信息技術融入采礦工業中的應用方式探討

王松林 王曉

【摘要】隨著采礦技術的不斷提升，尤其是在現代技術手段全面改善的大背景下，通過信息技術的處理，能大大的提高采礦的水平，并通過智能化計算程序的巧妙結合，從多方面挖掘采礦工業的全新發展模式。本文在結合當前計算機技術在采礦工業中的應用現狀，重點分析采礦計算機在采礦工業中的研究工作，從專家系統、信息系統管理、基于實例的推理系統以及人工神經網絡系統技術等多方面進行闡述，并介紹礦山錨桿支護設計與選型專家系統，更好的提高計算機在采礦工業中的具體運用價值。

【關鍵詞】計算機技術 采礦工業 應用前景

現代技術的巧妙運用，尤其是本身具備的成本較低，運行速度快、圖形處理能力與顯示功能增強的優點，計算機在采礦工業中的運用也越來越廣泛，在采礦工業的信息化處理中，可以從信息數據處理、礦床模型建立、礦山設計、礦山設備選型以及各種系統的全面運用，并采用現代化的數據處理、數學應用以及圖形繪制等方式，能更好的解決在采礦過程中遇到的難點，實現技術層面的攻破。

1簡述信息技術在采礦工業中的運用意義

1.1系統管理的現代技術手段

在采礦工業中，通過計算機的制度化運用方式，可以從信息技術的設計、操作流程、軟件應用等多方面深化。通過建立優化的系統建設，在充分考慮企業的管理現狀、員工素質的基礎上，形成相互監督、相互管理的制約模式，尤其是通過現代先進技術的管理和運用，充分運用信息系統加強招標管理，建立專家數據庫，實行商務標、技術標兩分離。還自主研發上線了國內第一個全流程招投標管理系統，進行網上隱名評審和獨立評審，系統自動讀取和分析報價，自動匯總評分結果，有效地防止了串標、圍標和假招標現象，引入供應商網上自薦制度，由系統按照供應量、合作關系、綜合實力、成本、質量、交付、響應、服務等標準等自動評估。

1.2全面升級的現代管理方式

在采礦工業中實行計算機管理方式，是整體推進管理的一種方式，尤其是通過對采礦工業中涉及到的緩傾斜薄煤層長壁開采、緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁采、各種綜采高產高效綜采設備保障體系、矸石排放的開采技術等方面的運用，可以結合計算機的全面使用，更好的提升現代技術的運用手段，提高采礦的整體效率，服務于整體建設的需要。

2分析目前在采礦工業中應用的新技術

2.1采礦技術的全新運用

（1）開發“埋深淺、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”。硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。5.5m寬煤巷錨桿支護技術，通過寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

（2）緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采術。

2.2支護質量與頂板動態監測技術運用

在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態監測方面，進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測，同時應不斷完善現有的監測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表向直觀、輕便、小型化方向發展。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理；進一步完善沖擊性礦壓顯現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化選擇專家系統。

3探討計算機技術融入采礦工業中的應用方式

3.1計算機輔助設計的實際技術運用

在當前的采礦技術中，在打破早期的計算機輔助設計主要用于繪制工程圖以及二維圖形的顯示中，在采礦工業的運行中，主要是通過計算機輔助軟件的設計開發軟件，就是AutoCAD的巧妙運用，另外目前尚有一些CAD系統開發軟件是專為采礦工業研制的，這些軟件包括：DATAMINE、SURPAC和LYNX。在實際應用中，這些系統軟件常與AutoCAD連接使用，這樣使他們的圖形顯示處理功能大大增加。同時，還可以通過計算機的圖形分析技術，從圖像的攝取和圖像的計算機處理，從而獲取準確的信息和相關資料，譬如下圖中在露天爆炸優化的數字圖像分析系統的整體設計中，可以從多方面進行計算機的技術處理。一是使用攝影技術獲取圖像；二是將圖像轉換成數字信息；三是計算機圖像處理；四是對求解參數進行衡量和評定；五是確定圖像分析求解的參數與實際的現場實測參數之間的關系（或稱確定修正系統）；圖像分析技術已經用于地質勘探和礦物鑒別。通過五個程序的精密相連，確保整體效能的發揮，提升計算機信息技術的效能（如圖1）。

