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基于数字化视域探讨矿山的智能化开采策略与工程主要安全问题探讨

王晶
  
富网媒体号
2025年95期
通辽市应急保障中心 内蒙古自治区通辽市 028000

摘要:随着科技的不断进步,数字化与智能化理念逐渐渗透到矿山开采行业,为其带来了巨大的变革。智能化开采策略能够有效提高矿山资源的利用效率,降低生产成本,同时也面临着诸多安全问题。本文通过分析矿山智能化开采的核心策略,探讨在实施过程中可能出现的主要安全隐患,进而提出改进措施与解决方案,以期为矿山安全生产提供参考。

关键词:矿山;智能化开采;数字化;安全问题;策略

矿业作为国民经济的重要支柱,其发展的速度与矿山开采的安全性息息相关。近年来,随着数字化技术的不断发展与应用,矿山开采的智能化趋势愈加明显,如自动化设备、物联网、人工智能等的应用极大地提升了矿山资源的开采效率。然而,在享受数字化带来的便利的同时,矿山行业也面临着新的安全挑战。因此,本文立足数字化视角,研究矿山智能化开采策略与工程安全问题,期望为实现安全、可持续的矿山开采提供理论支持与实践指导。

一、矿山智能化开采的核心策略

(一)自动化设备的应用

矿山智能化开采的首要策略是引入自动化设备,它能够替代人工进行高危作业,降低安全风险。例如,无人驾驶车辆、自动钻机等设备可以在恶劣环境下自主作业,减少人为失误造成的安全事故。

(二)物联网技术的应用

物联网技术可以将矿山中各类设备连接起来,形成一个智能网络。在开采过程中,通过传感器收集数据,如环境监测、设备状态监测等,使得管理者能够实时掌握矿山的运行情况。通过数据分析,可以提前预判潜在的安全隐患,采取相应措施进行防范。

(三)数据分析与人工智能的应用

数据分析技术的发展使得矿山开采过程中的信息处理更加高效。利用人工智能技术,对历史开采数据进行分析,可以优化开采计划,合理安排资源配置,降低开采成本。

二、矿山智能化开采中主要安全问题

(一)信息安全隐患

在矿山智能化开采中,信息安全隐患已成为不可忽视的重要问题。随着自动化设备及物联网系统的普及,网络攻击的风险明显增加,黑客可以通过网络入侵系统,从而控制矿山的自动化设备或获取敏感数据。一旦发生信息泄露,可能导致重大财产损失和安全事故。

(二)设备故障风险

尽管智能化设备在提高矿山开采效率方面起到了积极作用,但其运行中不可避免地面临设备故障风险。在智能化操作过程中,设备的故障可能无法被及时发现,尤其是在全自动控制系统中,监控缺失或异常识别能力不足,可能导致碰撞、坍塌等严重事故。

(三)环境因素对安全的影响

矿山开采面临的安全问题不仅来源于设备与技术,环境因素也是一个不可忽视的影响因素。自然环境的变化,如地下水位波动、地质构造的不稳定,都会对矿山开采作业造成一定的威胁。虽然智能化开采能够进行一定程度的实时监测,但在突发的自然灾害或地质变化面前,智能设备的决策能力往往受到限制。此时,缺乏有效的应对方案可能会导致安全隐患的加剧。

三、防范智能化开采中的安全问题的对策

(一)强化信息安全建设

在智能化矿山开采中,信息安全的建设是确保整体安全管理体系有效运作的重要环节。随着自动化设备和信息系统的广泛应用,矿山的信息化建设面临着网络安全、数据泄露等风险,因此,建立完善的信息安全防护体系显得尤为必要。首先,在技术层面上,矿山企业应实施多层次的网络安全防护措施。这包括防火墙、入侵检测系统和数据加密技术等。防火墙在网络的入口处提供第一道防线,能够有效阻止未经授权的访问。此外,入侵检测系统可实时监控网络流量,及时发现异常活动,做出快速反应,防止潜在的安全威胁。针对数据泄露的问题,企业则需利用数据加密技术对敏感信息进行保护,即使信息被非法获取,也无法被非授权人员读懂或使用。其次,定期的网络安全检查与风险评估是信息安全管理的重要组成部分。通过定期审计和渗透测试,可以识别出信息系统中的潜在弱点,从而制定相应的整改措施。企业应在年度或季度内开展专项检查,配合专业的第三方安全公司进行全面的安全评估,以确保信息安全措施的有效性与可行性。同时,信息安全不仅仅是技术层面的工作,更需要注重人员的意识培养。因此,矿山企业应加强员工的信息安全培训,提高员工的安全意识,使其具备一定的基本防护知识,能够识别并应对网络威胁。定期开展信息安全知识的宣传与培训,增强员工对钓鱼邮件、恶意软件等网络攻击形式的认识,从而增强集体抵御网络攻击的能力。

