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[摘 要]采矿系统工程是矿业系统工程领域内的一门重要学科,它是由采矿工程与系统工程两个学科相互结合而形成的新学科,在对矿业系统工程的研究中,采矿系统工程占据了十分重要的地位。本文将就采矿系统工程的理论与目前的发展现状进行介绍与探讨,并在此基础上,对未来采矿系统工程的发展新趋势进行研究与探讨。
[关键词]采矿系统工程 发展现状 新趋势 矿业系统工程
中图分类号:F840.681 文献标识码:F 文章编号:1009―914X(2013)34―0469―01
引言
采矿系统工程是采矿工程与系统工程两门学科相结合产生的一门新学科,它的出现标志了矿业工程的现代化发展。同时,它作为矿业系统工程的一个分支,对于利用现代化的技术手段发现并解决采矿工程中存在的优化问题具有现实意义。随着采矿系统工程的不断发展,采矿工程现代化的进程不断推进,很多采矿工作中存在的问题可以通过先进的计算机技术来进行系统的管理,并有效解决。通过采矿系统工程的建设,我们可以将很多定性分析的问题进行定量解决,这在很大程度上提高了采矿工程的高效性和稳定性,对于提高生产效率、保证安全稳定起到了十分重要的作用。
1采矿系统工程的理论与发展现状
1.1采矿系统工程理论
采矿系统工程,它是根据采矿工程的基本原理以及多年来发展形成的内在规律,利用现代数学和系统论的理论,来研究并解决采矿工程中的优化问题的新学科。采矿系统工程的出现适应了采矿工程的现代化发展趋势,对于矿业工程的现代化进展具有重要意义。
1.2采矿系统工程的发展现状
采矿系统工程已经发展了几十年,在采矿工程的各个领域都得到了广泛的应用。目前的采矿系统工程发展迅速,随着我国信息科学的不断发展,采矿系统工程已经具有了较高的现代化技术水平。另外,采矿系统工程与采矿工程的生产需要密切结合,充分考虑采矿工作的影响因素,对于采矿工程的发展具有深远的影响。
1.2.1矿山地质系统
矿山地质系统是采矿系统工程中的一个重要组成部分,对于采矿工程中的地质工作具有广泛的影響,并被广泛的应用于采矿地质工作的各个方面。
(1)地测数据的预处理
近些年来,随着采矿系统工程的发展,数据库技术已在矿业工程中得到广泛的应用,很多地测数据都使用数据库来进行存放。在对于地测数据的处理上,人们通常都会采用各种的统计方法,从总体上对矿产资源的分布情况及其变化的规律进行观察。目前,对于地测数据的处理通常会使用Excel软件和各种数据库软件。一些软件为了更为形象地表达矿藏分布的特征,常常会使用比较鲜明的颜色表现出钻孔内各组分的分布情况。
(2)矿产资源的评价
目前,人们普遍采用在地质勘探的基础上,利用模糊综合评判的方法来对矿产资源进行评价。在评价前,先建立评价指标体系和各种影响因素的权重,再利用模糊评判、灰色关联度分析等方法对矿产资源进行综合评价。近几年来,也有不少人在这一领域进行不断的深入探索,希望在利用人工神经网络、遗传算法等评价方法对矿产资源进行评价上取得突破。
矿山地质系统除了可以完成对地测数据的预处理、矿产资源的评价工作,还可以完成对矿石品位的评估,计算矿产资源的储量,进行地质填图等工作。
1.2.2矿山规划与设计系统
采矿规划与设计系统是采矿系统工程的重要组成部分,对于矿山开采的规划、设计,以及对开采方法的选择、采掘计划的编制都起到重要的作用。
(1)地下开拓系统的设计
对地下开拓系统的设计,常会利用专家系统来确定地下矿井的开拓运输系统。另外,还可以采用解析法求极值的方法,将各项工程的费用代入到数学模型中,进而算出最优的开拓方案。同时,人们为了更好地将各种开拓运输方案进行比较,对比他们的优缺点,常常会利用计算机模拟的方法来进行比较分析。
(2)采矿方法的选择
