采礦系統(tǒng)工程的現(xiàn)狀與發(fā)展

【摘 要】采礦系統(tǒng)工程是在現(xiàn)代采礦業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，它是采礦工程與系統(tǒng)工程相的結(jié)合。研究礦業(yè)系統(tǒng)工程，重點(diǎn)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(guó)采礦技術(shù)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(lái)良好的經(jīng)濟(jì)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(xiàn)狀，對(duì)采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢(shì)作了展望。

【關(guān)鍵詞】采礦系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展

采礦系統(tǒng)工程作為與國(guó)家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的工程，它的每一次重大突破，都可以帶來(lái)相關(guān)技術(shù)的變革，從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。礦產(chǎn)資源作為維系人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(xiàn)。了解采礦工程系統(tǒng)的原理，針對(duì)當(dāng)前采礦系統(tǒng)工程的現(xiàn)狀，提出一些對(duì)改進(jìn)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(shí)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(nèi)在規(guī)律為依據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，來(lái)研究和解決采礦工程中的綜合問(wèn)題的一種工程學(xué)科。它是根據(jù)采礦系統(tǒng)工程發(fā)展起來(lái)的一門新學(xué)科，這個(gè)工程主要有以下特點(diǎn)：

（一）系統(tǒng)性。采礦工程有著涉及面廣、影響因素多、作業(yè)點(diǎn)分散的特點(diǎn)，因而需要在工作中從總體上進(jìn)行全面協(xié)調(diào)。借助系統(tǒng)工程自覺(jué)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(guò)程涉及的諸多學(xué)科之間有著許多聯(lián)系，而之前存在聯(lián)系脫節(jié)的現(xiàn)象。通過(guò)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(xiàn)了安全系統(tǒng)工程、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、邊坡系統(tǒng)工程等邊緣學(xué)科。

（三）科學(xué)性。采礦工程由來(lái)已久，是一門古老的技術(shù)，它過(guò)去依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷而不是精密計(jì)算。在現(xiàn)代采礦工程系統(tǒng)中，引入各種現(xiàn)代數(shù)字和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)行定量化決策，提高了采礦工程的科學(xué)性。

二、采礦系統(tǒng)工程現(xiàn)狀

采礦系統(tǒng)工程從發(fā)展之初到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前有以下特點(diǎn)：

（一）現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。在采礦系統(tǒng)工程中，經(jīng)常會(huì)用到數(shù)學(xué)，如線性規(guī)劃、

非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、可靠性理論、多目標(biāo)決策等數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)科技的進(jìn)步使得許多技術(shù)運(yùn)用在現(xiàn)代采礦工程系統(tǒng)中。如計(jì)算機(jī)仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等，都已已成為現(xiàn)代采礦系統(tǒng)工程的常用手段。

（二）信息科學(xué)是其發(fā)展導(dǎo)向。現(xiàn)代采礦系統(tǒng)工程緊緊跟隨信息科學(xué)的腳步，將其先進(jìn)成果運(yùn)用于實(shí)踐中。許多信息科學(xué)的新發(fā)展，都會(huì)很快在采礦系統(tǒng)工程中得以應(yīng)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(wèn)世后不久，都有在礦業(yè)界迅速得到應(yīng)用。

（三）以采礦工業(yè)需要為基礎(chǔ)。在實(shí)際運(yùn)用中，采礦系統(tǒng)工程在處理問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)往往是依據(jù)采礦工業(yè)的需要，同時(shí)還要考慮時(shí)采礦工業(yè)諸多影響因素。因此，在現(xiàn)代采礦工程系統(tǒng)中，基于采礦工也需要的多目標(biāo)決策、人工智能、模糊決策、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)受到青睞。

三、采礦系統(tǒng)工程發(fā)展新趨勢(shì)

采礦系統(tǒng)工程作為采礦學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)的結(jié)合，它在遵循采礦工程內(nèi)在規(guī)律的過(guò)程中，要解決采礦系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題，同時(shí)，它還要結(jié)合現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展步伐，不斷完成理論與技術(shù)的優(yōu)化。

（一）新學(xué)科、新技術(shù)的廣泛采用。采礦系統(tǒng)工程不斷運(yùn)用其它學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，壯大自己。當(dāng)前階段，模糊數(shù)學(xué)、人工智能在采礦系統(tǒng)工程中較受歡迎。同時(shí)全球定位系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)也在礦山迅速應(yīng)用。這些新學(xué)科、新技術(shù)，都給采礦系統(tǒng)工程帶來(lái)了新發(fā)展。

（二）出現(xiàn)跨學(xué)科的趨勢(shì)。采礦系統(tǒng)工程是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它的決策，僅僅依靠單一學(xué)科顯然難以取得較為理想的效果，因而在某些技術(shù)上采用跨學(xué)科多種方法綜合使用。以露天礦開采中的電鏟卡車調(diào)度來(lái)說(shuō)。它涉及到GPS、計(jì)算機(jī)、無(wú)線通訊等硬件系統(tǒng)，還包括測(cè)量平差、數(shù)據(jù)處理、線性規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃等軟件系統(tǒng)。

（三）軟件開發(fā)的市場(chǎng)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(chǎng)上銷售。如地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、礦床模型、地質(zhì)數(shù)據(jù)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(jìn)整個(gè)礦業(yè)發(fā)展。

（四）技術(shù)的實(shí)用化。在早期的采礦系統(tǒng)工程中，運(yùn)籌學(xué)解決了采礦問(wèn)題，卻容易偏離采礦的工藝要求。直到CAD技術(shù)的出現(xiàn)，使人們用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變，然而還是忽視了優(yōu)化的目標(biāo)。在當(dāng)前形勢(shì)下，人-機(jī)交互作用的模式實(shí)現(xiàn)了決策的優(yōu)化，提高了作業(yè)的自動(dòng)化程度。

四、結(jié)束語(yǔ)

采礦系統(tǒng)工程從出現(xiàn)至今，經(jīng)歷的時(shí)間并不長(zhǎng)，它作為一門新興學(xué)科，促進(jìn)了采礦技術(shù)水平的發(fā)展。采礦系統(tǒng)工程的出現(xiàn)再一次證明了先進(jìn)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)力的促進(jìn)作用。這位我國(guó)礦業(yè)發(fā)展方向提供了一個(gè)好的借鑒。

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