浅论计算机在矿山生产和管理中的应用

顾登贤

（皖北煤电集团恒泰分公司　安徽　马鞍山　238171）

浅论计算机在矿山生产和管理中的应用

顾登贤

（皖北煤电集团恒泰分公司安徽马鞍山238171）

运用计算机技术，系统的对矿山状态进行分析，为矿山的安全生产数据处理以及辅助经营管理决策提供科学的服务，从而更好地提高矿山企业的生产效率和经济效益。本文就是针对目前矿山企业生产和管理的特点、应用情况等进行深入的分析，实现计算机信息技术在矿山企业中得到合理应用。

计算机；矿山企业；应用

引言

当前，计算机信息技术深入到了矿山企业生产经营的许多方面，矿山企业可以通过计算机实现数据处理功能、进行生产设计、安全监测以及进行生产决策。但是作为一个正常的生产经营企业，其出现的各种企业活动既有一定的规律，也总伴有许多随机的、复杂的事件，如果想更好地应用计算机技术辅助企业的生产经营活动，就要通过智能数据库进行完成，未来智能数据库与传统计算机技术相结合是计算机在矿山企业中的应用趋势。

1　矿山生产生产企业特点

（1）矿山企业是开采大自然地下有用矿产的企业，属于资源性企业。在一个国家整个工业体系和序列中，属于原材料工业，源头或上游工业。其企业的效益不仅取决于下游行业对其资源的需求数量以及该企业所占据资源的品位高低，更依赖于该企业生产成本控制的好坏。

（2）认识矿岩变化的规律非常困难。在现今社会，我们还不能深入地下全部准确地知道某处矿岩的自然规律。只能通过建矿前的地质报告进行预测，但不一定准确。因此生产过程中的决策非常重要，决策的正确与否直接关系到矿山企业的安全生产和经济效益。

（3）矿山企业生产具有破坏性、不可恢复性的特点，而且这种破坏不可恢复，不可逆转，不可重来。最初建矿的工程破坏了原来大自然地表生态、地压、地下水系的平衡，这种平衡的过程我们现阶段并不能完全知道和控制，常常因为没控制好而形成灾难。优化的生产设计则可以最小程度地减少由于生产带来的破坏。由于矿山存在于地壳内部，地质结构、矿山形态、理化性质等因素时刻都在发生着改变，作业面也在随着采矿工作的不断进行而变化，随之变化的还有工艺、技术、参数等条件，这就使得要求整个开采工作要体现灵活化，在这时，一定要积极加强矿山的生产活性，对于采矿进度与生产进度及时调整。

（4）矿山最终是否会取得丰厚的经济效益同时也取决于矿山自身资源的特点。为了实现利益最大化，往往要挑选矿石价值高、储量大、矿体厚、埋藏浅、矿岩稳定性高、开采过程相对简单的矿山进行大力的投资建设，这样才能保证获得充分的利益[1]。

（5）矿山企业在管理上要具有灵活性、适应性和协调性。由于矿产位于地下，矿体本身就具有复杂多变的性质，随着时间的推移，质量、密度、品位等都会发生较大波动，这些波动会直接导致工作中出现难以解决的问题，管理必须适当的灵活性[2]。矿山企业针对相应的开采条件、技术水平、产品价格，及时调整矿山生产情况、采掘计划以及工艺措施等，以便于能更好的适应环境的变化。同时矿山管理中要及时对生产进度、生产组织、计划调度进行统一协调规划，以此来避免由于环境艰苦所引发的工种、工序、工作地等的多变因素，最终的目的就是要保证生产过程中的安全性。

2　计算机在矿山企业生产经营中的应用现状

2.1数据库管理系统

数据库管理系统指的是最早的计算机技术，这种技术成功研制之后使得大量的数据存储到计算机中，通过对于信息的保存、查询、修改功能实现数据库的管理。现在这种技术已经广泛应用于勘探、设计以及管理的日常工作中来。数据库的应用是企业信息系统的核心技术，因为数据库是企业信息系统的根本所在，是用户最关心的资源。企业数据库的应用基本程序均可以概括为六个方面：数据收集、数据存储、数据传输、数据加工、信息解释、信息输出。数据库系统在矿山企业主要应用在以下几个方面：

2.1.1生产系统实时监控和管理

统一的生产实时数据库平台建立企业级实时数据库平台，用统一的平台对不同控制系统各生产自动化装置的实时数据进行采集、存储和发布，并按信息化管理的要求，向企业管理层各管理子系统模块提供生产现场的各种基础数据。同时矿山企业生产环节多，使用设备多，流程复杂，数据库系统的建立为矿山企业各级管理部门提供的远程实时生产过程信息，有效地帮助调度人员及时掌握生产状况，保证生产平稳。

2.1.2报警实时监视

通过比较当前的数据和历史趋势数据，特别是结合装置安全运行的经验，通过趋势图和数据的分析可以及早报告事故隐患，并且通过对事故前后实时记录的历史数据的分析，定位事故发生的原因。如当前煤矿系统普遍使用的瓦斯报警监控系统，即通过对煤矿井下瓦斯数据连续采集，并进行汇总，在做到即时监控的同时还能为煤矿瓦斯治理提供可靠的数据来源。

