采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀與新趨勢

馬朝峰

摘 要 采礦系統(tǒng)工程是采礦工程與系統(tǒng)工程的有效結(jié)合，對礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動作用。如今，采礦系統(tǒng)工程的研究工作已經(jīng)成為礦產(chǎn)行業(yè)研究工作的重點(diǎn)方向之一，其不僅能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段的創(chuàng)新，從而保證采礦企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)營和發(fā)展。本文首先對采礦系統(tǒng)工程進(jìn)行了概述，然后就采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞 采礦系統(tǒng)工程 發(fā)展現(xiàn)狀 新趨勢

中圖分類號：F284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

作為采礦工程的關(guān)鍵組成部分，采礦系統(tǒng)工程是以采礦工程系統(tǒng)為主要研究對象，通過數(shù)學(xué)方法以及科學(xué)理論的運(yùn)用使采礦工程的目標(biāo)和方向更加細(xì)化的一種新興的綜合性學(xué)科。采礦系統(tǒng)工程涉及內(nèi)容眾多且規(guī)則性差，因而其作業(yè)地點(diǎn)較為分散，操作流程也相對復(fù)雜。因此在對采礦系統(tǒng)工程進(jìn)行研究時(shí)，研究人員要對學(xué)科聯(lián)系性較強(qiáng)的部分內(nèi)容進(jìn)行深入的交流和探討，以此促進(jìn)采礦系統(tǒng)工程的研究。通常情況下，施工人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)往往會采用一些經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)的技術(shù)，然而這些技術(shù)不能對采礦系統(tǒng)的研究產(chǎn)生任何積極的影響。因此，研究人員要在理論的基礎(chǔ)上樹立創(chuàng)新意識，以此完善采礦系統(tǒng)工程的建設(shè)工作。

1采礦系統(tǒng)工程概述

采礦系統(tǒng)工程是一采礦工程學(xué)的一個(gè)分支，它是對采礦工程的優(yōu)化，通過現(xiàn)代數(shù)學(xué)與系統(tǒng)理論的結(jié)合，在遵循采礦工程內(nèi)在規(guī)律的基礎(chǔ)上解決采礦工程中出現(xiàn)的問題，是采礦工程學(xué)的重要組成部分。作為一門新興的學(xué)科，采礦系統(tǒng)工程涉及范圍比較廣泛，作業(yè)點(diǎn)比較分散，容易受到各種因素的影響，因而在研究工程過程中，設(shè)計(jì)人員利用系統(tǒng)工程對其進(jìn)行宏觀的調(diào)控，從而使得采礦作業(yè)中存在的問題得以有效的解決。作為一門綜合性學(xué)科，采礦系統(tǒng)工程脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，隨著研究的不斷深化，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科的交叉點(diǎn)，并以此為基點(diǎn)將研究工作不斷細(xì)化和深入，從而又衍生出安全系統(tǒng)工程、邊坡系統(tǒng)工程以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等多個(gè)邊緣性學(xué)科。

2采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)下的采礦系統(tǒng)工程研究工作中，計(jì)算機(jī)技術(shù)（如動態(tài)規(guī)劃、多目標(biāo)決策）以及數(shù)學(xué)方法（如線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃以及整數(shù)規(guī)劃）經(jīng)常會應(yīng)用到其中，并且為工程研究工作提供有效的理論支持。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法在采礦系統(tǒng)工程中有著至關(guān)重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)在各行各業(yè)的技術(shù)也越來越廣泛。盡管采礦系統(tǒng)工程中的應(yīng)用存在一定的難度，但研究人員仍然取得了一定的成果。例如GPS技術(shù)在采礦系統(tǒng)工程中的應(yīng)用可以對礦區(qū)周圍的地形、地貌情況進(jìn)行準(zhǔn)確的收集，為探礦和采礦作業(yè)提供了便利。

