顧登賢

（皖北煤電集團恒泰分公司　安徽　馬鞍山　238171）

淺論計算機在礦山生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用

顧登賢

（皖北煤電集團恒泰分公司安徽馬鞍山238171）

運用計算機技術(shù)，系統(tǒng)的對礦山狀態(tài)進行分析，為礦山的安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理以及輔助經(jīng)營管理決策提供科學(xué)的服務(wù)，從而更好地提高礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。本文就是針對目前礦山企業(yè)生產(chǎn)和管理的特點、應(yīng)用情況等進行深入的分析，實現(xiàn)計算機信息技術(shù)在礦山企業(yè)中得到合理應(yīng)用。

計算機；礦山企業(yè)；應(yīng)用

引言

當前，計算機信息技術(shù)深入到了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的許多方面，礦山企業(yè)可以通過計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能、進行生產(chǎn)設(shè)計、安全監(jiān)測以及進行生產(chǎn)決策。但是作為一個正常的生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)，其出現(xiàn)的各種企業(yè)活動既有一定的規(guī)律，也總伴有許多隨機的、復(fù)雜的事件，如果想更好地應(yīng)用計算機技術(shù)輔助企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動，就要通過智能數(shù)據(jù)庫進行完成，未來智能數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)計算機技術(shù)相結(jié)合是計算機在礦山企業(yè)中的應(yīng)用趨勢。

1　礦山生產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè)特點

（1）礦山企業(yè)是開采大自然地下有用礦產(chǎn)的企業(yè)，屬于資源性企業(yè)。在一個國家整個工業(yè)體系和序列中，屬于原材料工業(yè)，源頭或上游工業(yè)。其企業(yè)的效益不僅取決于下游行業(yè)對其資源的需求數(shù)量以及該企業(yè)所占據(jù)資源的品位高低，更依賴于該企業(yè)生產(chǎn)成本控制的好壞。

（2）認識礦巖變化的規(guī)律非常困難。在現(xiàn)今社會，我們還不能深入地下全部準確地知道某處礦巖的自然規(guī)律。只能通過建礦前的地質(zhì)報告進行預(yù)測，但不一定準確。因此生產(chǎn)過程中的決策非常重要，決策的正確與否直接關(guān)系到礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。

（3）礦山企業(yè)生產(chǎn)具有破壞性、不可恢復(fù)性的特點，而且這種破壞不可恢復(fù)，不可逆轉(zhuǎn)，不可重來。最初建礦的工程破壞了原來大自然地表生態(tài)、地壓、地下水系的平衡，這種平衡的過程我們現(xiàn)階段并不能完全知道和控制，常常因為沒控制好而形成災(zāi)難。優(yōu)化的生產(chǎn)設(shè)計則可以最小程度地減少由于生產(chǎn)帶來的破壞。由于礦山存在于地殼內(nèi)部，地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦山形態(tài)、理化性質(zhì)等因素時刻都在發(fā)生著改變，作業(yè)面也在隨著采礦工作的不斷進行而變化，隨之變化的還有工藝、技術(shù)、參數(shù)等條件，這就使得要求整個開采工作要體現(xiàn)靈活化，在這時，一定要積極加強礦山的生產(chǎn)活性，對于采礦進度與生產(chǎn)進度及時調(diào)整。

（4）礦山最終是否會取得豐厚的經(jīng)濟效益同時也取決于礦山自身資源的特點。為了實現(xiàn)利益最大化，往往要挑選礦石價值高、儲量大、礦體厚、埋藏淺、礦巖穩(wěn)定性高、開采過程相對簡單的礦山進行大力的投資建設(shè)，這樣才能保證獲得充分的利益[1]。

（5）礦山企業(yè)在管理上要具有靈活性、適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性。由于礦產(chǎn)位于地下，礦體本身就具有復(fù)雜多變的性質(zhì)，隨著時間的推移，質(zhì)量、密度、品位等都會發(fā)生較大波動，這些波動會直接導(dǎo)致工作中出現(xiàn)難以解決的問題，管理必須適當?shù)撵`活性[2]。礦山企業(yè)針對相應(yīng)的開采條件、技術(shù)水平、產(chǎn)品價格，及時調(diào)整礦山生產(chǎn)情況、采掘計劃以及工藝措施等，以便于能更好的適應(yīng)環(huán)境的變化。同時礦山管理中要及時對生產(chǎn)進度、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃，以此來避免由于環(huán)境艱苦所引發(fā)的工種、工序、工作地等的多變因素，最終的目的就是要保證生產(chǎn)過程中的安全性。

