计算机技术在采矿工程中的应用研究

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:代云河
[导读] 我国在持续发展的过程中离不开资源的使用。但我国总体资源较少,导致我国的发展以及技术的升级缓慢。
        代云河
        七台河宝泰隆矿业有限责任公司    黑龙江省七台河市    154600
        摘要:我国在持续发展的过程中离不开资源的使用。但我国总体资源较少,导致我国的发展以及技术的升级缓慢。不仅仅是资源随着开采的过程逐渐减少,还有在开采工程的过程中使用的技术方法,使用不当也会导致资源的浪费。随着我国经济的发展和计算机技术的进步,研究计算机技术在采矿工程中的应用是大势所趋。分析当前采矿工程存在的问题,最后研究计算机技术在采矿工程中的应用。希望通过研究和探讨,可以为促进计算机技术优势作用的充分发挥提供更多的参考意见,使计算机技术真正成为推动社会变革发展的核心力量。
        关键词:计算机技术;采矿工程;应用
中图分类号: TD672             文献标识码:A
1计算机技术概述
        计算机技术指的是计算机领域中出现并运用到的技术、方法、手段等,涵盖了运算方法、运算器设计、中央处理器、指令系统、CPU 设计、存储系统、信息的输入与输出等多方面内容,是在机械工程、电子工程、现代通信技术、应用物理、数学等多学科的综合作用下所逐渐发展起来的一门技术。在互联网时代迅猛发展的今天,计算机技术已经以各种形式出现在了我们的日常生活、学习与工作当中,改变着我们的行为方式,影响着我们的生活。如,电脑文字输入、办公软件应用、数据库应用、图形图像处理、计算机系统安装维护等等,这些都属于计算机技术领域范畴。
2研究目的和意义
        目前计算机技术在多个领域的应用研究都取得了显著的成效,因此,加快研究计算机技术在采矿工程中的应用已刻不容缓,它不仅能够保障矿产企业的安全生产,而且可以有效提升企业的工作效率以及经济效益,促进采矿行业的发展。经过多年的发展,采矿业已经在世界多国的工业化进程中起到重要的作用。同样地,作为我国的重点工程产业,矿产资源开发的难度在极大程度上由矿山环境与地形的复杂性所决定。因此,为保证采矿工程的顺利进行,采矿企业需要实时地对采矿环境进行全方位的监测,以期寻找最好的开矿位置。在某些矿山缺少便利的运输路径的情况下,还需要找寻施工团队来开辟运输道路,这些难免都消耗了极大的人力、物力和财力[1]。俗话说,千条万条,安全生产第一条。采矿的安全性保障是采矿企业最先需要重视的问题,所以,采矿企业要有完善的监测机制,对开采过程进行环境监控,以便全面保证矿山开采的安全性。综合当前时代大背景来看,为使上述工作顺利开展与实现,都需要计算机提供技术支持。
3采矿工程的主要技术特点
3.1采矿技术的多元化特点
 随着我国科技的快速进步,采矿技术也得到很好的发展,采矿技术的类型也更加多元化。采矿工程的地形、地势及其它自然条件是非常复杂多样的,因此,所衍生出的采矿技术类型也更加丰富多样。比如,长壁开采技术大多应用于煤矿开采中,但不适宜用于金属矿产的开采中[1]。由于金属矿产的矿层厚度与储备都和煤矿有着明显的区别,对此,应结合矿产的具体情况合理选择采矿技术。
3.2采矿技术的复杂性特点
相较于采矿理论,采矿技术的实践应用更加复杂。比如,井上采矿工程与井下采矿工程的相关理论并无差异,但在具体应用中二者存在明显的区别。根据实践可知,井下工程复杂性更大,开采难度也更大。为此,在井下开采作业前必须进行充分的调研,确定详细的开采方案与应对措施,防范意外发生。
3.3 采矿技术发展迅速
         随着对矿产资源及其采矿安全的日益重视,采矿企业投入了大量资金、人力去研究采矿工艺,这极大推动了采矿技术的进步。相较于其它行业,采矿技术的更新换代速度非常快。


4计算机技术在采矿工程中的应用
4.1GIS 信息监管系统的应用