在目前的采矿系统工程中,常利用专家系统以及模糊评判来选择最优的采矿方法。首先通过常规的推理方法来制定出一系列的可行性方案,然后再利用模糊评判的方法对这些方案进行选择。
(3)采掘计划编制
在当前的采矿系统工程中,对于采掘计划的编制常会利用线性规划的方法来优化对矿山采掘计划的编制。编制采掘计划的目标就是要最大限度的扩大采掘利润,同时最大限度的降低开采成本,其中将各种的开采技术条件作为约束条件。
1.2.3矿山生产工艺系统
(1)对开采工艺及设备的选择
在当前的采矿系统工程中,专家系统是较为常见的选择开采工艺和开采设备的方法。现在,计算机模拟技术被广泛的应用于对开采工艺的研究中,对于矿山生产工艺的最优选择具有现实作用。
(2)对开采工艺过程的分析
在采矿系统工程中,计算机模拟技术被广泛用来对开采工艺的过程进行分析研究,既包括对整个矿井系统的系统性研究,也包括对个别重点部位的局部仿真性研究。对于某些个别的作业,系统还会利用排队论的理念对各个大型设备的有效利用率进行分析。近些年来,随着科技的不断发展,可靠性理论已经被采用到开采工艺过程的分析中,尤其是对于胶带运输机和移动破碎机的露采—半连续开采工艺具有很好的效果。
2采矿系统工程未来的发展新趋势
2.1采矿系统工程的发展
首先,采矿系统工程的发展,必须在符合采矿工程内在规律性的前提下,根据在工程实践中发现的问题和要求来不断推动其向前发展,以此来解决在采矿工程的规划、设计、施工和生产等各个阶段存在的各种优化问题。
其次,采矿系统工程的发展,还必须要遵循系统工程的理论与方法,在此基础上来寻求更加适合采矿工程实践的新方法,以寻求采矿系统工程在系统工程技术领域的全新突破。 2.2采矿系统工程未来的发展新趋势
随着采矿工程、系统工程和其他学科的不断发展变化,采矿系统工程的未来发展也呈现出了一些新的发展趋势。这些新的发展趋势将促使人们不断向全新的方向不断探索,采矿系统工程也将在探索中不断发展前进,实现全新的突破。
(1)综合应用各种研究方法
对采矿系统工程来说,它是一个多种目标、多种变量、多种技术相互作用的复杂的动态系统。因此,在采矿系统工程中将系统工程中的方法单独进行应用往往难以达到理想的效果。于是,对于采矿系统工程的未来发展,一项重要的发展趋势就是利用多种研究方法进行综合性的研究,这也是现代化系统工程的一项主要特点。
(2)与可视化技术的紧密结合
对采矿工程中各种决策结果、设计方案进行图像显示,将是交互式工程设计的有效手段。随着计算機技术的飞速发展,将实现对采矿工程的设计方案在计算机通过二维或三维的实体图像进行显示和输出。与可视化的结合,将是未来采矿系统工程的发展的重要方向。实现采矿工程中各类设计方案的可视化将对采矿工作的开展和设计方案的选择、评价提供更为直观的具有可操作性的平台,对于采矿工程中的很多决策性行为具有重要的指导意义。
(3)一些新兴学科和边缘学科将逐渐被应用到采矿系统工程中
采矿系统工程的学科发展也将不断吸收更多的其他学科的研究成果,从而推动采矿系统工程更好的向前发展。对于一些新兴学科、边缘交叉学科的理论、技术,将拓宽采矿系统工程的发展路径,例如目前发展中的人工智能技术、地理信息系统技术(GIS)、虚拟现实技术和计算机网络技术等,都可能为未来采矿系统工程的发展提供动力。新兴科学领域与传统科学领域的逐渐融合交叉,将为采矿系统工程的发展注入更多的新鲜血液。
结语
目前,采矿系统工程已经被广泛应用于采矿工程的各个领域,并发挥了重要的作用。在未来,采矿系统工程的发展前景更是无穷无尽的,这也意味着未来的采矿事业将被推向更为广阔的发展空间。因此,我们应当看到采矿系统工程的发展对于未来采矿事业所具有的重要意义。
参考文献
[1] 王君辉.采矿系统工程的发展现状与新趋势[J]. 民营科技,2012(2).
