摘要：近年來煤炭業(yè)的發(fā)展非常迅猛，而作為開采技術(shù)中運(yùn)用的系統(tǒng)，也隨之快速的改變著、完善著。專家系統(tǒng)的建立和發(fā)展，在煤炭的開采技術(shù)中發(fā)揮了非常重要的作用。本文簡要談?wù)剬＜蚁到y(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容及其在煤炭開采技術(shù)中的應(yīng)用與相關(guān)展望。

關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng)；煤炭開采技術(shù)；應(yīng)用；展望

中圖分類號：TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

中國的經(jīng)濟(jì)隨著改革開放的到來得到了迅猛的發(fā)展，但是在煤炭業(yè)中仍然受到了技術(shù)等因素的制約。由于國內(nèi)在技術(shù)方面以及設(shè)備等條件中不能跟發(fā)達(dá)國家相比，所以其雖然從多方面去研究改造，比如從力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科獲取新的知識與方法，但是總體上仍不能滿足現(xiàn)今對煤炭資源的開發(fā)與利用。像在煤礦等的生產(chǎn)中首先面對的工程性問題，其所涉及的方面非常之廣，在采礦中就只能憑著實踐的經(jīng)驗來作出最后的決策工作。與此同時，隨著開采的深度加大，開采過程中遇到的土壤地質(zhì)問題、煤礦結(jié)構(gòu)等存在諸多變化的因素，使得開采的成本和難度都相對明顯的加大了?，F(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)的發(fā)展，可以說是給了我們一個嶄新的世界，其帶來的巨大影響，使得人們無論是在日常生活還是工作學(xué)習(xí)等等都受到了巨大的沖擊。而其中給煤炭業(yè)帶來的專家系統(tǒng)，其在煤礦等的開采中受到了相當(dāng)?shù)闹匾?，它不僅加快了煤炭業(yè)的開采與利用，同時也提高了在開采過程中的安全與高效性。所以，專家系統(tǒng)將會成為煤炭開采業(yè)中的經(jīng)典，并將在未來發(fā)揮更重大的作用，下面我們將分別談?wù)剬＜蚁到y(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，并就其應(yīng)用作一簡要的未來展望。

2 專家系統(tǒng)

2.1 專家系統(tǒng)內(nèi)容

專家系統(tǒng)就是指一種系統(tǒng)程序，它在某些特定的環(huán)境或者領(lǐng)域中具有專家級別的解決問題的水平和能力。在實際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其能有效的利用專家經(jīng)過長期的積累獲得的豐富的經(jīng)驗和專業(yè)知識，在模擬人類的思維模式的情況下，解決那些相對難以克服的問題。所謂的專家系統(tǒng)即是人工智能的分支，它首先是由費(fèi)根鮑姆等人研發(fā)而來，隨之，專家系統(tǒng)就得到了飛速的發(fā)展，并廣泛的運(yùn)用于多個領(lǐng)域當(dāng)中，給人們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

專家系統(tǒng)通常由人機(jī)交互界面、推理機(jī)、知識庫、綜合數(shù)據(jù)庫等組成，其簡要結(jié)構(gòu)圖如下：

2.2 專家系統(tǒng)在煤炭開采技術(shù)中的發(fā)展及應(yīng)用

專家系統(tǒng)目前在采礦業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用比較早，在1968年美國人費(fèi)根鮑姆等就研發(fā)出了一種能勘探多種礦藏的專家系統(tǒng)。隨后，各發(fā)達(dá)國家也相繼研發(fā)出各具特點的采礦用的專家系統(tǒng)?，F(xiàn)今在我國，專家系統(tǒng)的研發(fā)也步入了一個相對成熟化的階段，各科研工作者在不斷的探索和實踐中，將理論結(jié)合實際，已經(jīng)取得了相當(dāng)好的成績。同時，隨著科技水平的提高，專家系統(tǒng)也逐步先進(jìn)化、完善化。在許多國家，他們的科研機(jī)構(gòu)和一些高等院校均對煤炭業(yè)的開采作出了一定程度的研究，并使用專家系統(tǒng)深入化的進(jìn)入到煤炭的開采工作中，取得了巨大的成果。

就目前來說，專家系統(tǒng)運(yùn)用到煤炭開采業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用只要體現(xiàn)在方案的設(shè)計和決策、參數(shù)優(yōu)化、故障預(yù)測和解決、生產(chǎn)信息的管理、環(huán)境智能化評價等方面。

（1）方案設(shè)計、決策與參數(shù)優(yōu)化

專家系統(tǒng)的建立和運(yùn)用首先就改變了傳統(tǒng)意義上的設(shè)計理論與方法，使方案的設(shè)計、決策和參數(shù)優(yōu)化更加趨于合理化、實際化。像澳大利亞的西部礦業(yè)學(xué)院，他們采用模糊數(shù)學(xué)理論，研發(fā)出了一種特有的專家系統(tǒng)，其能在爆破對策的選擇和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的臺階高度確定上有著非常準(zhǔn)確的判斷與決策；而在美國，阿拉斯加大學(xué)的采礦系就研發(fā)出一種針對性的專家系統(tǒng)，其在采礦方法上獨(dú)具特色，它能在長壁與短壁采煤法之間作出合理的選擇，并能根據(jù)具體情況給出最佳的采煤方案；在我國，馮夏庭開發(fā)出了針對采礦巷道圍巖支護(hù)的設(shè)計的專家系統(tǒng)，它能幫助解決在巷道設(shè)計中圍巖的分類等問題，楊仁樹等則研發(fā)除了煤礦巷道的爆破設(shè)計專家系統(tǒng)，在實際生產(chǎn)操作過程中，實現(xiàn)了煤礦井下的爆破挖掘方案的決策智能化的推理模式的誕生。

