礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展與展望

郭強(qiáng)

[摘要]礦業(yè)系統(tǒng)工程是近年來興起的一門新學(xué)科，是由系統(tǒng)工程學(xué)科同礦業(yè)工程學(xué)科相結(jié)合之后所形成的分支性學(xué)科，就整體而言，是屬于組織管理類的新興技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦業(yè)系統(tǒng)的方法管理和分析、控制和設(shè)計(jì)的一門工程技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]礦業(yè)系統(tǒng)工程；發(fā)展趨勢；前景展望

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.23.061

礦業(yè)系統(tǒng)工程是系統(tǒng)學(xué)科同礦業(yè)工程學(xué)科所結(jié)合而形成的學(xué)科，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)下的信息技術(shù)得到了快速有效的管理與發(fā)展，使得在礦業(yè)系統(tǒng)研究方面的成果得到有效應(yīng)用，進(jìn)而作為整體性的分支而發(fā)展完善。在基本的發(fā)展應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，并遵循實(shí)際的發(fā)展應(yīng)用中在未來建設(shè)中的整體發(fā)展趨向，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的有效提升，并在時(shí)代的發(fā)展下完善自身系統(tǒng)的科學(xué)合理性。

1礦業(yè)系統(tǒng)工程概述

礦業(yè)系統(tǒng)工程是具有綜合性的一門新興學(xué)科，具體而言，系統(tǒng)工程是一門在組織管理方面進(jìn)行管理的技術(shù)。單純地就礦業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)來看，礦業(yè)系統(tǒng)是其具體的研究對(duì)象，進(jìn)而開展合理有效的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研究、制造和使用以及試驗(yàn)，并通過具體的應(yīng)用將整體性的系統(tǒng)進(jìn)行涉及和分析以及控制。

礦業(yè)系統(tǒng)工程中具有和礦業(yè)發(fā)展相關(guān)的多個(gè)系統(tǒng)，可以概括到礦山管理和采礦工程以及礦業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等多方面展開有效性的管理和研究，并實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)工程和礦業(yè)工程的有效結(jié)合，以為采礦業(yè)的發(fā)展提供有效的研究依據(jù)。就20世紀(jì)60年代的計(jì)算機(jī)發(fā)展來看，處于發(fā)展前期的計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)快速發(fā)展的整體趨向，并實(shí)現(xiàn)了在基本原理中的應(yīng)用中和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整體技術(shù)的綜合性發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更加快速的發(fā)展途徑和成果研究。而今，在歷經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中，礦業(yè)系統(tǒng)工程已經(jīng)成為全新發(fā)展中的全新的學(xué)科分支和技能研究，使得其本身逐漸發(fā)展成熟和完善。

2礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢

礦業(yè)系統(tǒng)作為一門新興學(xué)科，需要在具體的發(fā)展過程中遵循采礦工程的內(nèi)在性規(guī)律，運(yùn)用專業(yè)化的技術(shù)將采礦系統(tǒng)中的問題不斷地管理和優(yōu)化。另外，在具體的發(fā)展中，需要和現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)發(fā)展技術(shù)和數(shù)學(xué)理論相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)幾何和理論方面的優(yōu)化。

2.1實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的管理配合，開展多樣化的研究

礦業(yè)系統(tǒng)的決策不僅需要依靠單一性的學(xué)科和方法，需要涉及多方面的管理和技術(shù)，以保障研究的多樣性。比如露天礦的電鏟——卡車調(diào)度，就其本身硬件設(shè)施而言，涉及無線通信和GPS以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，而軟件方案則有線性規(guī)劃、數(shù)據(jù)處理和平差測量以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。這就需要運(yùn)用綜合型的研究方法來實(shí)現(xiàn)綜合性工程課題的解決，明顯體現(xiàn)了系統(tǒng)工程現(xiàn)代化的特點(diǎn)。

2.2保障多項(xiàng)目的合作，進(jìn)行大系統(tǒng)的開發(fā)

礦業(yè)工程在具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面具有多環(huán)節(jié)和多層次的特點(diǎn)，這就需要在進(jìn)行具體優(yōu)化時(shí)從整體性上全面出發(fā)。并在傳統(tǒng)的單項(xiàng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整體視野的擴(kuò)大化，使研究工作能夠有范圍更加廣泛的對(duì)象。這個(gè)環(huán)節(jié)最為重要的是礦山?jīng)Q策系統(tǒng)的開發(fā)，展現(xiàn)更高層次的管理水平和整體層次。

2.3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化，并趨于使用

在早期的礦業(yè)系統(tǒng)工程建設(shè)中，人們逐漸學(xué)會(huì)了通過運(yùn)籌學(xué)來實(shí)現(xiàn)采礦環(huán)節(jié)的最優(yōu)化解決，但是，在實(shí)際的應(yīng)用中卻還是會(huì)出現(xiàn)偏離。在行業(yè)的建設(shè)中，通過CAD技術(shù)的科學(xué)有效應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理支撐，使得傳統(tǒng)化的工藝實(shí)現(xiàn)了完善發(fā)展和整體優(yōu)化，但在逐漸的發(fā)展中卻出現(xiàn)了整體目標(biāo)偏移的現(xiàn)象，這就需要從實(shí)際出發(fā)，在人機(jī)相互結(jié)合的方式下實(shí)現(xiàn)管理決策的整體優(yōu)化，并使得作業(yè)自動(dòng)化程度有效提升，優(yōu)化的前提下，實(shí)現(xiàn)整體作業(yè)的可操作性。[1]

2.4在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，應(yīng)用新興的技術(shù)