[2] 刘建华,岳宗洪. 采矿系统工程的发展与新趋势 [J]. 现代矿业,2009(3).
[关键词]采矿系统工程 发展现状 新趋势 矿业系统工程
中图分类号:F840.681 文献标识码:F 文章编号:1009―914X(2013)34―0469―01
引言
采矿系统工程是采矿工程与系统工程两门学科相结合产生的一门新学科,它的出现标志了矿业工程的现代化发展。同时,它作为矿业系统工程的一个分支,对于利用现代化的技术手段发现并解决采矿工程中存在的优化问题具有现实意义。随着采矿系统工程的不断发展,采矿工程现代化的进程不断推进,很多采矿工作中存在的问题可以通过先进的计算机技术来进行系统的管理,并有效解决。通过采矿系统工程的建设,我们可以将很多定性分析的问题进行定量解决,这在很大程度上提高了采矿工程的高效性和稳定性,对于提高生产效率、保证安全稳定起到了十分重要的作用。
1采矿系统工程的理论与发展现状
1.1采矿系统工程理论
采矿系统工程,它是根据采矿工程的基本原理以及多年来发展形成的内在规律,利用现代数学和系统论的理论,来研究并解决采矿工程中的优化问题的新学科。采矿系统工程的出现适应了采矿工程的现代化发展趋势,对于矿业工程的现代化进展具有重要意义。
1.2采矿系统工程的发展现状
采矿系统工程已经发展了几十年,在采矿工程的各个领域都得到了广泛的应用。目前的采矿系统工程发展迅速,随着我国信息科学的不断发展,采矿系统工程已经具有了较高的现代化技术水平。另外,采矿系统工程与采矿工程的生产需要密切结合,充分考虑采矿工作的影响因素,对于采矿工程的发展具有深远的影响。
1.2.1矿山地质系统
矿山地质系统是采矿系统工程中的一个重要组成部分,对于采矿工程中的地质工作具有广泛的影響,并被广泛的应用于采矿地质工作的各个方面。
(1)地测数据的预处理
近些年来,随着采矿系统工程的发展,数据库技术已在矿业工程中得到广泛的应用,很多地测数据都使用数据库来进行存放。在对于地测数据的处理上,人们通常都会采用各种的统计方法,从总体上对矿产资源的分布情况及其变化的规律进行观察。目前,对于地测数据的处理通常会使用Excel软件和各种数据库软件。一些软件为了更为形象地表达矿藏分布的特征,常常会使用比较鲜明的颜色表现出钻孔内各组分的分布情况。
(2)矿产资源的评价
目前,人们普遍采用在地质勘探的基础上,利用模糊综合评判的方法来对矿产资源进行评价。在评价前,先建立评价指标体系和各种影响因素的权重,再利用模糊评判、灰色关联度分析等方法对矿产资源进行综合评价。近几年来,也有不少人在这一领域进行不断的深入探索,希望在利用人工神经网络、遗传算法等评价方法对矿产资源进行评价上取得突破。
矿山地质系统除了可以完成对地测数据的预处理、矿产资源的评价工作,还可以完成对矿石品位的评估,计算矿产资源的储量,进行地质填图等工作。
1.2.2矿山规划与设计系统
采矿规划与设计系统是采矿系统工程的重要组成部分,对于矿山开采的规划、设计,以及对开采方法的选择、采掘计划的编制都起到重要的作用。
(1)地下开拓系统的设计
对地下开拓系统的设计,常会利用专家系统来确定地下矿井的开拓运输系统。另外,还可以采用解析法求极值的方法,将各项工程的费用代入到数学模型中,进而算出最优的开拓方案。同时,人们为了更好地将各种开拓运输方案进行比较,对比他们的优缺点,常常会利用计算机模拟的方法来进行比较分析。
(2)采矿方法的选择
在目前的采矿系统工程中,常利用专家系统以及模糊评判来选择最优的采矿方法。首先通过常规的推理方法来制定出一系列的可行性方案,然后再利用模糊评判的方法对这些方案进行选择。
(3)采掘计划编制