        作为互联网时代的衍生物,GIS 信息监管系统以计算机技术为基础,以地理信息集成原理为依据,兼具遥感技术与 GPS 系统的双面特性,实现了对整体采矿工作的全方位实时监控。在该系统的建立过程中,最重要的是矿山数据,其主要来源是不同类型的地质图或技术报告等。同时系统的组建离不开 GIS 软件的帮助,通过将应用模型、空间分析引入矿山模拟中,将模拟获得的数据输入到 GIS 系统中,至此初步实现 GIS 信息监管系统的建立[4]。那么该系统是怎样在采矿过程中运行的呢?这都要依靠系统软件的支持,将地面通信总站作为主体,通过数据传输通道以及巷道中间铺设的通讯设备,对矿井下智能终端传感器和固定监测点检测到的信息进行采集,将矿井下工作的车辆与人员分布、地下周围环境的温度和湿度等信息以数据的形式显示在客户端上,依托互联网传输到主服务器上,最终实现在地面实时监控井下作业情况,保障了采矿的安全性、高效性。在信息化时代的今天,GIS 信息监管系统以其独特的优势在采矿过程中占据重要地位,对采矿工程进行实时监控,为矿产工作的决策、分析提供支持。
4.2虚拟现实技术的应用
        作为现阶段新兴的学科,虚拟现实技术已经发展成为一项关注度高的热点计算机技术。该技术以计算机人工模拟为前提,同时结合多媒体科技与矿山环境,进而形成动态的人机交互管理环境。前面提出过,矿山地形复杂,开采过程充满诸多不稳定因素,在很大程度上影响着工作人员的安全,而虚拟现实技术因其能够真实地结合矿山的开采环境,有效监控出采矿前方过程可能出现的不安全因素,以便采矿企业能够及时采取预防措施,因此极大地提高了采矿的安全性。那该技术是怎样应用到采矿过程中并工作的呢?其核心就在于对矿山规划进行建模。在实际应用中,该技术以统一的坐标为基本,通过对影像色彩、结构和高程等进行数字化处理与拼接,进而在短时间内建立以真实影像为基础的 GIS 数字三维模型。该技术还能对二维和三维图像直接进行操作,也能借助转换矩阵生成相应图像,这种方式生成的图像极具时效性、真实性与立体性[3]。在如今矿产开发环境复杂多变的情况下,虚拟现实技术的应用价值不容忽视,它除了能够有效预防在矿井开采过程中可能遇到的塌方等事故外,还能够对已发生的事故进行原因分析,进而实现安全管理、风险评估的目标。
4.3数值模拟技术的应用
        顾名思义,数值模拟技术主要对数值进行操作,进而模拟出理想化模型进行分析。该技术的应用过程并不复杂,整体可分为三步,首先应用数值计算方式对采矿过程中的岩石稳定性进行分析,然后收集与整理得到的数据建立理想化模型,最后对模型进行理论运行与整合计算得到详细的问题结论。在这个过程中,使用到的数值计算方式为有限元分析和边界元分析等数学方法。同样地,作为计算机技术的衍生物,该技术的实现还是要借助类似 ADINA 以及ANSYA 这样的数值模拟软件,对数值进行分析以便得到矿井下的实际作业状况[5]。随着国家工业化进程的发展,加快数值模拟技术的应用将使采矿工程行业的发展进入崭新的阶段。正如上面所提,此项技术能够利用数据分析采矿过程的条件状况、预测采矿地质发生灾害的可能性以及预测采矿成本等,因此具有广阔的发展空间和良好的发展前景。
结束语
        综上所述,尽管我国采矿行业的发展历史征程已久,但采矿技术仍有较大的进步空间,采矿行业的信息化水平还有待提高。在计算机技术飞速进步的时代背景下,我国采矿工程行业已经有了突飞猛进的发展,采矿工程的稳定性和安全性也得到显著的提高。俗话说,安全大于天,随着时代的发展和技术的进步,采矿工程对人员安全保障也提出更高的要求。采矿的安全性需要采矿企业对矿山环境和开采过程进行全方位的监控来进行保障,而这些都需要先进的计算机技术的帮助与支持,只有这样才能促进整个采矿行业的高效与可持续发展。
参考文献
[1]亢娟娜,惠鹏飞.计算机技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2018,{4}(14):23+25.
[2]张静.计算机技术在采矿工程中的新应用[J].中国锰业,2016,34(06):71-73.
[3]熊育灿.计算机技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2016,{4}(09):124-125.
[4]郑欢欢.计算机自动绘制技术在采矿工程制图中的应用[J].数字技术与应用,2015,{4}(09):52.
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