引言
??????? 隨著社會發展、科學技術進步和世界人口增長，礦產資源消耗速度也越來越快。人類生存空間是有限的，如何合理開發與利用有限空間中的礦山資源來滿足人類社會的可持續發展要求己成為當今人類社會的共同主題，如何有效地管理礦山，從而最大限度地利用礦產資源，是礦業部門亟待解決的問題。近年來，我國礦業遇到了空前的生存與發展困境。中國礦業要走出困境，面向21世紀尋求可持續發展，必須將礦山企業信息化建設與整個礦山企業的技術創新、管理改革相結合，即走數字礦山之路。
??????? 一、?數字礦山的內涵
??????? 我國從事礦山地理信息系統的科技工作者提出數字化礦井，甚至是數字化礦山的概念。其實質分為：一個層次是將數字礦山中的固有信息（ 即與空間位置直接有關的相固定的信息，如地面地形、井下地質、開采方案、已完成的井下工程等） 數字化，按三維坐標組織起來一個數字礦山，全面、詳盡地刻畫礦山及礦體；另一個層次是在此基礎上再嵌入所有相關信息（即空間位置間接有關的相對變動的信息，如儲量、安全、機電、人事、生產、技術、營銷等）組成一個意義更加廣泛的、多維的數字礦山。前一個層次是將礦山各種信息進行信息化，后一個層次才是真正的數字礦山。
??????? 二、?礦山數字化、信息化和自動化的關系
??????? 礦山數字化、信息化和自動化三者之間的關系用一句話概括：信息化是實質，數字化是表達形式，自動化是基礎和目的。所有的高產高效的現代化礦井其核心是信息，即各種信息的采集、傳輸、應用和反饋的閉環過程，隨著計算機技術、網絡技術的發展，所有的信息都將以數字化的方式表現出來，其應用的最終價值將體現在礦井安全生產自動化（管控一體化）上，體現在企業的減人增效、保障安全上。
??????? 信息化是現代化礦山的實質。現代化礦山實質上是依賴對礦山地理、生產、安全、設備、管理和市場等方面的信息進行采集、傳輸、處理、應用和提升，達到信息增值的目的。其主要內容包括信息的采集（傳感器與檢測）、信息的傳輸（通信）、信息的處理（計算機）、信息的應用與集成（自動化）等等。信息是未來礦山企業的重要戰略資源，擁有全面、完整、準確的信息是企業提高生產能力，保證安全，提高管理水平、市場應變能力和競爭能力的重要保障。
??????? 在這方面美國和澳大利亞的礦山企業做出了榜樣。自20世紀80年代以來，他們在工作面采用計算機（技術）控制的大功率電牽引采煤機、電液控制的液壓支架和具有軟啟動功能的刮板輸送機。而在主要煤流運輸、礦井供電系統、通風、排水系統、礦井提升系統等方面，均采用計算機（技術）實現工況監測、故障診斷與自動控制，對井下環境安全的各種信息進行實時監測。而這些生產、安全、地理和設備的信息通過網絡（通信線路）實時傳送到地面調度中心，使得礦山的安全、生產管理決策更便于優化，實現了電子生產。為減少設備及其零配件的庫存量，進一步降低噸煤成本，他們注重供應鏈的管理，大力推進以計算機、網絡和數據庫為基礎的電子供應鏈。面對市場競爭日益嚴峻，他們轉為以市場的客戶為中心，重視客戶關系管理，實現自動配煤，滿足用戶對各種不同煤質的需要，推動電子商務。礦業先進國家的礦山企業正向管控一體化和產供銷一條龍發展，實現企業信息化。
??????? 數字化是信息的表達形式，而且是信息最高、最先進的表達形式。由于計算機技術、微電子技術，尤其是網絡技術的飛速發展，許多礦山的地理信息、生產信息、安全信息、設備工況信息從采集（傳感器）開始，就實現了數字化、網絡化。傳感器在采集信息的同時，它可以對信息進行處理、自校正等，不僅使被采集的信息更準確，而且可以在一根總線上掛許多個傳感器，使信息傳輸系統更簡便。而被采集的信息不會因傳輸距離和環境使精度受到影響。由于信息是以數字的形式進行采集、處理、傳輸和應用，因此，生產、安全、管理、市場等信息可以在一個統一的平臺上進行傳輸和交流，使所有的信息能得到更充分的應用，使所采集到的信息得到更大的增值。
??????? 自動化（管控一體化）則是現代化礦山的重要基礎和目的。眾所周知，自動化是指機械設備或生產過程、管理過程（DA、BA）在沒有人的直接參與，經過自動檢測、信息傳輸、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現所要達到的目標。信息化（數字化）的信息絕大部分來自于各種生產、工況、安全的自動檢測裝置（傳感器），這些是信息化（數字化）的基礎。反之，由于實現了信息化（數字化），可以在地面對礦山的生產設備的工況進行監測和自動控制，可以實時、連續監測各種地理、安全信息，大大減少井下作業的人數，這不僅可以提高效率，而且可以大大提高煤礦的安全水平。實現了管控一體化之后，把生產、安全和管理有機地融合在一起，在管理層可以實時采集到許多生產、安全的信息，也可以得到許多信息的變化趨勢，為信息化或數字礦山奠定基礎。在此基礎上，利用一些先進的控制理論（如人工智能、專家分析等）建立煤礦安全生產所需的決策支持系統，實現礦井安全、生產和效益的多目標優化和全礦井自動化，最終建成全部機械化礦山。
??????? 要實現礦山信息化和數字化，首先要把自動化搞上去，把基礎打好。沒有各種傳感器的數字化、網絡化實時采集到各種信息，沒有綜合自動化的網絡平臺將信息傳輸到調度指揮中心，信息化和數字化便是無源之水。沒有各種信息的加工、利用和提升，反饋去控制生產、安全、管理各個系統，實現其自動化、信息化、數字化就失去了意義。
??????? 三、?礦山信息化中存在的問題
??????? 1.?“信息孤島”日顯突出
??????? 隨著礦山企業計算機技術應用的不斷深入，不同類型的業務系統和大量的業務數據分散在企業內不同部門、不同系統，由于缺乏數據交換機制，數據需要重復多次輸入，是數據一致性無法保證，信息及時反饋難、共享差，產生所謂的“信息孤島”，造成信息資源和設備資源的極大浪費。
??????? 2.?信息系統建設出現“斷層”現象
??????? 目前礦山企業的信息化投入和應用的分布很不均衡企業的中間層，如設計部門和財務部門等已經初步實現了計算機管理；但企業決策部門的信息化建設依舊很薄弱，基本停留在“形象工程”上，相關的報表滿天飛。目前礦山信息化建設處于“戰術層”的居多，而企業的“決策層”和“決策層”是相當薄弱。
??????? 3.?礦山數據豐富但知識貧乏
??????? 隨著數據庫技術的迅速發展以及數據庫管理系統在礦山廣泛應用，礦山積累的數據越來越多。激增的數據背后隱藏著許多重要的礦山生產經營信息，人們希望能夠對其進行更高層次的分析，以便更好的利用這些數據。但目前的信息系統可以高效的實現數據的錄入、查詢、統計等功能。卻由于缺乏有效的數據分析和挖掘工具，無法發現數據中存在的關系和規則，無法根據現有的數據預測礦山的發展趨勢，從而導致“數據爆炸但知識貧乏”的現象。