顧登賢

（皖北煤電集團恒泰分公司　安徽　馬鞍山　238171）

淺論計算機在礦山生產和管理中的應用

顧登賢

（皖北煤電集團恒泰分公司安徽馬鞍山238171）

運用計算機技術，系統的對礦山狀態(tài)進行分析，為礦山的安全生產數據處理以及輔助經營管理決策提供科學的服務，從而更好地提高礦山企業(yè)的生產效率和經濟效益。本文就是針對目前礦山企業(yè)生產和管理的特點、應用情況等進行深入的分析，實現計算機信息技術在礦山企業(yè)中得到合理應用。

計算機；礦山企業(yè)；應用

引言

當前，計算機信息技術深入到了礦山企業(yè)生產經營的許多方面，礦山企業(yè)可以通過計算機實現數據處理功能、進行生產設計、安全監(jiān)測以及進行生產決策。但是作為一個正常的生產經營企業(yè)，其出現的各種企業(yè)活動既有一定的規(guī)律，也總伴有許多隨機的、復雜的事件，如果想更好地應用計算機技術輔助企業(yè)的生產經營活動，就要通過智能數據庫進行完成，未來智能數據庫與傳統計算機技術相結合是計算機在礦山企業(yè)中的應用趨勢。

1　礦山生產生產企業(yè)特點

（1）礦山企業(yè)是開采大自然地下有用礦產的企業(yè)，屬于資源性企業(yè)。在一個國家整個工業(yè)體系和序列中，屬于原材料工業(yè)，源頭或上游工業(yè)。其企業(yè)的效益不僅取決于下游行業(yè)對其資源的需求數量以及該企業(yè)所占據資源的品位高低，更依賴于該企業(yè)生產成本控制的好壞。

（2）認識礦巖變化的規(guī)律非常困難。在現今社會，我們還不能深入地下全部準確地知道某處礦巖的自然規(guī)律。只能通過建礦前的地質報告進行預測，但不一定準確。因此生產過程中的決策非常重要，決策的正確與否直接關系到礦山企業(yè)的安全生產和經濟效益。

（3）礦山企業(yè)生產具有破壞性、不可恢復性的特點，而且這種破壞不可恢復，不可逆轉，不可重來。最初建礦的工程破壞了原來大自然地表生態(tài)、地壓、地下水系的平衡，這種平衡的過程我們現階段并不能完全知道和控制，常常因為沒控制好而形成災難。優(yōu)化的生產設計則可以最小程度地減少由于生產帶來的破壞。由于礦山存在于地殼內部，地質結構、礦山形態(tài)、理化性質等因素時刻都在發(fā)生著改變，作業(yè)面也在隨著采礦工作的不斷進行而變化，隨之變化的還有工藝、技術、參數等條件，這就使得要求整個開采工作要體現靈活化，在這時，一定要積極加強礦山的生產活性，對于采礦進度與生產進度及時調整。

（4）礦山最終是否會取得豐厚的經濟效益同時也取決于礦山自身資源的特點。為了實現利益最大化，往往要挑選礦石價值高、儲量大、礦體厚、埋藏淺、礦巖穩(wěn)定性高、開采過程相對簡單的礦山進行大力的投資建設，這樣才能保證獲得充分的利益[1]。

（5）礦山企業(yè)在管理上要具有靈活性、適應性和協調性。由于礦產位于地下，礦體本身就具有復雜多變的性質，隨著時間的推移，質量、密度、品位等都會發(fā)生較大波動，這些波動會直接導致工作中出現難以解決的問題，管理必須適當的靈活性[2]。礦山企業(yè)針對相應的開采條件、技術水平、產品價格，及時調整礦山生產情況、采掘計劃以及工藝措施等，以便于能更好的適應環(huán)境的變化。同時礦山管理中要及時對生產進度、生產組織、計劃調度進行統一協調規(guī)劃，以此來避免由于環(huán)境艱苦所引發(fā)的工種、工序、工作地等的多變因素，最終的目的就是要保證生產過程中的安全性。

2　計算機在礦山企業(yè)生產經營中的應用現狀

2.1數據庫管理系統

數據庫管理系統指的是最早的計算機技術，這種技術成功研制之后使得大量的數據存儲到計算機中，通過對于信息的保存、查詢、修改功能實現數據庫的管理。現在這種技術已經廣泛應用于勘探、設計以及管理的日常工作中來。數據庫的應用是企業(yè)信息系統的核心技術，因為數據庫是企業(yè)信息系統的根本所在，是用戶最關心的資源。企業(yè)數據庫的應用基本程序均可以概括為六個方面：數據收集、數據存儲、數據傳輸、數據加工、信息解釋、信息輸出。數據庫系統在礦山企業(yè)主要應用在以下幾個方面：

2.1.1生產系統實時監(jiān)控和管理

統一的生產實時數據庫平臺建立企業(yè)級實時數據庫平臺，用統一的平臺對不同控制系統各生產自動化裝置的實時數據進行采集、存儲和發(fā)布，并按信息化管理的要求，向企業(yè)管理層各管理子系統模塊提供生產現場的各種基礎數據。同時礦山企業(yè)生產環(huán)節(jié)多，使用設備多，流程復雜，數據庫系統的建立為礦山企業(yè)各級管理部門提供的遠程實時生產過程信息，有效地幫助調度人員及時掌握生產狀況，保證生產平穩(wěn)。

2.1.2報警實時監(jiān)視

通過比較當前的數據和歷史趨勢數據，特別是結合裝置安全運行的經驗，通過趨勢圖和數據的分析可以及早報告事故隱患，并且通過對事故前后實時記錄的歷史數據的分析，定位事故發(fā)生的原因。如當前煤礦系統普遍使用的瓦斯報警監(jiān)控系統，即通過對煤礦井下瓦斯數據連續(xù)采集，并進行匯總，在做到即時監(jiān)控的同時還能為煤礦瓦斯治理提供可靠的數據來源。

