數(shù)控機(jī)床技術(shù)在采礦工業(yè)中的應(yīng)用和展望

孫梅

摘 要：本文在討論數(shù)控在采礦工業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將著重討論采礦系目前正在進(jìn)行的研究工作，具體內(nèi)容包括：專家系統(tǒng)、只是歸納發(fā)原理、基于實(shí)例的推理系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。最后，作為一個(gè)智能數(shù)控程序應(yīng)用實(shí)例，簡要介紹了礦山錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)與選型專家系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：采礦工程；數(shù)控技術(shù)；專家系統(tǒng)

隨著煤礦開采技術(shù)的不斷創(chuàng)新，尤其是現(xiàn)代化信息化技術(shù)的程序設(shè)計(jì)，能解決在采煤過程中遇到的各種困難因素，尤其是數(shù)控技術(shù)、電子化技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等的全面推廣，并結(jié)合煤礦開采的每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，能更好的促進(jìn)煤礦開采的整體效能發(fā)揮。

1 分析數(shù)控技術(shù)在煤礦開采中存在的問題

1.1 管理相對(duì)落后

在數(shù)控技術(shù)與煤礦機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，需要有全面的管理技術(shù)。由于在實(shí)際的操作過程中，對(duì)于專業(yè)的要求不高，在數(shù)控技術(shù)與機(jī)械的融合中沒有形成系統(tǒng)化的管理機(jī)制，造成管理混亂、機(jī)械磨損大，效能運(yùn)行不強(qiáng)等一些劣勢，在電路板的維修與檢測中，沒有嚴(yán)格的規(guī)模管理，造成精度保持性不強(qiáng)，工藝相對(duì)落后等現(xiàn)象，影響數(shù)控技術(shù)的整體效能。

1.2 工藝指導(dǎo)性能不強(qiáng)

在數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用上，尤其是對(duì)于煤礦機(jī)械的運(yùn)行，沒有突出整體的工藝性，譬如對(duì)于煤礦機(jī)械的運(yùn)行掌握情況，沒有形成三個(gè)統(tǒng)一的管理方式，即設(shè)計(jì)周期三個(gè)星期，試制周期三個(gè)月，無故障運(yùn)行三年。尤其是在整體技術(shù)的運(yùn)用上，對(duì)于質(zhì)量的控制沒有形成工藝性能的全面指導(dǎo)，造成技術(shù)與機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的脫節(jié)，不利于整體效能的提升。

2 概述當(dāng)前煤礦開采中數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)

2.1 數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)是在采礦工業(yè)中應(yīng)用最早也是最成熟的數(shù)控技術(shù)，它的研制與應(yīng)用使得最大量數(shù)據(jù)能在數(shù)控中進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、查詢、更新和修改。目前它已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探、礦山設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理等日常生產(chǎn)活動(dòng)。在這些實(shí)際應(yīng)用中，有的是僅僅應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)，有的是把數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)與其它應(yīng)用軟件結(jié)合起來應(yīng)用。目前新開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)是智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（IDS），這種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在新的數(shù)據(jù)加入原數(shù)據(jù)庫后，原數(shù)據(jù)庫可以自動(dòng)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織或安排，以保證對(duì)數(shù)據(jù)查詢和處理的有效性和快速性。

2.2 影響因素的全面概括

在當(dāng)前煤礦開采的技術(shù)運(yùn)用上，要綜合考慮不同地質(zhì)、不同煤層的技術(shù)應(yīng)用，尤其是在井下開采的多種影響因素要有全面的技術(shù)分析，主要圍繞煤礦開次中的地質(zhì)形成于構(gòu)造、煤層的厚度、煤質(zhì)的整體情況、煤層機(jī)構(gòu)等一些因素，尤其是要考慮在采煤技術(shù)中要關(guān)系到的設(shè)備運(yùn)行能力、安全規(guī)范管理等綜合性的要素，考慮煤礦礦井生產(chǎn)的能力、頂?shù)装宓恼w效能等，對(duì)于機(jī)械數(shù)控技術(shù)以及設(shè)備的綜合考慮要圍繞可能出現(xiàn)的一些故障，包括有腐化、變形、拉伸、壓痕、磨損、壓力不均勻等失調(diào)現(xiàn)象，更好的確保整體技術(shù)的全面跟進(jìn)，從而綜合實(shí)現(xiàn)這些因素的全面解決方法，提高開采技術(shù)的針對(duì)性與實(shí)用功能。