礦業(yè)系統(tǒng)工程因?yàn)樽陨韺W(xué)科的綜合性，在不斷的發(fā)展中從其他的學(xué)科中汲取經(jīng)驗(yàn)和養(yǎng)分，并且在前期的發(fā)展中，模糊數(shù)學(xué)和人工智能在采礦系統(tǒng)中的應(yīng)用廣泛。而近年來，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用中，全球定位系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了在礦業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得在全新的技術(shù)和學(xué)科指引下，有效地推動(dòng)了采礦工程的全方位發(fā)展。

3礦業(yè)系統(tǒng)工程的前景展望

3.1計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響力不斷增強(qiáng)

就礦業(yè)系統(tǒng)的整體發(fā)展而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)在其行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)快接近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，就這樣的整體形勢而言，可以清楚礦業(yè)系統(tǒng)工程未來的發(fā)展趨向必然離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。而且，近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使其整體性的廣度和寬度得到持續(xù)的增強(qiáng)，完善整體性的系統(tǒng)發(fā)展。

3.2研究內(nèi)容逐步深化

在礦業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展中，研究對(duì)象不斷地拓展和增加。就當(dāng)前狀態(tài)而言，其研究內(nèi)容所涉及的領(lǐng)域深入到諸多的行業(yè)，并且在呈現(xiàn)外延，使得在技術(shù)研究方面的內(nèi)容不斷增加和深化。另外，礦業(yè)性的研究課題不再局限于傳統(tǒng)性的單一且局部的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了層次的多樣性和目標(biāo)系統(tǒng)的綜合性，并使得整體性的分析決策能夠有效的確立和實(shí)施。[2]

3.3實(shí)現(xiàn)采礦工程的實(shí)踐與理論相結(jié)合

就未來的發(fā)展趨勢來看，礦業(yè)系統(tǒng)工程的研究成果在朝著現(xiàn)代商業(yè)性地現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展方向運(yùn)行，以在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境下能夠更好地實(shí)現(xiàn)礦業(yè)領(lǐng)域各項(xiàng)產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣，而且在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展推動(dòng)下快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐下，使得越來越多先進(jìn)的理論研究和軟件開發(fā)在各方面的應(yīng)用更加側(cè)重于對(duì)用戶的方便和快捷，這表明在未來的發(fā)展中，礦業(yè)系統(tǒng)化的發(fā)展已經(jīng)趨向于對(duì)用戶的整體性和現(xiàn)代化服務(wù)。就礦業(yè)系統(tǒng)工程的整體發(fā)展而言，因?yàn)樵谖覈L久發(fā)展的傳統(tǒng)化限制，使得在具體運(yùn)行中還是存在著同現(xiàn)代化的發(fā)展要求所不相適應(yīng)的環(huán)節(jié)，這就需要對(duì)具體的運(yùn)行環(huán)境有明確的認(rèn)知，然后針對(duì)性地進(jìn)行問題分析和策略解決，并在全新技術(shù)和理論的支持下尋找實(shí)踐研究活動(dòng)的突破點(diǎn)，強(qiáng)化實(shí)踐活動(dòng)同相關(guān)理論的有效結(jié)合。

3.4計(jì)算機(jī)技術(shù)的可視化功能將得到廣泛的應(yīng)用

就礦業(yè)系統(tǒng)的未來發(fā)展而言，計(jì)算機(jī)的可視化功能將得到廣泛性的應(yīng)用，這需要實(shí)現(xiàn)礦業(yè)工程整體設(shè)計(jì)成果的直觀性展示。未來通過礦業(yè)工程設(shè)計(jì)的交互式應(yīng)用，在更為先進(jìn)的技術(shù)支持和管理下得到更為廣泛的應(yīng)用。[3]

3.5實(shí)現(xiàn)優(yōu)化方法的合理建設(shè)

在礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展應(yīng)用中，將非嚴(yán)格的優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用，如系統(tǒng)模擬和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等以及具有最優(yōu)化的數(shù)學(xué)性質(zhì)的非嚴(yán)格優(yōu)化法，并在實(shí)現(xiàn)二者有效結(jié)合的基礎(chǔ)上，將決策論和圖論以及數(shù)學(xué)規(guī)劃等嚴(yán)格優(yōu)化方法，得到有效的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的揚(yáng)長避短，并成為未來礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢。

3.6實(shí)現(xiàn)學(xué)科化的有效結(jié)合

在未來采礦事業(yè)的發(fā)展應(yīng)用中，會(huì)出現(xiàn)邊緣性交叉學(xué)科和新興學(xué)科的發(fā)展和深化，并在應(yīng)用的過程中實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的聯(lián)合研究，為應(yīng)用提供更加綜合性的技能管理，實(shí)現(xiàn)整體活動(dòng)的最優(yōu)化。

4結(jié)論

綜上所述，礦業(yè)系統(tǒng)作為新興型的發(fā)展學(xué)科，強(qiáng)化了在各個(gè)環(huán)節(jié)的綜合型發(fā)展與研究，并且在實(shí)踐活動(dòng)中得到有效證實(shí)，明確了其在實(shí)際發(fā)展中的重要性和合理效用。并且在對(duì)實(shí)際發(fā)展趨向進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)未來整體發(fā)展的展望，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)綜合性中工程同系統(tǒng)工程的整體性結(jié)合，并且為整體礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和整體經(jīng)濟(jì)效益的提升展現(xiàn)出了自身的優(yōu)勢和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張幼蒂.礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展與展望[J].金屬礦山，2003（1）：1-3，10.

[2]劉樹新，邊疆.淺談我國礦業(yè)系統(tǒng)工程的發(fā)展與展望[J].環(huán)球人文地理，2014（4）：49.

[3]雷鳴，魯杰.淺談礦業(yè)系統(tǒng)工程在我國的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技信息，2011（24）：296.