绿色矿山建设中的相关数据并入库。
4.基于矿山数据库的分析决策系统构建
主要通过开发编制子程序来完成，其主要功能模块有：
4.1矿山资源储量变动查询系统
(1)可查询当前保有资源量、动用资源量及矿石平均品位;
(2)可查询某一时段动用资源量及矿石平均品位;
(3)按查询要求形成各类报表;
(4)按储量年报格式提供相关报告。
4.2矿山生产情况查询系统
(1)查询生产作业面的位置及生产进度情况;
(2)生成矿山生产日报表、月报表、季报告和年度报表。
4.3矿山生产安全情况查询系统
(1)查询生产作业面的安全状况;
(2)查询采空区、危险区、辅助生产区域的安全状况;
(3)生成矿山安全生产状况报表。
4.4绿色矿山建设情况查询系统
(1)可查询当日绿色矿山建设情况;
(2)可查询某一时段绿色矿山建设情况;
(3)按查询要求生成绿色矿山建设报表。
5.讨论
矿山管家的业务范围涉及到矿山勘查、设计、生产、安全、绿色矿山、资源储量多个方面，同时也涉及到数字矿山、智慧矿山建设的内容，但是基础是数字矿山建设。首先要建设一个强大的数据库，来存放地质勘查、资源储量、矿山设计、矿山生产、矿山测量等各类数据。其次是各类数据的采集和入库，采集有人机交互采集，如勘查、设计资料的入库;有监测设备的自动采集和入库，如安全监测、采场动态测量等数据的入库。再次才是数据的提取、分析、加工和输出，即基于矿山数据库的分析决策系统，以满足矿山生产管理、储量年报、安全状况、绿色矿山、储量核实和各类报表等多方面的应用。
6.结论
矿山管家的业务范围是以矿山的数字化建设为基础，涉及到矿山勘查、设计、生产、安全、绿色矿山、资源储量多个方面，以满足矿山生产管理、储量年报、安全状况、绿色矿山、储量核实和生成各类报表等多方面应用的综合服务系统。
参考文献
[1]胡建明等，固体矿产资源量估算规程 第1 部分：通则，地质出版社，2020.4
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