采矿工程中计算机技术的应用探索

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:邓广俊
[导读] 摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,采矿工程建设越来越多。
        习水县自然资源局  贵州遵义  563000
        摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,采矿工程建设越来越多。要想实现企业信息化,应将计算机技术应用于采矿工程中。采矿工业中计算机应用范围包括信息数据处理,矿床模型建立等,如何将计算机技术运用于采矿工作是亟待解决的问题。针对采矿工程特点进行研究,提出采矿工程施工中出现的问题,对计算机技术在采矿工程中的应用进行分析,为采矿企业信息化发展提供参考。
        关键词:采矿工程;计算机技术;人工智能
        引言
        矿产资源开发是我国的重点产业,在现阶段发展当中,对于生产安全、生产效率等方面具有了更高的要求。在现今信息化时代背景下,各领域也较多的应用到的计算机技术,在采矿行业发展中,也可以对先进的计算机技术进行充分应用,在充分发挥计算机技术作用的情况下进一步促进自身的良好发展。
        1计算机自动绘制技术的优势
        金属矿山设计与开采的时候,工程图件作为其中的一种重要交流语言,在采矿工程中最是一种应用做广泛的图件,按照设计者的意图,结合金属矿开采自身特征,将任意位置与方向剖面图绘制出来,从而全面反映开采空间位置、井巷工程、金属矿地质结构、每层结构等有关因素。以往采矿工程中在完成这部分工作后,会用到传统人工绘制方法,计算工作量很大,绘图工作量大,在简单重复过程中容易出错,尤其是复制与保存困难较大。针对这种情况,要发挥出计算机自动绘制技术的作用,将计算机强大的计算能力体现出来,为矿山工程的有序发展奠定良好基础。
        2采矿工程中计算机技术应用发展
        上世纪90年代后,随着信息化快速发展,矿山企业在计算机信息化应用建设加快,在如何提高矿山生产效率,降低开采成本,提高生产能力等方面进行了大量应用。以远程遥控与人工智能技术为特点的矿山计算机数字信息化成为采矿业的发展方向。一些采矿业发达国家利用计算机数字信息技术改造矿业,如加拿大在2050年规划中计划北部边界实现机械自动破碎,瑞典制定矿山自动化进军计划,变革传统矿业生产工艺,提高矿山企业的生产效率。采矿对人工智能的研究处于起步阶段,随着人工智能技术发展,人工智能技术必将应用于采矿业。计算机应用可将矿山各种数据综合,实现科学分析等,为矿山资源评估,开拓设计,决策管理等提供直观有效的依据。矿山生产程序模拟是国内矿山企业数字信息化发展方向。国家安全监管局文件明确指出,推进金属地下矿山安全避险系统建设工作,系统建设中有计算机技术应用,可实现监理光线无线通信为主体的通信网络,形成音视频同网传输网络体系。采用工业以太网实现对矿井生产系统及设备的智能化控制,对开采环境数据的自动采集分析等,实现矿产开采环境数字化。
        3计算机技术应用
        3.1虚拟现实技术
        虚拟现实技术是目前新兴的学科,也是一项具有热点、较高关注度的技术类型。在该技术中,以计算机人工模拟为基础,将矿山实时环境同多媒体科技发展相结合,形成三维动态、能够进行人机交互的管理环境。同传统二维设计方式不同,在虚拟现实技术应用中,能够以新的、立体方式对矿山规划进行建模,满足实际的生产要求。目前,Vega、IMAGIS等都是该技术应用中经常使用到的软件。在该技术应用中,主要即是对影像的高程、色彩、平面以及结构等进行数字化处理,在依据统一坐标的情况下,通过无缝拼接处理形成,在实际应用当中,能够在较短的时间内,对真实影像为基础的GIS数字三维模型进行建立,能够结合实际需求对图形进行直接操作,同时应用转换矩阵等方式生成对应的图像。在技术应用当中,不仅具有较好的实时性特点,且在场景生成方面也具有更为真实的特点,能够以3D动态的方式进行呈现。

