采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展與新趨勢

李志剛++++文學(xué)奇

摘要：采礦系統(tǒng)工程是由采礦工程與系統(tǒng)工程相結(jié)合而形成的一個新的學(xué)科分支，在礦業(yè)系統(tǒng)工程研究中，已經(jīng)占據(jù)重要地位。本文首先介紹了采礦系統(tǒng)工程的理論，然后探討了采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀，其次探討了采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢。采礦系統(tǒng)工程的研究不但能使我國采礦安全措施的提高，同時還能帶給企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因此研究采礦系統(tǒng)工程具有非凡同響的意義。

關(guān)鍵詞：采礦工程；系統(tǒng)發(fā)展；前景

采礦系統(tǒng)工程是根據(jù)采礦工程內(nèi)在規(guī)律和基本原理，以系統(tǒng)論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，研究和解決采礦工程綜合優(yōu)化問題的采礦工程學(xué)科分支，這也是適應(yīng)采礦系統(tǒng)工程發(fā)展需要而新起的一門新學(xué)科。由于采礦工程工作量巨大、作業(yè)點眾多、受外界因素影響大，因此，需要借助多方面技術(shù)和系統(tǒng)工程來完善工作?，F(xiàn)代的采礦作業(yè)往往同信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，不僅提高了采礦工作的安全性，還大大提高工程的科學(xué)合理性，讓這一古老的行業(yè)煥發(fā)出新的生機(jī)。

1.采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代為大眾廣泛認(rèn)可的采礦工程的定義是，利用礦產(chǎn)分布的內(nèi)在規(guī)律和特征，結(jié)合系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的基本原理和方法，研究和解決采礦工程問題、開發(fā)更加高效高質(zhì)量的采礦系統(tǒng)的學(xué)科分支。采礦系統(tǒng)工程是為了適應(yīng)現(xiàn)代化礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要而出現(xiàn)的一門新科學(xué)。研究采礦工程系統(tǒng)，對于加快礦產(chǎn)業(yè)的開發(fā)具有非常重要的現(xiàn)實意義。然而，由于采礦工程內(nèi)容復(fù)雜、工作量大、涉及面廣泛，需要從總體上進(jìn)行全面協(xié)調(diào)，這就需要借助系統(tǒng)工程來完善工作內(nèi)容。經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展與進(jìn)步，采礦系統(tǒng)工程的應(yīng)用范圍和涉及領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)廣泛，設(shè)計采礦工程和礦產(chǎn)行業(yè)的各個區(qū)域。在采礦系統(tǒng)工程的設(shè)計與使用過程中，數(shù)學(xué)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)也有著充分的發(fā)揮空間。如計算機(jī)仿真、計算機(jī)輔助設(shè)計和建立數(shù)據(jù)庫等，也已成為采礦系統(tǒng)工程的常用手段。盡管有著多年的研究歷史，我國的采礦系統(tǒng)工程同發(fā)達(dá)國家相比還是有一定的差距。在很多方面，如計算機(jī)的使用、自動化程度都還比不上國外。在硬件設(shè)備、重型自動化機(jī)械的研發(fā)和使用上也需要進(jìn)一步的加強(qiáng)。在應(yīng)用深度方面也存在一定的差距，應(yīng)用的過程還停留在初級階段，很多礦區(qū)的采礦工程系統(tǒng)還只是停留在照貓畫虎的狀態(tài)，缺乏創(chuàng)新性。

2.采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢

2.1向規(guī)模性發(fā)展

就我國目前采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀來看，很多高效率、高技術(shù)含量的新型采礦工藝和技術(shù)都還沒有得到廣泛的應(yīng)用。此外，有些礦區(qū)確實斥巨資引進(jìn)了新技術(shù)，但是沒能跟自身的采礦工程相匹配，缺乏總體上的安排和布局，其結(jié)果就是技術(shù)的作用得不到有效的發(fā)揮，新的手段、新的工藝毫無用武之處。采礦工程在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上具有多層次和多環(huán)節(jié)，需要從總體上進(jìn)行全局優(yōu)化，因此，采礦系統(tǒng)工程向著規(guī)模性的方向進(jìn)行發(fā)展是必然的趨勢。如過去相比，現(xiàn)在人們已經(jīng)擴(kuò)大了視野，著力于更廣闊的系統(tǒng)工程構(gòu)建?，F(xiàn)代化的采礦系統(tǒng)工程需要我們從總體上規(guī)劃構(gòu)思、綜合各方面信息來優(yōu)化系統(tǒng)，將各種技術(shù)手段綜合應(yīng)用，從而實現(xiàn)采礦系統(tǒng)工程的規(guī)模化發(fā)展。只有立足采礦工程的發(fā)展現(xiàn)狀和本身的特性，結(jié)合系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的基本知識，從多角度出發(fā)，加強(qiáng)采礦系統(tǒng)工程的規(guī)模性，才能加速采礦業(yè)更好更快發(fā)展。

