【摘 要】采礦系統(tǒng)工程是在現代采礦業(yè)的基礎上發(fā)展而來,它是采礦工程與系統(tǒng)工程相的結合。研究礦業(yè)系統(tǒng)工程,重點是研究采礦系統(tǒng)工程。研究采礦系統(tǒng)工程,不但有利于提高我國采礦技術的提升,也有利于采礦工人的生命安全,還能給采礦系統(tǒng)企業(yè)帶來良好的經濟效益和提高安全保障。文章介紹了采礦系統(tǒng)工程的理論,探討了采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現狀,對采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢作了展望。
【關鍵詞】采礦系統(tǒng);現狀;發(fā)展
采礦系統(tǒng)工程作為與國家和社會經濟發(fā)展息息相關的工程,它的每一次重大突破,都可以帶來相關技術的變革,從而帶動整個產業(yè)的發(fā)展。礦產資源作為維系人類社會經濟發(fā)展的重要資源,其重要性不言而喻,采礦工程系統(tǒng)發(fā)展到今天,做出了巨大的貢獻。了解采礦工程系統(tǒng)的原理,針對當前采礦系統(tǒng)工程的現狀,提出一些對改進其系統(tǒng)有利的建議,讓采礦系統(tǒng)工程繼續(xù)為人類造福,有其時代意義。
一、采礦系統(tǒng)工程概述
采礦系統(tǒng)工程是以采礦工程內在規(guī)律為依據,結合系統(tǒng)論和現代數學方法,來研究和解決采礦工程中的綜合問題的一種工程學科。它是根據采礦系統(tǒng)工程發(fā)展起來的一門新學科,這個工程主要有以下特點:
(一)系統(tǒng)性。采礦工程有著涉及面廣、影響因素多、作業(yè)點分散的特點,因而需要在工作中從總體上進行全面協(xié)調。借助系統(tǒng)工程自覺地從總體上整合采礦,讓采礦工作得以統(tǒng)籌安排、有序發(fā)展。
(二)邊緣性。采礦過程涉及的諸多學科之間有著許多聯系,而之前存在聯系脫節(jié)的現象。通過系統(tǒng)工程將采礦工程和系統(tǒng)工程相互滲透和交叉,從而完善這一系統(tǒng)。以至出現了安全系統(tǒng)工程、地質統(tǒng)計學、邊坡系統(tǒng)工程等邊緣學科。
(三)科學性。采礦工程由來已久,是一門古老的技術,它過去依賴于經驗判斷而不是精密計算。在現代采礦工程系統(tǒng)中,引入各種現代數字和計算機技術,實行定量化決策,提高了采礦工程的科學性。
二、采礦系統(tǒng)工程現狀
采礦系統(tǒng)工程從發(fā)展之初到現在,經過幾十年的發(fā)展,目前有以下特點:
(一)現代數學和計算機技術的廣泛應用。在采礦系統(tǒng)工程中,經常會用到數學,如線性規(guī)劃、
非線性規(guī)劃、整數規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、可靠性理論、多目標決策等數學領域的知識。同時,計算機科技的進步使得許多技術運用在現代采礦工程系統(tǒng)中。如計算機仿真、數據庫、計算機輔助設計等,都已已成為現代采礦系統(tǒng)工程的常用手段。
(二)信息科學是其發(fā)展導向。現代采礦系統(tǒng)工程緊緊跟隨信息科學的腳步,將其先進成果運用于實踐中。許多信息科學的新發(fā)展,都會很快在采礦系統(tǒng)工程中得以應用。如70年代找礦專家系統(tǒng)的推出及其之后的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)問世后不久,都有在礦業(yè)界迅速得到應用。
(三)以采礦工業(yè)需要為基礎。在實際運用中,采礦系統(tǒng)工程在處理問題的出發(fā)點往往是依據采礦工業(yè)的需要,同時還要考慮時采礦工業(yè)諸多影響因素。因此,在現代采礦工程系統(tǒng)中,基于采礦工也需要的多目標決策、人工智能、模糊決策、計算機輔助設計等技術受到青睞。
三、采礦系統(tǒng)工程發(fā)展新趨勢
采礦系統(tǒng)工程作為采礦學和系統(tǒng)工程學的結合,它在遵循采礦工程內在規(guī)律的過程中,要解決采礦系統(tǒng)的優(yōu)化問題,同時,它還要結合現代數學和計算機技術的發(fā)展步伐,不斷完成理論與技術的優(yōu)化。
(一)新學科、新技術的廣泛采用。采礦系統(tǒng)工程不斷運用其它學科的優(yōu)勢,壯大自己。當前階段,模糊數學、人工智能在采礦系統(tǒng)工程中較受歡迎。同時全球定位系統(tǒng)、虛擬現實技術、遙感技術和地理信息系統(tǒng)也在礦山迅速應用。這些新學科、新技術,都給采礦系統(tǒng)工程帶來了新發(fā)展。
(二)出現跨學科的趨勢。采礦系統(tǒng)工程是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng),它的決策,僅僅依靠單一學科顯然難以取得較為理想的效果,因而在某些技術上采用跨學科多種方法綜合使用。以露天礦開采中的電鏟卡車調度來說。它涉及到GPS、計算機、無線通訊等硬件系統(tǒng),還包括測量平差、數據處理、線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃等軟件系統(tǒng)。
(三)軟件開發(fā)的市場化、規(guī)范化。采礦系統(tǒng)工程的新突破、新成果,往往以軟件形式在市場上銷售。如地質統(tǒng)計學、礦床模型、地質數據處理、露天礦境界優(yōu)化等等,這些軟件被一些大型礦業(yè)公司采用,從而存進整個礦業(yè)發(fā)展。
(四)技術的實用化。在早期的采礦系統(tǒng)工程中,運籌學解決了采礦問題,卻容易偏離采礦的工藝要求。直到CAD技術的出現,使人們用計算機實現了傳統(tǒng)的設計方法的轉變,然而還是忽視了優(yōu)化的目標。在當前形勢下,人-機交互作用的模式實現了決策的優(yōu)化,提高了作業(yè)的自動化程度。
四、結束語
采礦系統(tǒng)工程從出現至今,經歷的時間并不長,它作為一門新興學科,促進了采礦技術水平的發(fā)展。采礦系統(tǒng)工程的出現再一次證明了先進技術對生產力的促進作用。這位我國礦業(yè)發(fā)展方向提供了一個好的借鑒。
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