同时,在技术应用中,能够先使用CAD成图,之后对其进行导图,以此将平面图形实现对立体图形的转化。应用价值方面,在实际矿产开发当中,该技术在应用当中,则能够对矿井在建设、生产当中可能发生的突水、塌方等事故进行预防,避免经济、人员伤亡损失情况的发生。而对于已经发生的事故,也能够有效的进行原因分析,整个过程当中,所使用的图形方式具有直观易懂的特点,能够通过三维图像的应用,对安全问题的发生进行快速、直观的假设,同时能够从多个角度对问题进行分析、观察,以此对安全管理、风险评估的目标进行实现。此外,该技术在实际应用中,也能够真实描绘巷道布置以及地形地貌等,之后再进行模拟生产,在低技术条件、环境、地质等情况综合考虑的基础上,对合理的方案进行选择,以此起到优化生产系统、完善矿井设计的目标。
        3.2通过计算机表示自动生成程序模型
        以计算机程序方式建立剖面图程序模型,内容包括图签、井巷工程、标尺网、图框、断层、陷落柱及其地表名称、尺寸等。通过计算机进行自动绘制时包括以下几点:先在工程图纸上绘制图签、图框及标尺网,以采矿工程平面采集点的方式表示整个井下生产工程状况,并在剖面图上标上名称、标尺等。需要引起注意的是,实际采矿工程要按照陷落柱、断层和井巷等特点进行,这些约束条件将对图签、图框及标尺网产生决定性作用。
        3.3GIS信息监管系统
        应用GIS信息监管系统需有充足矿山信息,有实际地质地形图等,提供技术报告等信息。构建中需发挥GIS软件功能,加大开发力度,将空间分析与应用模型用于矿山模拟,采矿工程中常用EAM系统等进行地测,加强对信息管理不断完善信息监管系统。地面通信总站应用系统软件,应用地质数据智能终端传感器,可实时采集数据信息。通过GIS信息监管系统利用客户端了解工作人员状态,工作环境温度等信息,借助网络技术等可向主管部门提供相关数据,实现对采掘的远程监控,应用GIS信息监管系统后采取定位监管方法。
        3.4计算机采掘规划
        对于该技术来说,即在现代计算机技术应用的情况下,联系矿山生产需求实际,通过数学模型的建立进行分析,以此对整个工程开采进度进行科学规划。在矿山实际生产当中,采掘计划是对相关生产作业进行指导的重要依据。在以往生产中,所制定的计划在科学性、系统性等方面存在一定的不足,存在以经验进行调配的情况,没有对实际情况进行综合分析,并因此对生产效率产生了一定的影响。而在引入数学模型的情况下,则能够使该规划在应用当中具有更高的灵活性特点,能够使原有复杂的计算、数据具有了简单的特征,且计算机建模也能够使规划结果具有直观清晰的特点。而在不断发展的过程中,计算机的采掘规划方式也发生了一定的变化与发展,目前,主要是以ES技术、模拟数学理论进行建模,在能够做好采掘规划的同时,充分发挥计算机作用,通过强大的运算对其进行优化处理。
        结语
        综上所述,采矿工程建设过程中重要环节,其最终绘制结果的精确性及正确性,直接同矿山采矿工程质量相关联,同时涉及到工作人员生命财产安全,这就需要高度的重视工程制图环节的重要意义。然而我国之前应用的绘制方法过于落后,不能同如今矿山采矿需求相适应,此时必须从整体层面上,提高最终制图效果,并创新制图方式,应用更高科技水平的计算机自动绘制技术,提高整体制图效率及质量。
        参考文献:
        [1]张静.计算机技术在采矿工程中的新应用[J].中国锰业,2016,34(06):71-73.
        [2]熊育灿.计算机技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2016(09):124-125.
        [3]赵永安.浅议计算机技术在采矿工程中的应用[J].工业控制计算机,2014,27(04):161-162.
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