徐征軍，李雪松，張 安

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦安全生產(chǎn)部，山東 煙臺 261400）

在我國整體社會經(jīng)濟高速發(fā)展的進程中，采礦行業(yè)起到了重要的推動作用。對于人類的生活、社會的發(fā)展而言，礦物質(zhì)資源意義深遠。因此，有關(guān)部門應(yīng)當充分重視采礦方法的選擇，明確其在采礦作業(yè)中的重要地位，進而為進一步提升采礦作業(yè)的安全性和采礦質(zhì)量、效率，探尋出最合適的采礦方法選擇技術(shù)。

1 采礦方法選擇概述

（1）采礦方法選擇的作用。對于一個國家綜合實力的提升而言，礦物質(zhì)資源具有重要的影響，其也會對國家經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生影響，由此可見，采礦方法的選擇對于整體采礦行業(yè)乃至國家都具有深遠的意義[1]。另外，采礦方法的選擇對于投入成本的降低、生產(chǎn)作業(yè)的安全性、作業(yè)生產(chǎn)率的提升、礦石產(chǎn)量的增加以及礦石貧化率與損失率的降低也有較大影響。采礦方法的選擇屬于系統(tǒng)較為復雜的工程，礦體的賦存條件以及礦床的地質(zhì)條件和采礦方法的選擇息息相關(guān)，涉及眾多影響因素，而部分因素卻擁有不確定性以及模糊性。另外，各地區(qū)選擇采礦方法的準則也各有差異，使得此項工作層次、目標都較多，這也為此項工作的開展制造了諸多困難。

（2）傳統(tǒng)采礦方法選擇的技術(shù)。在傳統(tǒng)的選擇采礦方法工作中，通常會有三步工作，分別為初選采礦方法、分析技術(shù)經(jīng)濟以及綜合比較分析。詳細來看，就是采礦企業(yè)應(yīng)當嚴格按照礦床的地質(zhì)特點以及企業(yè)自身掌握的采礦技術(shù)，對可行性的采礦方案進行初選，隨后對其技術(shù)經(jīng)濟展開全面分析，若各項比對方案并沒有較為明顯的差距，專業(yè)人員還應(yīng)當開展更加細致的綜合性比對、分析，進而做出最優(yōu)選擇。這種模式較為依賴專業(yè)人員的個人經(jīng)驗，但也被個人能力所限制，同時充滿了主觀上的隨意性，使得最終結(jié)果較為片面、主觀。

2 人工智能技術(shù)在采礦方面的發(fā)展狀況

伴隨科學技術(shù)水平的不斷提升，人工智能已經(jīng)被逐漸應(yīng)用到采礦行業(yè)中，同時其優(yōu)越性也日益凸顯出來[2]。其中，專家系統(tǒng)作為人工智能技術(shù)的主要應(yīng)用之一，其開發(fā)工具在市場中現(xiàn)已大量出現(xiàn)，而研發(fā)出來的各種專家系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用到各個采礦企業(yè)的采礦作業(yè)當中，其中較為常見的便是露天礦區(qū)爆破系統(tǒng)、礦區(qū)設(shè)施選型決策的支持系統(tǒng)以及礦區(qū)錨桿支護的選型和設(shè)計系統(tǒng)。然而相比于發(fā)達國家，我國采礦施工各類作業(yè)問題較為復雜，缺乏合適的相關(guān)硬件、軟件，使得我國有關(guān)人工智能技術(shù)應(yīng)用于采礦作業(yè)仍顯落后。

3 借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法的優(yōu)點

在多年的數(shù)學優(yōu)選技術(shù)比對過程中，我們可以明確各種方法具備一些共同點，包括了：

（1）計算無量綱化。和傳統(tǒng)方法相同，借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法也會對有研究需要的、類似于開采礦床技術(shù)的采礦方法進行列舉，同時對一些包含采礦成本、礦房作業(yè)能力、采礦效率、采礦貧化率和損失率、單耗炸藥以及采切工程量在內(nèi)的經(jīng)濟技術(shù)指標加以精確選定。需要注意的是，上述指標具備量綱，例如kg/t、t/d、m/kt以及%等，這些指標在傳統(tǒng)的采礦方法選擇中無須進行處理，但是在借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法時，有關(guān)人員需要將其量綱去掉，即無量綱化，在計算中只用到指標中的數(shù)字，從而最大限度地將各指標可能產(chǎn)生的不同影響進行去除。