2　計算機在礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)指的是最早的計算機技術(shù)，這種技術(shù)成功研制之后使得大量的數(shù)據(jù)存儲到計算機中，通過對于信息的保存、查詢、修改功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的管理?，F(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于勘探、設(shè)計以及管理的日常工作中來。數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用是企業(yè)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)，因為數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息系統(tǒng)的根本所在，是用戶最關(guān)心的資源。企業(yè)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用基本程序均可以概括為六個方面：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加工、信息解釋、信息輸出。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在礦山企業(yè)主要應(yīng)用在以下幾個方面：

2.1.1生產(chǎn)系統(tǒng)實時監(jiān)控和管理

統(tǒng)一的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫平臺建立企業(yè)級實時數(shù)據(jù)庫平臺，用統(tǒng)一的平臺對不同控制系統(tǒng)各生產(chǎn)自動化裝置的實時數(shù)據(jù)進行采集、存儲和發(fā)布，并按信息化管理的要求，向企業(yè)管理層各管理子系統(tǒng)模塊提供生產(chǎn)現(xiàn)場的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時礦山企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，使用設(shè)備多，流程復(fù)雜，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建立為礦山企業(yè)各級管理部門提供的遠程實時生產(chǎn)過程信息，有效地幫助調(diào)度人員及時掌握生產(chǎn)狀況，保證生產(chǎn)平穩(wěn)。

2.1.2報警實時監(jiān)視

通過比較當前的數(shù)據(jù)和歷史趨勢數(shù)據(jù)，特別是結(jié)合裝置安全運行的經(jīng)驗，通過趨勢圖和數(shù)據(jù)的分析可以及早報告事故隱患，并且通過對事故前后實時記錄的歷史數(shù)據(jù)的分析，定位事故發(fā)生的原因。如當前煤礦系統(tǒng)普遍使用的瓦斯報警監(jiān)控系統(tǒng)，即通過對煤礦井下瓦斯數(shù)據(jù)連續(xù)采集，并進行匯總，在做到即時監(jiān)控的同時還能為煤礦瓦斯治理提供可靠的數(shù)據(jù)來源。

2.1.3參與礦山企業(yè)管理

利用計算機建立企業(yè)信息管理系統(tǒng)，支持大量原始數(shù)據(jù)的查詢、匯總。在企業(yè)中形成以計算機為核心的閉環(huán)管理系統(tǒng)，使企業(yè)的人、財、物、供、產(chǎn)、銷全面結(jié)合、全面受控、實時反饋、動態(tài)協(xié)調(diào)、以銷定產(chǎn)、以產(chǎn)求供，降低成本。如當前礦山企業(yè)普遍使用ERP管理系統(tǒng)，它涵蓋了包括財務(wù)、人力、采購、銷售等礦山企業(yè)經(jīng)營管理的重要過程和環(huán)節(jié)，實現(xiàn)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)的及時性、決策的科學(xué)性和成本控制的準確性。

2.2計算機輔助設(shè)計

在礦山企業(yè)中，利用計算機系統(tǒng)來輔助人們完成礦山生產(chǎn)設(shè)計各個階段的工作，包括資料整理分析、工程計算、工程設(shè)計優(yōu)化、經(jīng)濟效益分析以及圖形制作等。如通過計算機對礦山生產(chǎn)進行輔助設(shè)計的方法能夠使其繪制出二維圖形與工程操作圖，見圖1。在采礦的行業(yè)中，最通用的計算機制圖技術(shù)就是CAD技術(shù)，除此之外，目前還有一些制圖軟件時專門為礦業(yè)生產(chǎn)工作服務(wù)的，如LYNX等。

在實際的生產(chǎn)操作中經(jīng)常把多種軟件與CAD進行捆綁，這樣就能大大加強圖形處理能力。再比如3DMine等軟件的使用可以對工藝流程的設(shè)計進行優(yōu)化處理，直接通過軟件對礦山整體進行三維建模處理，能夠有效地在計算機上面直觀的看到采礦全過程，負責(zé)人可以通過這一點對礦山生產(chǎn)進行更精準的計算分析，針對不同工藝進行適當?shù)男薷墓ぷ?。也可以利用圖像分析技術(shù)對圖像進行針對性處理，以此來提供必要信息和資料，這種技術(shù)在未來會在整個礦業(yè)的工作運轉(zhuǎn)中占有很大比重，具有非常大的潛力[3]。