2.1.3參與礦山企業(yè)管理

利用計算機建立企業(yè)信息管理系統，支持大量原始數據的查詢、匯總。在企業(yè)中形成以計算機為核心的閉環(huán)管理系統，使企業(yè)的人、財、物、供、產、銷全面結合、全面受控、實時反饋、動態(tài)協調、以銷定產、以產求供，降低成本。如當前礦山企業(yè)普遍使用ERP管理系統，它涵蓋了包括財務、人力、采購、銷售等礦山企業(yè)經營管理的重要過程和環(huán)節(jié)，實現經營管理數據的及時性、決策的科學性和成本控制的準確性。

2.2計算機輔助設計

在礦山企業(yè)中，利用計算機系統來輔助人們完成礦山生產設計各個階段的工作，包括資料整理分析、工程計算、工程設計優(yōu)化、經濟效益分析以及圖形制作等。如通過計算機對礦山生產進行輔助設計的方法能夠使其繪制出二維圖形與工程操作圖，見圖1。在采礦的行業(yè)中，最通用的計算機制圖技術就是CAD技術，除此之外，目前還有一些制圖軟件時專門為礦業(yè)生產工作服務的，如LYNX等。

在實際的生產操作中經常把多種軟件與CAD進行捆綁，這樣就能大大加強圖形處理能力。再比如3DMine等軟件的使用可以對工藝流程的設計進行優(yōu)化處理，直接通過軟件對礦山整體進行三維建模處理，能夠有效地在計算機上面直觀的看到采礦全過程，負責人可以通過這一點對礦山生產進行更精準的計算分析，針對不同工藝進行適當的修改工作。也可以利用圖像分析技術對圖像進行針對性處理，以此來提供必要信息和資料，這種技術在未來會在整個礦業(yè)的工作運轉中占有很大比重，具有非常大的潛力[3]。

圖1

2.3計算機的模擬技術應用

模擬技術應用主要是通過在結構上進行數學模型重構，然后再利用計算機技術求解大規(guī)模的代數聯立方程組，對結構類型的反映過程進行模擬實驗，最終為礦山企業(yè)安全生產提供理論依據和數據支撐。如筆者所在的礦山，采礦方法為房柱式開采，經過多年開采發(fā)現礦體穩(wěn)固性較好，采場穩(wěn)定，為進一步提高回采率，對采場結構參數進行從新優(yōu)化。通過對現有采場進行數據采集，利用MAP3D數據分析軟件，模擬采場巖體，建造模型，分析和展示采場位移、應變、應力和強度因數，設計出合理的采場結構參數，在保證安全的前提下，進一步提高礦山回采率，從而也取得了極大的經濟效益。

3　計算機在礦山生產經營中應用展望

隨著科技的不斷進步，人工智能將逐步應用于礦山領域，未來的礦山生產將更加依靠科技化、信息化帶來的先進成果，促使礦山企業(yè)改變現有的生產方式和管理模式。

3.1專家系統

專家系統就是通過運用信息、知識和經驗進行推理，來解決專家才能解決的復雜問題，大大節(jié)省了高智能人群應用的成本。專家系統的特點在于通過啟發(fā)的方式進行數據推理。基本構成包括：經驗、信息、事實、不確定因素等。如設備選型決策專家、穩(wěn)定性分析專家、自燃預測專家、選型專家以及爆破專家等今后將會普遍應用服務于礦山企業(yè)[4]。

3.2推理系統

推理系統是以數據庫內的經驗、實例為依據，當有問題需要及時解決時，數據庫就會幫助系統對之前的類似問題或情況進行搜索，搜索之后進行系統的比對工作，最后篩選出有價值的解決方案，以便于能夠為專家解決問題提供數據上的幫助。相較于專家系統而言，推理系統的相關應用研究成果還比較少，根據文獻介紹，目前正在研究的推理系統包括：礦山混凝土使用期限推理系統，這個系統就是通過大量的實例進行評估，對正在新建的地下礦山的使用期限進行計算[5]。

4　結論

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，傳統信息技術和智能信息技術的結合將會解決之前礦山企業(yè)無法觸及的深層次問題，也必將礦山生產經營帶來翻天覆地的技術革新。相信不遠的未來礦山技術能夠向信息化、虛擬化、遠程化等方向發(fā)展。

[1]徐會軍，潘濤.數字礦山發(fā)展現狀分析[J].中國煤炭，2014（S1）：27～30.

[2]杜培軍，郭達志，陳云浩.空間信息技術在礦山生產和管理中的應用[J].金屬礦山，1998，09：13～16.

[3]陳俊智.基于CAS理論的區(qū)域性礦山復雜采選系統匹配研究及應用[D].昆明理工大學，2009.

[4]王學貴.礦山建設立井施工項目集成管理研究[D].中國礦業(yè)大學（北京），2012.

[5]J.埃爾布朗德，田良燦.計算機在礦山設計和管理中的應用[J].國外采礦技術快報，1987，36：22～24.

[6]安小宇，葛勛，牛百順，張書召.無線網絡技術在礦山生產管理中的應用[J].科技信息（科學教研），2008，04：311+287.

[7]李冬萍，明世祥，張文哲，王艷輝.數據挖掘在礦山生產管理領域中的應用[J].礦業(yè)工程，2006，03：63～65.

TD672

A

1673-0038（2015）32-0272-02

2015-7-22

顧登賢（1971-），男，研究生，主要從事計算機與通訊專業(yè)。