3 探討數(shù)控技術(shù)在采礦工業(yè)中的應(yīng)用和展望

3.1 智能化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)運(yùn)用

在現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)與煤礦開采及機(jī)械設(shè)備的結(jié)合運(yùn)用，采用智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)式的數(shù)控裝備，能對(duì)整體功能有一個(gè)全新的掌控，在提高整體采煤量和加工效率上都有很大的作用。通過數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)適應(yīng)控制、工藝參數(shù)的自動(dòng)生成，形成連接方便的智能化控制模式，在前饋控制、電機(jī)參數(shù)設(shè)置、模型選定等形成整體的應(yīng)用，尤其是在程序化操作上，形成簡化程序、簡化操作步驟的智能系統(tǒng)，智能診斷采煤的空間感，智能監(jiān)控管理等多方面都有嚴(yán)密的管理機(jī)制，能在統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行整體的運(yùn)作，將采煤機(jī)械的數(shù)控處理系統(tǒng)能全面的適應(yīng)整體運(yùn)用的需要，形成開放式的結(jié)構(gòu)規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行規(guī)范等多種綜合性的規(guī)范平臺(tái)，在軟件操作的統(tǒng)一模式下，能大幅度的滿足生產(chǎn)線、制作系統(tǒng)的信息需求和現(xiàn)代操作模式需要，具有敏捷、快速、科技含量高的整體特征。尤其是充分考慮到數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，在發(fā)揮出新型數(shù)控技術(shù)的同時(shí)，形成網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的先進(jìn)模式，達(dá)到理想的需要。

3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是利用數(shù)控模擬技術(shù)，來模仿人類大腦的一個(gè)神經(jīng)單元稱為處理元素，一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是具有許多這樣簡單的處理元素組成的，這些處理元素的有機(jī)結(jié)合就形成了一個(gè)完整的知識(shí)系統(tǒng)，這樣的知識(shí)系統(tǒng)像人類大腦一樣具有學(xué)習(xí)功能和物體識(shí)別功能。每個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是由三個(gè)神經(jīng)原層組成的，即輸入層、中間層和輸出層。一個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須經(jīng)過反復(fù)的測試活檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。在采礦工業(yè)中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目前的研究工作有：巖體破壞模式的識(shí)別、礦床品味分析和生產(chǎn)過程控制等。

3.3 程序控制的整體運(yùn)行

在數(shù)控技術(shù)與煤礦開采的應(yīng)用來看，尤其是在當(dāng)前煤礦企業(yè)效益相對(duì)提升的大背景下，通過數(shù)控技術(shù)的融入，能適應(yīng)不同的環(huán)境運(yùn)行，對(duì)于各種煤礦機(jī)械的種類、先進(jìn)設(shè)備的更新等都有全面的推動(dòng)作用。在延續(xù)小機(jī)械小批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，通過采用焊件來制作毛坯，尤其是通過數(shù)控技術(shù)來解決傳統(tǒng)加工方式難以解決的單件下料問題，并使用數(shù)控技術(shù)來控制切割，一次完成采煤機(jī)械中的采煤機(jī)葉片、滾筒的處理方式，將以往的仿形方法取締，進(jìn)而優(yōu)化整個(gè)采煤過程，實(shí)現(xiàn)整體質(zhì)量與效能的提升。

4 結(jié)語

在當(dāng)前煤礦企業(yè)的數(shù)控運(yùn)用中，采用智能化的技術(shù)應(yīng)用，解決在采礦工程中的各種疑難問題，并突出煤礦生產(chǎn)中的管理與數(shù)控的參與，形成數(shù)控技術(shù)的綜合運(yùn)用模式，對(duì)于煤礦企業(yè)的開采效率和整體效益都有著很大的作用。

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