（2）賦予權(quán)重。所謂權(quán)重，即權(quán)數(shù)，屬于模糊數(shù)學的專用名詞之一，主要是對因子的相對重要性程度進行表征的一類表征量度值。在研究借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法的過程中，除了需要將以上指標進行引入之外，還應(yīng)當引入一些難以計量的影響因素，比如生產(chǎn)管理工作的難度、采礦方法中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、填充體可靠系數(shù)、礦體的賦存條件適應(yīng)性、通風狀況、安全性和作業(yè)條件、施工難度和環(huán)保工作、生產(chǎn)的整體可靠性、設(shè)計規(guī)模的保證性以及開采的集中程度等。無論是對于采礦方法的選擇，還是實際采礦施工而言，以上因素都有著重要影響，很多時候甚至會成為決定因素。在傳統(tǒng)的采礦方法選擇中，通常比對眾多方案時只可以進行定性分析，且無法對定量的各項指標展開綜合性比對。但是在借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法時，對于那些無法定量的各項指標能夠借助科學方法將權(quán)重值賦予在其上面。

（3）計算機編程計算。在借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法時，可以使用計算機展開科學計算，并且這種方式能夠使計算流程更簡單，計算軟件也在隨著時代的發(fā)展不斷優(yōu)化和更新，其計算速度極快，而精準度也很高。

在借助數(shù)學方法優(yōu)選采礦方法時，有關(guān)部門還應(yīng)當意識到模糊數(shù)學的優(yōu)勢：對采礦作業(yè)的采礦方法選擇工作而言，其擁有較多的影響因素，包括了礦體有用成分的分布、礦巖的自身性質(zhì)、礦石的價值以及礦體的產(chǎn)狀等，很多時候人們對這些因素的描述都較為模糊[3]。對于模糊數(shù)學而言，其模糊現(xiàn)象為一部分客觀事物間的重要差異在過渡過程中出現(xiàn)的不確定性，即模糊目標或者模糊約束，在采礦行業(yè)中包括了采礦作業(yè)影響地表的程度、礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、采礦施工的安全性、礦巖自身的物理力學特性、地質(zhì)水文環(huán)境以及礦石自身的價值等。由此可見，選擇采礦方法屬于一類模糊問題。正如上文所述，采礦方法的傳統(tǒng)選擇方法缺點很多，不良影響也較大。但是在模糊數(shù)學中，我們可以探尋出較為有效的處理措施。由于礦體位于構(gòu)造較為復雜的應(yīng)力場內(nèi)，開采技術(shù)條件模糊性較大，未知性以及隨機性也較高，所以，有關(guān)人員在選擇采礦方法時也會伴隨這些模糊性、未知性以及隨機性。

4 人工智能理論中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

①處理信息具備自學習、自組織特征，方便綜合、推廣和聯(lián)想。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元間，一般用權(quán)值的大小代表其連接強度，而此權(quán)值一般能夠經(jīng)由學習訓練樣本實時改變，在增加訓練樣本量以及持續(xù)學習的過程中，連接強度也會加強，使得神經(jīng)元反映樣本特點的靈敏度有所提高。②每一個神經(jīng)元都兼具儲存以及處理信息的能力，伴隨神經(jīng)元間的連接強度發(fā)生改變，不僅能夠?qū)⑿畔⒂洃浄从吵鰜?，還可以將處理信息反映出來。③每一個神經(jīng)元都能按照接收信息展開獨立處理、運算，對結(jié)果進行及時輸出，在系統(tǒng)中能夠同時將多個神經(jīng)元輸出結(jié)果加以計算，隨后向下一級進行輸送，使之展開后續(xù)處理。④神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中儲存的信息會被分布到不同位置。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)借助神經(jīng)元間連接與分布的各個連接權(quán)值對特定信息展開表示，這使得即使局域網(wǎng)絡(luò)受到損傷，也能確保正常輸出網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)容錯性得到提升。

5 結(jié)論

總之，在不同采礦區(qū)域，其礦體的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及采礦條件各有差異，同時采礦方法的選擇也會隨科學技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)更新，因此，不同礦區(qū)的采礦方法也各不相同。通過長期的實踐可知，很多礦區(qū)如今都具備豐富的數(shù)據(jù)信息，而一些采礦企業(yè)并不能有效運用這些數(shù)據(jù)信息，所以更應(yīng)重視采礦方法的選擇技術(shù)。