在当前的采矿系统工程中,对于采掘计划的编制常会利用线性规划的方法来优化对矿山采掘计划的编制。编制采掘计划的目标就是要最大限度的扩大采掘利润,同时最大限度的降低开采成本,其中将各种的开采技术条件作为约束条件。
1.2.3矿山生产工艺系统
(1)对开采工艺及设备的选择
在当前的采矿系统工程中,专家系统是较为常见的选择开采工艺和开采设备的方法。现在,计算机模拟技术被广泛的应用于对开采工艺的研究中,对于矿山生产工艺的最优选择具有现实作用。
(2)对开采工艺过程的分析
在采矿系统工程中,计算机模拟技术被广泛用来对开采工艺的过程进行分析研究,既包括对整个矿井系统的系统性研究,也包括对个别重点部位的局部仿真性研究。对于某些个别的作业,系统还会利用排队论的理念对各个大型设备的有效利用率进行分析。近些年来,随着科技的不断发展,可靠性理论已经被采用到开采工艺过程的分析中,尤其是对于胶带运输机和移动破碎机的露采—半连续开采工艺具有很好的效果。
2采矿系统工程未来的发展新趋势
2.1采矿系统工程的发展
首先,采矿系统工程的发展,必须在符合采矿工程内在规律性的前提下,根据在工程实践中发现的问题和要求来不断推动其向前发展,以此来解决在采矿工程的规划、设计、施工和生产等各个阶段存在的各种优化问题。
其次,采矿系统工程的发展,还必须要遵循系统工程的理论与方法,在此基础上来寻求更加适合采矿工程实践的新方法,以寻求采矿系统工程在系统工程技术领域的全新突破。 2.2采矿系统工程未来的发展新趋势
随着采矿工程、系统工程和其他学科的不断发展变化,采矿系统工程的未来发展也呈现出了一些新的发展趋势。这些新的发展趋势将促使人们不断向全新的方向不断探索,采矿系统工程也将在探索中不断发展前进,实现全新的突破。
(1)综合应用各种研究方法
对采矿系统工程来说,它是一个多种目标、多种变量、多种技术相互作用的复杂的动态系统。因此,在采矿系统工程中将系统工程中的方法单独进行应用往往难以达到理想的效果。于是,对于采矿系统工程的未来发展,一项重要的发展趋势就是利用多种研究方法进行综合性的研究,这也是现代化系统工程的一项主要特点。
(2)与可视化技术的紧密结合
对采矿工程中各种决策结果、设计方案进行图像显示,将是交互式工程设计的有效手段。随着计算機技术的飞速发展,将实现对采矿工程的设计方案在计算机通过二维或三维的实体图像进行显示和输出。与可视化的结合,将是未来采矿系统工程的发展的重要方向。实现采矿工程中各类设计方案的可视化将对采矿工作的开展和设计方案的选择、评价提供更为直观的具有可操作性的平台,对于采矿工程中的很多决策性行为具有重要的指导意义。
(3)一些新兴学科和边缘学科将逐渐被应用到采矿系统工程中
采矿系统工程的学科发展也将不断吸收更多的其他学科的研究成果,从而推动采矿系统工程更好的向前发展。对于一些新兴学科、边缘交叉学科的理论、技术,将拓宽采矿系统工程的发展路径,例如目前发展中的人工智能技术、地理信息系统技术(GIS)、虚拟现实技术和计算机网络技术等,都可能为未来采矿系统工程的发展提供动力。新兴科学领域与传统科学领域的逐渐融合交叉,将为采矿系统工程的发展注入更多的新鲜血液。
结语
目前,采矿系统工程已经被广泛应用于采矿工程的各个领域,并发挥了重要的作用。在未来,采矿系统工程的发展前景更是无穷无尽的,这也意味着未来的采矿事业将被推向更为广阔的发展空间。因此,我们应当看到采矿系统工程的发展对于未来采矿事业所具有的重要意义。
参考文献
[1] 王君辉.采矿系统工程的发展现状与新趋势[J]. 民营科技,2012(2).
[2] 刘建华,岳宗洪. 采矿系统工程的发展与新趋势 [J]. 现代矿业,2009(3).