2.1.3参与矿山企业管理

利用计算机建立企业信息管理系统，支持大量原始数据的查询、汇总。在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统，使企业的人、财、物、供、产、销全面结合、全面受控、实时反馈、动态协调、以销定产、以产求供，降低成本。如当前矿山企业普遍使用ERP管理系统，它涵盖了包括财务、人力、采购、销售等矿山企业经营管理的重要过程和环节，实现经营管理数据的及时性、决策的科学性和成本控制的准确性。

2.2计算机辅助设计

在矿山企业中，利用计算机系统来辅助人们完成矿山生产设计各个阶段的工作，包括资料整理分析、工程计算、工程设计优化、经济效益分析以及图形制作等。如通过计算机对矿山生产进行辅助设计的方法能够使其绘制出二维图形与工程操作图，见图1。在采矿的行业中，最通用的计算机制图技术就是CAD技术，除此之外，目前还有一些制图软件时专门为矿业生产工作服务的，如LYNX等。

在实际的生产操作中经常把多种软件与CAD进行捆绑，这样就能大大加强图形处理能力。再比如3DMine等软件的使用可以对工艺流程的设计进行优化处理，直接通过软件对矿山整体进行三维建模处理，能够有效地在计算机上面直观的看到采矿全过程，负责人可以通过这一点对矿山生产进行更精准的计算分析，针对不同工艺进行适当的修改工作。也可以利用图像分析技术对图像进行针对性处理，以此来提供必要信息和资料，这种技术在未来会在整个矿业的工作运转中占有很大比重，具有非常大的潜力[3]。

图1

2.3计算机的模拟技术应用

模拟技术应用主要是通过在结构上进行数学模型重构，然后再利用计算机技术求解大规模的代数联立方程组，对结构类型的反映过程进行模拟实验，最终为矿山企业安全生产提供理论依据和数据支撑。如笔者所在的矿山，采矿方法为房柱式开采，经过多年开采发现矿体稳固性较好，采场稳定，为进一步提高回采率，对采场结构参数进行从新优化。通过对现有采场进行数据采集，利用MAP3D数据分析软件，模拟采场岩体，建造模型，分析和展示采场位移、应变、应力和强度因数，设计出合理的采场结构参数，在保证安全的前提下，进一步提高矿山回采率，从而也取得了极大的经济效益。

3　计算机在矿山生产经营中应用展望

随着科技的不断进步，人工智能将逐步应用于矿山领域，未来的矿山生产将更加依靠科技化、信息化带来的先进成果，促使矿山企业改变现有的生产方式和管理模式。

3.1专家系统

专家系统就是通过运用信息、知识和经验进行推理，来解决专家才能解决的复杂问题，大大节省了高智能人群应用的成本。专家系统的特点在于通过启发的方式进行数据推理。基本构成包括：经验、信息、事实、不确定因素等。如设备选型决策专家、稳定性分析专家、自燃预测专家、选型专家以及爆破专家等今后将会普遍应用服务于矿山企业[4]。

3.2推理系统

推理系统是以数据库内的经验、实例为依据，当有问题需要及时解决时，数据库就会帮助系统对之前的类似问题或情况进行搜索，搜索之后进行系统的比对工作，最后筛选出有价值的解决方案，以便于能够为专家解决问题提供数据上的帮助。相较于专家系统而言，推理系统的相关应用研究成果还比较少，根据文献介绍，目前正在研究的推理系统包括：矿山混凝土使用期限推理系统，这个系统就是通过大量的实例进行评估，对正在新建的地下矿山的使用期限进行计算[5]。

4　结论

随着计算机技术的不断发展，传统信息技术和智能信息技术的结合将会解决之前矿山企业无法触及的深层次问题，也必将矿山生产经营带来翻天覆地的技术革新。相信不远的未来矿山技术能够向信息化、虚拟化、远程化等方向发展。

[1]徐会军，潘涛.数字矿山发展现状分析[J].中国煤炭，2014（S1）：27～30.

[2]杜培军，郭达志，陈云浩.空间信息技术在矿山生产和管理中的应用[J].金属矿山，1998，09：13～16.

[3]陈俊智.基于CAS理论的区域性矿山复杂采选系统匹配研究及应用[D].昆明理工大学，2009.

[4]王学贵.矿山建设立井施工项目集成管理研究[D].中国矿业大学（北京），2012.

[5]J.埃尔布朗德，田良灿.计算机在矿山设计和管理中的应用[J].国外采矿技术快报，1987，36：22～24.

[6]安小宇，葛勋，牛百顺，张书召.无线网络技术在矿山生产管理中的应用[J].科技信息（科学教研），2008，04：311+287.

[7]李冬萍，明世祥，张文哲，王艳辉.数据挖掘在矿山生产管理领域中的应用[J].矿业工程，2006，03：63～65.

TD672

A

1673-0038（2015）32-0272-02

2015-7-22

顾登贤（1971-），男，研究生，主要从事计算机与通讯专业。