圖1

2.3計算機的模擬技術(shù)應(yīng)用

模擬技術(shù)應(yīng)用主要是通過在結(jié)構(gòu)上進行數(shù)學(xué)模型重構(gòu)，然后再利用計算機技術(shù)求解大規(guī)模的代數(shù)聯(lián)立方程組，對結(jié)構(gòu)類型的反映過程進行模擬實驗，最終為礦山企業(yè)安全生產(chǎn)提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。如筆者所在的礦山，采礦方法為房柱式開采，經(jīng)過多年開采發(fā)現(xiàn)礦體穩(wěn)固性較好，采場穩(wěn)定，為進一步提高回采率，對采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行從新優(yōu)化。通過對現(xiàn)有采場進行數(shù)據(jù)采集，利用MAP3D數(shù)據(jù)分析軟件，模擬采場巖體，建造模型，分析和展示采場位移、應(yīng)變、應(yīng)力和強度因數(shù)，設(shè)計出合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)，在保證安全的前提下，進一步提高礦山回采率，從而也取得了極大的經(jīng)濟效益。

3　計算機在礦山生產(chǎn)經(jīng)營中應(yīng)用展望

隨著科技的不斷進步，人工智能將逐步應(yīng)用于礦山領(lǐng)域，未來的礦山生產(chǎn)將更加依靠科技化、信息化帶來的先進成果，促使礦山企業(yè)改變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式和管理模式。

3.1專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)就是通過運用信息、知識和經(jīng)驗進行推理，來解決專家才能解決的復(fù)雜問題，大大節(jié)省了高智能人群應(yīng)用的成本。專家系統(tǒng)的特點在于通過啟發(fā)的方式進行數(shù)據(jù)推理?；緲?gòu)成包括：經(jīng)驗、信息、事實、不確定因素等。如設(shè)備選型決策專家、穩(wěn)定性分析專家、自燃預(yù)測專家、選型專家以及爆破專家等今后將會普遍應(yīng)用服務(wù)于礦山企業(yè)[4]。

3.2推理系統(tǒng)

推理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫內(nèi)的經(jīng)驗、實例為依據(jù)，當有問題需要及時解決時，數(shù)據(jù)庫就會幫助系統(tǒng)對之前的類似問題或情況進行搜索，搜索之后進行系統(tǒng)的比對工作，最后篩選出有價值的解決方案，以便于能夠為專家解決問題提供數(shù)據(jù)上的幫助。相較于專家系統(tǒng)而言，推理系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用研究成果還比較少，根據(jù)文獻介紹，目前正在研究的推理系統(tǒng)包括：礦山混凝土使用期限推理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)就是通過大量的實例進行評估，對正在新建的地下礦山的使用期限進行計算[5]。

4　結(jié)論

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)信息技術(shù)和智能信息技術(shù)的結(jié)合將會解決之前礦山企業(yè)無法觸及的深層次問題，也必將礦山生產(chǎn)經(jīng)營帶來翻天覆地的技術(shù)革新。相信不遠的未來礦山技術(shù)能夠向信息化、虛擬化、遠程化等方向發(fā)展。

[1]徐會軍，潘濤.數(shù)字礦山發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].中國煤炭，2014（S1）：27～30.

[2]杜培軍，郭達志，陳云浩.空間信息技術(shù)在礦山生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用[J].金屬礦山，1998，09：13～16.

[3]陳俊智.基于CAS理論的區(qū)域性礦山復(fù)雜采選系統(tǒng)匹配研究及應(yīng)用[D].昆明理工大學(xué)，2009.

[4]王學(xué)貴.礦山建設(shè)立井施工項目集成管理研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2012.

[5]J.埃爾布朗德，田良燦.計算機在礦山設(shè)計和管理中的應(yīng)用[J].國外采礦技術(shù)快報，1987，36：22～24.

[6]安小宇，葛勛，牛百順，張書召.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在礦山生產(chǎn)管理中的應(yīng)用[J].科技信息（科學(xué)教研），2008，04：311+287.

[7]李冬萍，明世祥，張文哲，王艷輝.數(shù)據(jù)挖掘在礦山生產(chǎn)管理領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2006，03：63～65.

TD672

A

1673-0038（2015）32-0272-02

2015-7-22

顧登賢（1971-），男，研究生，主要從事計算機與通訊專業(yè)。