多邊形法、距離平方反比法以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是采礦系統(tǒng)工程中較為常見的三種方法。多邊形法計(jì)算結(jié)果較為粗略，一般用于高密度礦的勘察工作。距離平方反比法的分析工作能夠細(xì)致到每個(gè)鉆孔，因而有著更高的精度，勘察工作中有著更為廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法開始應(yīng)用到采礦系統(tǒng)中，為遺傳算法和人工智能網(wǎng)絡(luò)提供了理論依據(jù)。目前，研究人員把主要精力放在了建立三維實(shí)體模型方法的研究中，這種方法是將地質(zhì)剖面圖集合在一個(gè)方塊中，并將方塊拉伸成為一個(gè)三維的形態(tài)，并計(jì)算出不同位置得出礦體界面的方向，但在目前，這種方法仍處于研究階段，未能應(yīng)用到實(shí)際采礦工作中。在地質(zhì)勘查中，一般采用模糊綜合評價(jià)的方法來判斷礦產(chǎn)資源的儲量，因此這首先需要建立一個(gè)加權(quán)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的、完整的評級體系，然后用模糊評價(jià)和灰色關(guān)聯(lián)分析法分析和評價(jià)。

3采礦系統(tǒng)工程的新趨勢

采礦系統(tǒng)工程的未來發(fā)展趨勢采礦系統(tǒng)工程是由采礦學(xué)和系統(tǒng)工程相結(jié)合的學(xué)科，研究人員在研究過程中既要遵循采礦學(xué)的發(fā)展規(guī)律，也要將計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)學(xué)方法進(jìn)行完美地結(jié)合。

3.1多項(xiàng)目大系統(tǒng)方向

采礦系統(tǒng)工程，在結(jié)構(gòu)上具有多環(huán)節(jié)、多層次，但是需要從整體上進(jìn)行優(yōu)化布局。在單項(xiàng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，人們需要進(jìn)一步擴(kuò)大視野，研究更大的對象，特別是決策支持系統(tǒng)的開發(fā)，必須在更高層次上開展。隨著巨系統(tǒng)、大系統(tǒng)等宏觀研究手段的發(fā)展，多項(xiàng)目大系統(tǒng)已經(jīng)受到采礦工作者的重視。

3.2科技化發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展可以說是日新月異的，推動了功能多個(gè)部門或者聯(lián)合多個(gè)部門，研發(fā)這方面的微型計(jì)算機(jī)，該類型的計(jì)算機(jī)已經(jīng)占領(lǐng)大中型計(jì)算機(jī)的市場領(lǐng)域。以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工作站CM在APO礦業(yè)系統(tǒng)中已經(jīng)成熟，方便使用。隨著硬件系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在國際礦業(yè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)將會有更普遍的應(yīng)用。根據(jù)國內(nèi)外采礦系統(tǒng)工程的主要研究軟件，其已無法滿足用戶需求，必須用“剪裁”軟件來取代，用于分析采礦系統(tǒng)中遇到的各種問題。

3.3實(shí)用化的發(fā)展方向

采礦系統(tǒng)工程的諸多理論研究成果，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，當(dāng)前正逐步向?qū)嵱眉夹g(shù)轉(zhuǎn)化。對于實(shí)用性較強(qiáng)的項(xiàng)目，其應(yīng)用的速度相當(dāng)快，而這樣促進(jìn)了技術(shù)與理論研究的結(jié)合，使其發(fā)展更為完善。而在優(yōu)化方法方面，形成了多樣化的格局，主要是應(yīng)用系統(tǒng)工程方法分析和探究采礦工程中的問題，從規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)分析到概率計(jì)算等，均涉及數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。

4結(jié)束語

采礦系統(tǒng)工程是一門專業(yè)性很強(qiáng)的綜合性學(xué)科，研究人員不僅需要掌握采礦作業(yè)的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律，同時(shí)也要注重與數(shù)學(xué)算法以及科學(xué)理論的結(jié)合。唯有此，才能為完善采礦系統(tǒng)工程的建設(shè)工作，促進(jìn)采礦行業(yè)的健康發(fā)展。

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