浅谈采矿系统工程的发展和趋势
浅谈采矿系统工程的发展和趋势
摘要: 采矿系统工程在矿业系统工程中是一门很重要的学科, 在采矿业它占据着非常重要的位置。作为一门新兴学科, 它的广泛应用已促进了采矿技术的高速发展, 特别是在煤矿开采和安全管理方面作出了突出的贡献, 同时也推动了我国煤矿开采技术和安全理论的发展。本文介绍了采矿系统工程的理论, 发展现状, 发展趋势。
关键词: 采矿系统工程、 现状、 新趋势
采矿系统工程是根据采矿工程内在规律和基本原理, 以系统论和现代数学方法, 研究和解决采矿工程综合优化问题的采矿工程学科分支, 这也是适应采矿系统工程发展需要而新起的一门新学科。首先, 由于采矿工程涉及面广、作业点分散、影响因素多, 需要从总体上进行协调, 这就需要借助系统工程来发挥； 其次, 采矿过程涉及许多学科, 以往有脱节的现象。通过与系统工程结合发展, 研究学科之间的相互渗透和交叉, 出现安全系统工程、边坡系统工程、地质统计学等边缘学科； 再次, 采矿工程是一门古老的技术, 常常依赖于经验判断而不是精密计算。通过采矿系统工程引入各种现代数字和计算机技术, 可以将许多定性分析转化为定量决策, 大大提高了采矿工程的科学性, 使其发展成为一门利用现代高科技与系统工程结合而优化的新型学科, 这也为我国采矿工程带来新的活力和发展。
1 采矿系统工程的发展现状
采矿系统工程经过几十年的发展, 应用范围相当广泛, 已经深入到采矿工程的各个领域, 如矿床赋存条件的分析与评价、矿山建设及项目评价、矿山生产工艺系统和矿山压力及边坡稳定等。在采矿系统工程中, 已广泛使用运筹学, 如线性规划、整数规划、非线性规划、网络流、多目标决策和可靠性理论等。计算机科学中的许多先进技术, 如计算机仿真、计算机辅助设计和数据库等, 也已成为采矿系统工程的常用手段。其次, 信息科学的迅速进展, 很快在采矿系统工程中得到应用。
1．1 矿山地质系统
最近几年, 数据仓库技术已开始在矿业界应用, 从面向主题、集成的、时变的和非易失性角度, 整合各种地测数据。在处理地测数据方面, 人们普遍采用各种统计方法, 从总体上观察矿产分布及其变化规律, 如矿石品位、矿体厚度等。Excel 和各种数据库软件被广泛用于数据处理。
矿产储量计算与地质作图。采矿系统工程广泛使用方块法, 用离散的方块拼凑原来连续的矿体, 每一方块拥有自己的几何坐标及所包含的矿量和岩量, 其中矿岩量可用数值计算方法严格积分得出。针对矿山设计的需要, 人们还常常用剖面图和平面图表达矿体, 可称为线框模型法。这种模型下的矿量计算精确度高,