（2）煤礦故障的預(yù)測和解決

采礦的設(shè)計與生產(chǎn)均需要考慮到最大限度的提高采礦效益，又需要考慮采礦本身所在的環(huán)境等因素。在實現(xiàn)安全生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境，提高礦產(chǎn)資源的綜合利用效率等方面的基礎(chǔ)上，做到效益的最大化，其所要解決的問題都不是那么簡單，而專家系統(tǒng)的到來，為解決這些問題提供了強(qiáng)有力的技術(shù)后盾支持。

像國內(nèi)，劉衛(wèi)東等人針對礦井沖擊礦壓等因素作出了詳盡的預(yù)測研究，因沖擊礦壓等嚴(yán)重影響著礦井的生產(chǎn)安全，所以他們建立了一種預(yù)測預(yù)報礦壓沖擊的數(shù)據(jù)模型，這種模型是建立在模糊邏輯的基礎(chǔ)上，可見模糊邏輯的運(yùn)用將會給礦井沖擊礦壓的預(yù)測方面起到非常良好的作用。

（3）生產(chǎn)信息化管理

信息化迅速發(fā)展的現(xiàn)代，建立煤礦生產(chǎn)信息化管理的專家系統(tǒng)，將能很好的實現(xiàn)了煤礦業(yè)各部門之間的有效溝通與交流，從而有利于煤礦管理，并能提高工作效率和業(yè)務(wù)水平。在這方面，國內(nèi)就有著非常好的實例。比如中國礦大的楊仁樹等人，在結(jié)合了煤礦生產(chǎn)的實際情況之下，設(shè)計出新型的煤礦井巷開挖的工程管理信息系統(tǒng)，并構(gòu)建了B/S模型的工程管理信息系統(tǒng)，這些都給生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和影響。

（4）環(huán)境智能化評價

在我們開采煤礦等資源的同時，我們也不可避免的破壞著地球的生態(tài)環(huán)境。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞，不僅給當(dāng)?shù)貛砭薮蟮呢?fù)面影響，而且也將會給社會帶來強(qiáng)烈的負(fù)面效應(yīng)，嚴(yán)重阻礙了社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。所以，合理的開發(fā)利用煤礦資源變得迫在眉睫。而專家系統(tǒng)在建立煤礦生態(tài)環(huán)境的智能化評價中，有著非常突出的作用，所以，其在煤礦業(yè)的開采中發(fā)揮了巨大的影響。

3 專家系統(tǒng)展望

盡管專家系統(tǒng)有著非常明顯優(yōu)勢與特點，它能在礦業(yè)的開采中發(fā)揮著巨大的作用，但是就目前而言，專家系統(tǒng)仍然存在一些缺點和問題，比如在知識庫方面，其所能搜集到的專業(yè)而又準(zhǔn)確的知識相對較少，在面對未來的更加復(fù)雜突出化的問題時可能得不到很好的解決；同時在實際的操作過程中，礦井經(jīng)常會出現(xiàn)許多“莫名其妙”的問題，而專家系統(tǒng)在考慮切實情況時并不一定能很好的轉(zhuǎn)化，所以未來的專家系統(tǒng)將會更加注重實際，只有將理論與實際結(jié)合起來，才能使科學(xué)不斷向前發(fā)展，才能使采礦技術(shù)更加趨于完善。

3.1 豐富專家系統(tǒng)知識庫

知識庫是專家系統(tǒng)的核心部分，所以不斷的豐富和擴(kuò)展專家系統(tǒng)的知識將是一份非常重要的工作。未來的專家系統(tǒng)只有不斷的擴(kuò)展知識庫，才能跟上社會的發(fā)展步伐，才能為煤炭業(yè)的開采工作提供更加強(qiáng)大的力量支持。

3.2 結(jié)合實際需要來設(shè)計和優(yōu)化

一切事情都要實事求是，因此專家系統(tǒng)的發(fā)展也必須建立在實事求是的前提下。專家系統(tǒng)要結(jié)合多種方法，采用多種推理技術(shù)等等，并結(jié)合實際的生產(chǎn)狀況，以實用性、高效性為主旨，才能將煤炭的開采事業(yè)發(fā)展壯大。

3.3 加強(qiáng)交流和合作

這個時代，交流和合作已經(jīng)成為所有事業(yè)向前發(fā)展所要注意的首要法則。只有加強(qiáng)合作與交流，實現(xiàn)各大資源的共享，在開發(fā)設(shè)計新的技術(shù)工藝時才能更好的滿足于煤礦的開采利用。因此，未來的專家系統(tǒng)在煤礦業(yè)的開采中亦會走向多元化、廣泛化、共享化的全面發(fā)展之中。

4 結(jié)束語

煤炭資源是我國的重要能源，因此，發(fā)展專家系統(tǒng)將會給煤炭業(yè)的開采技術(shù)帶來巨大的影響。只有不斷的改進(jìn)、完善化專家系統(tǒng)，加強(qiáng)國際間的交流與合作，才能使國內(nèi)的開采技術(shù)不斷地走向成熟化，從而給國家、社會帶來巨大的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]欒利建，馬鑫民，岳中文.專家系統(tǒng)在煤炭開采技術(shù)中的應(yīng)用與展望[J].中國礦業(yè)，2010，4

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[作者簡介]申珅（1980.9-），女，籍貫：江蘇徐州，職稱：講師，學(xué)歷：本科碩士，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用。