計算機信息技術中金屬礦山開采的應用

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摘要：如何才能夠更好的使金屬礦山在開展的過程中實現科學化與信息化的管理，相關的計算機技術研究部門也在不斷的進行新的嘗試。本篇文章將重點放在了計算機信息技術與礦山開采相互結合的角度，通過細致研究采礦工程的性質以及特點，針對其相關環節可能出現的問題展開了全新意義的討論，并且對計算機信息技術在未來金屬礦山開采中的應用做了詳細了介紹。

關鍵詞：采礦；工程計算機技術；數值模擬；信息監管

1采礦工程技術問題

面對一些開采難度較大的項目，為了能夠更好的適應礦山周邊圍巖的受力情況，通過相關的技術進行有效的指導，就可以在開礦之前就能夠準確的預知整個礦體的結構與需要注意的問題。此外，采礦過程中，對于整個開礦過程中的各個環節都應該精準控制，將可能出現的風險信息及時的采集與處理，并且組織應急小組，一旦出現相應的安全事故能夠第一時間趕到現場。最后，在整個開礦的過程中，對于工程開展與實施的進度與財務狀況的管理同樣容易出現各種問題，如果不能夠及時地控制與處理，很容易影響到整個項目的后期進展與采礦質量。綜上所述，可見在采礦的過程中引進一些相關的計算機信息技術顯得至關重要。

2計算機信息技術在金屬礦山開采中的應用

2.1數值模擬技術

所謂數值模擬技術，一般來說主要在對礦山結構以及周圍巖土性質分析的過程中采用。通過計算機處理系統來幫助現實的巖土以及周圍情況進行數字化的轉換，最終形成數據的集合，以圖標或者其他方式來實現轉化，便于后期的整理與分析。能夠順利匹配這些方法的軟件有ANSYA，ADINA等，這些軟件完成整個數值模擬過程都是選擇特定的方法來進行后期的處理。①在選擇新工藝以及新技術進行采納的過程中，可以選用流體理論來對整個需要填充的過程進行后續的分析，同時也能夠保證后期數據的真實有效。②在開采過程中，可以通過這兩種軟件系統來進行開采周圍環境的熱力學以及動力學的細致分析，保證開采工作能夠順利平穩的推進。③采用數值模擬技術能夠對于可能出現的事故以及風險情況進行提前的預判，比如對于在開采過程中出現的瓦斯問題以及地下水滲漏等都能夠有效的預測，以降低可能出現大規模事故的風險[1]。除了上述兩種軟件的應用以外，FLAC和UDEC這兩者更容易作用于對周圍巖體結構的數值模擬過程，可以面向各種類型的巖體結構進行有效的數據解析與測定。

2.2虛擬現實技術

虛擬現實技術(VirtualReality)同樣也是以計算機信息系統為技術支持平臺來進行的，其在數字化技術展開的同時將其與實際的開礦信息相結合，能夠實現在后臺輕松控制開采的進度與質量。該種技術的突出特點在于其實現了一種三維立體動態的展示形式，能夠更加輕松直觀的將開礦的周圍環境以及整體結構進行展示，其技術的實現依托于MultiGen，Greator，Vega，VRMAP以及IMAGIS等這樣幾種軟件。總的來說，該種技術基本上是對影像、圖形、色彩的一種呈現形式，通過計算機信息技術手段，將實物形式轉換為數字化形式，并且最終按照2D或者3D的模式進行展現，這樣形成的最終影像不僅還原度比較高，并且還可以在平面與立體結構之間靈活地切換。此外也能夠利用CAD軟件先形成圖形的基本框架，然后再進行后期3D效果的轉化[2]。在一系列技術手段中VR技術可以說是虛擬現實技術中比較具有代表性的一類，一般在開礦的過程中對于可能出現的塌方、突水突泥等情況可以利用三維影像對現場情況進行還原，切實保障整個礦產開采項目能夠更加安全穩妥的開展。

2.3GIS信息監管系統

GIS又稱為地理信息系統，在金屬礦山開采的過程中通常發揮監督與控制管理的作用。一般來說該種系統在應用過程中需要結合有關的計算機網絡技術以及空間監管技術，與開礦工程同步展開監測流程，能夠在分析數據的過程中生成對礦山空間結構的分析模型。需要注意的是，GIS信息監管系統在實際的操作過程中其數據來源必須真實可靠，換言之，所需要的數據必須是來自于所勘測的礦山，在后期的數據處理過程中通常是按照實際已有的GIS軟件來展開的，其中包括有地測采軟件EAM系統、OA系統以及GPS卡車調度系統等，這樣一來監測到的實際數據都能夠實現多渠道的相互融合，最終形成一個完整的GIS信息監管系統[3]。

2.4計算機采掘規劃

計算機采掘規劃，其主要是根據計算機處理技術來實現對開采工作的預先計劃與處理。具體來說其主要通過建模的形式來對后期工程展開統一的規劃與處理。為了提高最終的開采效率以及項目的綜合經濟效益，計算機與開采規劃的結合能夠通過建模的形式來使整個開采過程實現效率最大化以及靈活化。下圖為利用計算機來實現采掘規劃的基本流程圖。通過了長時間的研究與分析，最終確定可以利用計算機采掘進行前期規劃的途徑主要有這樣三種：第一，可以將單目線性規劃作為主要的參照理論，最終按照計算機技術進行后期執行，目的是滿足現實的動態規劃目標需要。第二，可以采取逼近理論來實現后續計算機建模要求，同樣可以滿足后期開采過程中的規劃目的。第三，采用模糊數學理論以及ES數字技術理論，這兩種方式都是比較具有創新性的手段，其最終的結果不但形成了具有科學可行的開采方向，同時還能夠在最大程度上開發與利用計算機的優勢，使最終的數據效果更加精準可靠。

參考文獻

[1]岳濱,郭忠林．數值模擬在采礦工程中的應用[J]．礦業工程,2013(06):8－10．

[2]宋福升，王樹忠．淺談霍林河礦區礦山地理信息系統的構建[J]．露天采礦技術，2013(06):93－95．

[3]管恩吉，郭忠林，吳世劍．虛擬現實技術在礦山系統中的應用[J]．礦業工程，2014(01):62－64.

作者:高鴻斌 單位:蘭州資源環境職業技術學院