数控机床技术在采矿工业中的应用和展望

孙梅

摘 要：本文在讨论数控在采矿工业中应用现状的基础上，将着重讨论采矿系目前正在进行的研究工作，具体内容包括：专家系统、只是归纳发原理、基于实例的推理系统和人工神经网络技术。最后，作为一个智能数控程序应用实例，简要介绍了矿山锚杆支护设计与选型专家系统。

关键词：采矿工程；数控技术；专家系统

随着煤矿开采技术的不断创新，尤其是现代化信息化技术的程序设计，能解决在采煤过程中遇到的各种困难因素，尤其是数控技术、电子化技术、自动化控制技术等的全面推广，并结合煤矿开采的每一个细小环节，能更好的促进煤矿开采的整体效能发挥。

1 分析数控技术在煤矿开采中存在的问题

1.1 管理相对落后

在数控技术与煤矿机械的运转过程中，需要有全面的管理技术。由于在实际的操作过程中，对于专业的要求不高，在数控技术与机械的融合中没有形成系统化的管理机制，造成管理混乱、机械磨损大，效能运行不强等一些劣势，在电路板的维修与检测中，没有严格的规模管理，造成精度保持性不强，工艺相对落后等现象，影响数控技术的整体效能。

1.2 工艺指导性能不强

在数控技术的运用上，尤其是对于煤矿机械的运行，没有突出整体的工艺性，譬如对于煤矿机械的运行掌握情况，没有形成三个统一的管理方式，即设计周期三个星期，试制周期三个月，无故障运行三年。尤其是在整体技术的运用上，对于质量的控制没有形成工艺性能的全面指导，造成技术与机械运转的脱节，不利于整体效能的提升。

2 概述当前煤矿开采中数控技术的运用特点

2.1 数据库管理信息系统

数据库管理信息系统是在采矿工业中应用最早也是最成熟的数控技术，它的研制与应用使得最大量数据能在数控中进行存储、加工、查询、更新和修改。目前它已被广泛应用于地质勘探、矿山设计、生产管理等日常生产活动。在这些实际应用中，有的是仅仅应用数据库管理信息系统，有的是把数据管理信息系统与其它应用软件结合起来应用。目前新开发的数据库管理信息系统是智能数据库系统（IDS），这种数据库系统在新的数据加入原数据库后，原数据库可以自动对整个数据进行重新组织或安排，以保证对数据查询和处理的有效性和快速性。

2.2 影响因素的全面概括

在当前煤矿开采的技术运用上，要综合考虑不同地质、不同煤层的技术应用，尤其是在井下开采的多种影响因素要有全面的技术分析，主要围绕煤矿开次中的地质形成于构造、煤层的厚度、煤质的整体情况、煤层机构等一些因素，尤其是要考虑在采煤技术中要关系到的设备运行能力、安全规范管理等综合性的要素，考虑煤矿矿井生产的能力、顶底板的整体效能等，对于机械数控技术以及设备的综合考虑要围绕可能出现的一些故障，包括有腐化、变形、拉伸、压痕、磨损、压力不均匀等失调现象，更好的确保整体技术的全面跟进，从而综合实现这些因素的全面解决方法，提高开采技术的针对性与实用功能。

3 探讨数控技术在采矿工业中的应用和展望

3.1 智能化网络控制技术运用

在现代数控技术与煤矿开采及机械设备的结合运用，采用智能化、开放式、网络式的数控装备，能对整体功能有一个全新的掌控，在提高整体采煤量和加工效率上都有很大的作用。通过数控技术的自动适应控制、工艺参数的自动生成，形成连接方便的智能化控制模式，在前馈控制、电机参数设置、模型选定等形成整体的应用，尤其是在程序化操作上，形成简化程序、简化操作步骤的智能系统，智能诊断采煤的空间感，智能监控管理等多方面都有严密的管理机制，能在统一的平台上进行整体的运作，将采煤机械的数控处理系统能全面的适应整体运用的需要，形成开放式的结构规范、配置规范、运行规范等多种综合性的规范平台，在软件操作的统一模式下，能大幅度的满足生产线、制作系统的信息需求和现代操作模式需要，具有敏捷、快速、科技含量高的整体特征。尤其是充分考虑到数控机床的特点，在发挥出新型数控技术的同时，形成网络化发展的先进模式，达到理想的需要。

3.2 人工神经网络系统

人工神经网络系统就是利用数控模拟技术，来模仿人类大脑的一个神经单元称为处理元素，一个神经网络系统就是具有许多这样简单的处理元素组成的，这些处理元素的有机结合就形成了一个完整的知识系统，这样的知识系统像人类大脑一样具有学习功能和物体识别功能。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。一个人工神经网络系统必须经过反复的测试活检验，并根据检验结构对系统进行调整。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。

3.3 程序控制的整体运行

在数控技术与煤矿开采的应用来看，尤其是在当前煤矿企业效益相对提升的大背景下，通过数控技术的融入，能适应不同的环境运行，对于各种煤矿机械的种类、先进设备的更新等都有全面的推动作用。在延续小机械小批量生产的基础上，通过采用焊件来制作毛坯，尤其是通过数控技术来解决传统加工方式难以解决的单件下料问题，并使用数控技术来控制切割，一次完成采煤机械中的采煤机叶片、滚筒的处理方式，将以往的仿形方法取缔，进而优化整个采煤过程，实现整体质量与效能的提升。

4 结语

在当前煤矿企业的数控运用中，采用智能化的技术应用，解决在采矿工程中的各种疑难问题，并突出煤矿生产中的管理与数控的参与，形成数控技术的综合运用模式，对于煤矿企业的开采效率和整体效益都有着很大的作用。

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