(二)建立设备维护与应急机制

在矿山智能化开采中,自动化设备的故障风险是亟需解决的安全问题。因此,定期对设备进行维护保养并建立完善的应急机制至关重要。这两方面的工作能显著减少潜在的安全事故,保障矿山运营的平稳顺利。首先,定期的设备维护与保养是确保设备正常运转的前提。企业应根据设备制造商的建议,制定详细的维护计划。这包括定期检查设备的运转状态、润滑系统、传感器和驱动单元等,及时更换磨损部件,防止设备因故障而停运。在此过程中,矿山可以利用先进的预测性维护技术,通过数据分析预测设备故障,并及时进行干预,从而降低突发故障的概率。其次,建立应急处理机制是保证矿山安全生产的重要保障。针对可能出现的各种设备故障,企业需制定详尽的应急预案,确保一旦发生故障,能迅速响应并采取措施。应急预案应涵盖从故障发生到处理完毕的全过程,包括故障报告、现场应急、协调请求、修复与恢复等环节。定期开展应急演练也是提升员工应急反应能力的有效方式。通过模拟真实的设备故障情况,让员工熟悉应急流程,提高其实际操作技能和心理素质。演练后要进行总结,找出不足之处并加以改进,确保在关键时刻能够高效应对。

(三)加强环境监测能力

在矿山智能化开采过程中,环境监测能力的加强是保障作业安全和可持续发展的关键因素。通过物联网技术构建全面的环境监测系统,实现对矿区和周边环境的实时监测,能够有效提升矿山的安全管理水平。首先,矿山企业应利用先进的传感器设备布设环境监测网络,实时监测周围环境的各项指标,如温度、湿度、振动、气体浓度等。这些传感器可以将采集到的数据通过无线网络传输到数据分析平台,确保实时获取环境变化的信息。一旦监测到异常情况,例如气体浓度超标或地面沉降等,系统可立即发出警报,提醒管理人员采取相应措施,防止安全事故的发生。其次,建立环境数据分析平台是提升环境监测能力的重要手段。通过对采集到的环境数据进行分析,矿山企业可以深入了解矿区的地质特点和环境变化趋势,从而制定相应的作业方案和应急预案。例如,当发现某一地下水位异常时,管理人员可以评估是否会对开采作业造成影响,并采取相应措施进行干预。此外,结合地质灾害风险评估的工作,建设环境监测与风险预警系统是非常必要的。通过对地质灾害历史数据的分析,结合实时环境监测数据,可以对潜在的地质灾害进行风险预警,采取预防性措施,减小可能带来的损失。

结束语:

随着矿山智能化开采的不断推进,安全问题的复杂性也随之增加。通过对智能化开采策略的探讨,可以看出数字化技术在矿山开采中的巨大潜力,同时也提醒我们安全问题的重要性。在实施智能化开采的过程中,必须同时注重安全风险的识别与防范,只有做到安全与效益的平衡,才能实现矿山的可持续发展。

参考文献:

[1] 王睿. 数字化技术在矿山开采中的应用研究[J]. 矿业工程, 2022, 34(3): 45-48.

[2] 李明, 张伟. 智能化矿山开采对安全风险的影响及应对措施[J]. 矿业安全与环保, 2023, 39(1): 15-18.

[3] 姚银, 陈东. 物联网技术在矿山安全管理中的应用探讨[J]. 资源与环境, 2023, 41(5): 99-102.

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