信息技术融入采矿工业中的应用方式探讨

王松林 王晓

【摘要】随着采矿技术的不断提升，尤其是在现代技术手段全面改善的大背景下，通过信息技术的处理，能大大的提高采矿的水平，并通过智能化计算程序的巧妙结合，从多方面挖掘采矿工业的全新发展模式。本文在结合当前计算机技术在采矿工业中的应用现状，重点分析采矿计算机在采矿工业中的研究工作，从专家系统、信息系统管理、基于实例的推理系统以及人工神经网络系统技术等多方面进行阐述，并介绍矿山锚杆支护设计与选型专家系统，更好的提高计算机在采矿工业中的具体运用价值。

【关键词】计算机技术 采矿工业 应用前景

现代技术的巧妙运用，尤其是本身具备的成本较低，运行速度快、图形处理能力与显示功能增强的优点，计算机在采矿工业中的运用也越来越广泛，在采矿工业的信息化处理中，可以从信息数据处理、矿床模型建立、矿山设计、矿山设备选型以及各种系统的全面运用，并采用现代化的数据处理、数学应用以及图形绘制等方式，能更好的解决在采矿过程中遇到的难点，实现技术层面的攻破。

1简述信息技术在采矿工业中的运用意义

1.1系统管理的现代技术手段

在采矿工业中，通过计算机的制度化运用方式，可以从信息技术的设计、操作流程、软件应用等多方面深化。通过建立优化的系统建设，在充分考虑企业的管理现状、员工素质的基础上，形成相互监督、相互管理的制约模式，尤其是通过现代先进技术的管理和运用，充分运用信息系统加强招标管理，建立专家数据库，实行商务标、技术标两分离。还自主研发上线了国内第一个全流程招投标管理系统，进行网上隐名评审和独立评审，系统自动读取和分析报价，自动汇总评分结果，有效地防止了串标、围标和假招标现象，引入供应商网上自荐制度，由系统按照供应量、合作关系、综合实力、成本、质量、交付、响应、服务等标准等自动评估。

1.2全面升级的现代管理方式

在采矿工业中实行计算机管理方式，是整体推进管理的一种方式，尤其是通过对采矿工业中涉及到的缓倾斜薄煤层长壁开采、缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采、各种综采高产高效综采设备保障体系、矸石排放的开采技术等方面的运用，可以结合计算机的全面使用，更好的提升现代技术的运用手段，提高采矿的整体效率，服务于整体建设的需要。

2分析目前在采矿工业中应用的新技术

2.1采矿技术的全新运用

（1）开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。

（2）缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

2.2支护质量与顶板动态监测技术运用

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。

3探讨计算机技术融入采矿工业中的应用方式

3.1计算机辅助设计的实际技术运用

在当前的采矿技术中，在打破早期的计算机辅助设计主要用于绘制工程图以及二维图形的显示中，在采矿工业的运行中，主要是通过计算机辅助软件的设计开发软件，就是AutoCAD的巧妙运用，另外目前尚有一些CAD系统开发软件是专为采矿工业研制的，这些软件包括：DATAMINE、SURPAC和LYNX。在实际应用中，这些系统软件常与AutoCAD连接使用，这样使他们的图形显示处理功能大大增加。同时，还可以通过计算机的图形分析技术，从图像的摄取和图像的计算机处理，从而获取准确的信息和相关资料，譬如下图中在露天爆炸优化的数字图像分析系统的整体设计中，可以从多方面进行计算机的技术处理。一是使用摄影技术获取图像；二是将图像转换成数字信息；三是计算机图像处理；四是对求解参数进行衡量和评定；五是确定图像分析求解的参数与实际的现场实测参数之间的关系（或称确定修正系统）；图像分析技术已经用于地质勘探和矿物鉴别。通过五个程序的精密相连，确保整体效能的发挥，提升计算机信息技术的效能（如图1）。

3.2锚杆支护设计与选型的系统技术

在采矿工业的系统设计中，锚杆支护的设计技术可以结合计算机的运用，实现经济实惠的目的。通过五个子系统的构建，结合数据处理能力和图形库的系统程序运用，对整体的设计要点进行全面的深入探讨，从四大功能区域进行全面分析：

（1）决定锚杆形状和锚固的方式；

（2）准去算出锚杆的设计参数；

（3）精准出锚杆的布置方式；

（4）准确推荐锚杆的布置图形；

从这些方面进行全面的细化处理，并建立采矿的整体知识库，对定量与定性的分析，可以采用计算机的处理技术。从决定层面进行执行，还连接两个外部的程序软件，也就是数据库程序和图形库程序，进行多方面的设计处理，能收到很好的实际效果（如图2）。

3.3煤炭地下气化技术的控制

煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它是国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、安全、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的矿区。具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。

3.4业务流程信息系统设计

信息系统对业务流程有控制、过程有记录（日志）、事后可追溯的特点，在这样的基础上，使权力在阳光下运行。在具体业务流程的设计上，形成一种动态的管理监督机制和系统运行模式，将各种力量结合起来，实现财务控制以及技术、制度等的无缝对接，延伸监督管理的范围和领域，譬如，在资金管理的阳光操作上，可以实行系统化管理模式，通过建立网上申请、网上审批、网上监督等业务流程，构建一个资金流向、流量都能实行实时控制的的管理，如果发生各种问题和疑问，系统自动报警或者预警处理，提高对资金处理的最佳模式。通过建立预警监测管理系统，采取红、黄、橙、绿灯标识的形式实施监测预警，对每笔交易行为进行扫描式诊断，即时跟踪研判，就能有效避免人为因素造成各类交易风险。

3.5人工神经网络系统的技术运用

在采矿工业的技术运用中，可以采用先进的人工神经网络技术，就是利用计算机模拟技术，来模仿人的大脑一个神经元，也就是采用处理元素的技术手段，形成一个完整的知识系统，通过程序的运用，形成具备一定素质的运用模式，每个神经网络系统都是由三个神经原层组成的，即输入层、中间层和输出层。在采矿工业中，人工神经网络系统目前的研究工作有：岩体破坏模式的识别、矿床品味分析和生产过程控制等。因此，通过计算机的辨别模式，能为采矿技术提供可靠的信息来源，充实技术的整体运用，并完善信息技术的整体处理水平，为采矿效率的提升提供更为精准的信息资料。譬如，通过计算机人工神经网络的技术运用，研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆等等。

4结语

随着信息技术的日新月异，在采矿工业中的运用也越来越广泛，并且有着强大的发展潜能，在打破传统信息技术难题基础上，结合考虑采矿工业的实际需要，从程序设计、技术层面、生产需要、知识系统等多方面进行深入探讨，将有着深厚的现实意义。而且，通过现代信息技术的全面运用，技术的整体发挥能推动煤矿生产和管理的计算机化，采矿工程师们的日常繁重劳动也将由信息技术取代或部分取代，并发挥着重大的作用。

参考文献：

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