3.2錨桿支護設計與選型的系統技術

在采礦工業的系統設計中，錨桿支護的設計技術可以結合計算機的運用，實現經濟實惠的目的。通過五個子系統的構建，結合數據處理能力和圖形庫的系統程序運用，對整體的設計要點進行全面的深入探討，從四大功能區域進行全面分析：

（1）決定錨桿形狀和錨固的方式；

（2）準去算出錨桿的設計參數；

（3）精準出錨桿的布置方式；

（4）準確推薦錨桿的布置圖形；

從這些方面進行全面的細化處理，并建立采礦的整體知識庫，對定量與定性的分析，可以采用計算機的處理技術。從決定層面進行執行，還連接兩個外部的程序軟件，也就是數據庫程序和圖形庫程序，進行多方面的設計處理，能收到很好的實際效果（如圖2）。

3.3煤炭地下氣化技術的控制

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產生可燃氣體的過程。煤炭地下氣化技術屬于一種特殊的采煤方法，它是國際首創。煤炭地下氣化技術具有投資少、安全、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優點，尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的礦區。具有廣闊的推廣應用前景。應繼續研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝，進行較大規模的地下氣化試驗研究，摸索實現“兩個控制、三個穩定”的技術途徑，并實現連續、穩定生產探索應用的途徑。

3.4業務流程信息系統設計

信息系統對業務流程有控制、過程有記錄（日志）、事后可追溯的特點，在這樣的基礎上，使權力在陽光下運行。在具體業務流程的設計上，形成一種動態的管理監督機制和系統運行模式，將各種力量結合起來，實現財務控制以及技術、制度等的無縫對接，延伸監督管理的范圍和領域，譬如，在資金管理的陽光操作上，可以實行系統化管理模式，通過建立網上申請、網上審批、網上監督等業務流程，構建一個資金流向、流量都能實行實時控制的的管理，如果發生各種問題和疑問，系統自動報警或者預警處理，提高對資金處理的最佳模式。通過建立預警監測管理系統，采取紅、黃、橙、綠燈標識的形式實施監測預警，對每筆交易行為進行掃描式診斷，即時跟蹤研判，就能有效避免人為因素造成各類交易風險。

3.5人工神經網絡系統的技術運用

在采礦工業的技術運用中，可以采用先進的人工神經網絡技術，就是利用計算機模擬技術，來模仿人的大腦一個神經元，也就是采用處理元素的技術手段，形成一個完整的知識系統，通過程序的運用，形成具備一定素質的運用模式，每個神經網絡系統都是由三個神經原層組成的，即輸入層、中間層和輸出層。在采礦工業中，人工神經網絡系統目前的研究工作有：巖體破壞模式的識別、礦床品味分析和生產過程控制等。因此，通過計算機的辨別模式，能為采礦技術提供可靠的信息來源，充實技術的整體運用，并完善信息技術的整體處理水平，為采礦效率的提升提供更為精準的信息資料。譬如，通過計算機人工神經網絡的技術運用，研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液壓支架性能和快速移架系統，開發耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿等等。

4結語

隨著信息技術的日新月異，在采礦工業中的運用也越來越廣泛，并且有著強大的發展潛能，在打破傳統信息技術難題基礎上，結合考慮采礦工業的實際需要，從程序設計、技術層面、生產需要、知識系統等多方面進行深入探討，將有著深厚的現實意義。而且，通過現代信息技術的全面運用，技術的整體發揮能推動煤礦生產和管理的計算機化，采礦工程師們的日常繁重勞動也將由信息技術取代或部分取代，并發揮著重大的作用。

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