计算机技术在采矿工程中的应用研究

亢娟娜，惠鹏飞

（1.甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006；2.陕西澄合合阳煤炭开发有限公司，陕西 渭南 715300）

随着我国矿业发展速度的加快，在矿产资源的开发利用上进入了新的时期，同时也为生产的安全与效率提出了更高的要求。在信息时代下，计算机技术已经在社会各个领域得到了广泛应用，尤其是在采矿工程中发挥着巨大作用，如通过数值模拟技术、GIS信息监管系统、计算机采掘规划和动态数据统计等。

只有结合采矿工程实际情况，科学合理应用计算机技术，才能促进我国矿业的进一步发展。

1 数值模拟技术

数值模拟技术应用于采矿工程时，通过数值计算方法分析围岩稳定性、岩土工程等，在完成数据收集、整理后形成理想化模型，并在运行后进行整合计算，获得最终结论。在此过程中会用到有限元法、离散元法、有限差分法和加权余量法等，常见的数值模拟软件包括ADINA与ANSYA，通过应用这些软件能够实现有限元分析。

其作用如下：第一，将利用流体理论测试分析填充材料性能，促进了新工艺的发展。第二，在分析热力学、动力学以后，解决了热动力为开采造成的限制。第三，数值模拟分析耦合现象，可以适时预测采矿中出现的地下渗水等问题。而利用FLAC与UDEC，能够模拟围岩稳固性，通过弹性的理论避免岩体出现破坏、非线性变形等现象，同时可以掌握不同岩性地质体情况[1]。宏观上看按照非线性与微观线弹性的划分方法，在微观上若单元为均质，具备明显弹性变形特点，且因为有节理与裂隙，让微元间接触出现了非连续的特征。采取这种方法能够为巷道围压提供准确信息，通过地表的沉降来分析岩体蠕变的特点等。

2 GIS信息监管系统

应用GIS信息监管系统时需要充足矿山信息，内容有实际地质地形图、网络图及平面设计图等，并提供技术报告、实测数据等信息。

构建的过程中需要发挥出GIS软件的功能，在现实的条件下加大开发力度，同时将空间分析与应用模型用于矿山模拟上，将准确的信息传输到GIS系统内[2]。在采矿工程中常用EAM系统、OA系统和GPS卡车调度系统等进行地测，加强对各种信息的管理，不断对GIS信息监管系统进行完善。

由运行情况分析可知，地面通信总站应用了系统软件，安装所需通讯设备与数据传输中断，将监测点合理设置下来，并应用地质数据智能终端传感器，可以实时对数据与信息进行采集。

通过这种方法，能够利用客户端了解人员工作状态、矿中车辆分布情况、工作环境温湿度等信息，借助网络技术与无线GPRS等，可以将相关数据提供给主管部门，从而实现对采掘的远程监控，便于掌握地质环境的实际变化规律等。在应用GIS信息监管系统后，采取信息化定位监管的方法，提升了采矿工程的安全和效率。

3 计算机采掘规划

基于计算机技术的数学模型，可以进行计算机采掘规律，根据采矿工程实际情况作出深入分析，确保各环节工作的规划更加科学合理。

采掘规划能够为各种矿山生产作业提供指导，以前计划显得不够系统与科学，大多按照传统方法来调配，很少考虑到实际情况，导致作业效率很低。

而通过对数学模型的应用，让规划应用变得更加灵活。在计算机技术的帮助下，能够让海量信息得到有效处理，计算过程也更快，利用计算机建模方式，让采掘规划更加直观与清晰[3]。

当前计算机采掘规划方法如下所示：采取单目标线性规划理论、动态规划理论进行分析，在计算处理上由计算机完成，从而获得最优解。而现在更多通过模拟数学理论、ES技术为理论等进行建模，并发挥出计算机在运算速度、准确性上的优势。

在计算机采掘规划发展过程中，让生产规划更加合理，提升了计划编制系统的适用性，可以及时对生产计划优点作出调整，从而有效解决各种问题，推动了矿山的快速发展，实现了生产效率的提升。

4 动态数据库统计

建立的数据库主要涵盖采矿工程各方面内容，如地质、工程等情况，对动态数据库来说，需要应用到数据库统计，有效整合监测得到的数据，深入分析工程实际环境环境与现状状况。

对采矿工程来说，涉及了很多方面的数据，如地质地形、测绘数据、工程勘查及实时生产等，以文档、表格及图形等方式存在，需要进行大量的处理[4]。

为发挥出数据库系统的作用，应该按照来源、取值等对各实体的属性作出分类，建立起完善的数据模式，利用数字化建模形式，把所有数据作出属性归类，同时找出其中的联系在关系数据库内存入。这样就有效集成了信息，并利用有机联系方法，能够在检索、查询和分析中应用。由于矿山生产信息变化因素较多，要想让系统更具实时性，应该利用MAPGIS等软件，可以有效采集监测系统获得的数据，并让监测数据与分析图表结果得到妥善储存，在对具体情况进行分析后在数据库系统中得出结果，从而完成了动态化的管理，让采矿工程需求得到满足。

5 结语

总之，近年来我国采矿工程技术发展速度很快，其问题的研究也变得更加复杂与多样，在采矿工程中通过应用计算机技术，能够提升矿山生产的系统性、高效性、安全性及实时性。今后我们还需要进一步研究新的计算机技术，结合采矿工程实际情况进行应用，不断提升采矿作业的信息化水平，这样既能够保证生产作业效率的有效提升，也能为整个采矿工程的安全、稳定推进创造良好条件，实现经济效益与社会效益的稳步提升。