2.2向技術(shù)性發(fā)展

采礦工程系統(tǒng)是一門內(nèi)容復(fù)雜、工作量大、涉及面廣泛的綜合型系統(tǒng)學(xué)科，它的發(fā)展需要多種技術(shù)的參與輔助，因此，采礦系統(tǒng)工程想要得到高水平的進(jìn)步，就必須不斷的從其它科學(xué)的發(fā)展中攝取新鮮的血液，充實自身，向技術(shù)性方向發(fā)展。技術(shù)的重要性，在現(xiàn)代的采礦業(yè)中已經(jīng)得到了足夠多的證實。例如，計算機(jī)技術(shù)的廣泛使用，將采礦工程系統(tǒng)的發(fā)展推向了一個全新的歷史高峰。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到采礦的各種領(lǐng)域。多行業(yè)、多技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用體系也愈加完善。采礦行業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自身的技術(shù)建設(shè)，不斷完善自身，實現(xiàn)自我價值的充分發(fā)揮?，F(xiàn)如今，有相當(dāng)多的新技術(shù)、新工藝都在采礦工程系統(tǒng)中得到體現(xiàn)，三維模型的構(gòu)建、數(shù)字動畫的使用已經(jīng)稱為采礦業(yè)的常用手段。不難看出，技術(shù)的發(fā)展一定能夠促使這個行業(yè)向著更高的水平進(jìn)步?，F(xiàn)在，我國的采礦工程相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展明顯無法滿足采礦工程系統(tǒng)在規(guī)模化發(fā)展方向上的進(jìn)步。很多采礦工程技術(shù)同發(fā)達(dá)國家還相差甚遠(yuǎn)。另一個嚴(yán)重制約我國的采礦系統(tǒng)工發(fā)展的問題就是缺乏創(chuàng)新性。目前，我們采礦工程中所使用的技術(shù)手段，絕大多數(shù)都是學(xué)習(xí)的他國經(jīng)驗。這就使得我們在技術(shù)水平上落后于人，另外，他人的經(jīng)驗不一定適用于我們的采礦業(yè)發(fā)展。想要拜托這一困境，就要加強(qiáng)對于技術(shù)的研發(fā)，提升采礦行業(yè)的技術(shù)水平。

2.3向多層次性發(fā)展

由于礦產(chǎn)行業(yè)本身的復(fù)雜性，采礦工作的內(nèi)容復(fù)雜、涉及面廣發(fā)并且容易受到多種外界環(huán)境因素影響，因此，采礦系統(tǒng)也是一個多目標(biāo)、多因數(shù)、多變量、隨機(jī)性因數(shù)影響很強(qiáng)、生產(chǎn)對象和作業(yè)環(huán)境變化很大、多種技術(shù)互相作用下的復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)。歷史的經(jīng)驗已然證實，在采礦系統(tǒng)工程中單獨使用某一種方法，其效果是很不理想的。想要使采礦工程系統(tǒng)的發(fā)展水平上升到一個新的歷史高度，就要采用綜合性研究方法，促使采礦系統(tǒng)工程向著多層次方向發(fā)展。一個系統(tǒng)工程的設(shè)計結(jié)構(gòu)上往往具有多層次、多環(huán)節(jié)、多因素的基本特征，并且各個環(huán)節(jié)之間的影響因素和相互作用關(guān)系非常復(fù)雜，需要從多方面、多個角度進(jìn)行考慮和設(shè)計。有時，還要根據(jù)采礦工作地點的不同，已經(jīng)開采的礦產(chǎn)資源的不同進(jìn)行不同的修改和設(shè)計。所以說，采礦工程系統(tǒng)需要向多層次方向發(fā)展。這是這個行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

2.4向綜合性發(fā)展

礦產(chǎn)行業(yè)本身就是一個復(fù)雜、多變、多因素的行業(yè)，隨著科技水平的不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)采礦工程系統(tǒng)所針對的研究對象不斷增多，綜合性、多學(xué)科的發(fā)展趨勢已經(jīng)是在所難免，是歷史發(fā)展的必然趨勢。在現(xiàn)代的采礦業(yè)中，已然能夠見到多種科學(xué)和技術(shù)的身影。例如，在采礦工作開始的前期準(zhǔn)備中，利用計算機(jī)模擬技術(shù)和信息化技術(shù)，對礦產(chǎn)地區(qū)的地形地質(zhì)進(jìn)行勘探，亦或是利用地質(zhì)學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理和科學(xué)知識對采礦工作進(jìn)行設(shè)計，都已經(jīng)是現(xiàn)代采礦業(yè)常用的工作手段。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子機(jī)器人、遙感技術(shù)（RS）、三維圖象處理與數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術(shù)，也都在采礦工程系統(tǒng)中一展身手。目前最為引人注目的技術(shù)是物探方法與計算機(jī)以及信息技術(shù)結(jié)合的新型技術(shù)手段。這樣一種綜合性、高技術(shù)水平的采礦工程系統(tǒng)一旦被投入使用，將會對采礦工程的發(fā)展產(chǎn)生難以預(yù)計的影響。

3.結(jié)語

采礦工程系統(tǒng)，作為礦產(chǎn)行業(yè)非常重要的組成部分，自出現(xiàn)以來一直都是行業(yè)關(guān)注和研究的熱點。作為一門新興學(xué)科，為采礦業(yè)的迅速發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn)，并且在采礦業(yè)中占據(jù)著主導(dǎo)地位。近年來，我國在采礦工程系統(tǒng)方面有了長足的發(fā)展，但是同發(fā)達(dá)國家相比還有所不足。加強(qiáng)對采礦工程系統(tǒng)的研發(fā)，促進(jìn)其向著規(guī)模性、技術(shù)性、綜合性、多層次性發(fā)面發(fā)展，即有利于解決采礦系統(tǒng)中的安全問題，又能有效提高采礦系統(tǒng)企事業(yè)單位的生產(chǎn)效率。

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