人工智能背景下采矿系统工程发展现状与展望

人工智能背景下采矿系统工程发展现状与展望摘要：采矿系统工程是由1961年在美国召开的“计算机与运筹学在矿业中的应用”会议的基础上发展而来的一门学科，反映的是系统工程在采矿工程中的具体应用。我国采矿系统工程的研究起步相比于美国要晚，但是在20世纪70年代以后迅速发展壮大，与采矿系统工程密切相关的全国性矿业系统工程会议每隔4年举办1次，至今已经举办了15届。经过60多年的发展，采矿系统工程领域的研究及成果已经深入到矿山开采的各个方面，并保持着蓬勃的生命力。本文主要分析人工智能背景下采矿系统工程发展现状与展望。关键词：采矿系统工程；人工智能智能矿山；发展趋势引言进入21世纪以来，运筹学在矿业系统工程中的应用趋于成熟，数字矿山建设中采矿生产运作系统和采矿管理信息系统的研究及应用成为这一时期的重点工作，使用人工智能、物联网、自动化技术解决矿业中的实际问题也受到大量的关注和研究，并且成为当下智能采矿发展的重要基础。1、采矿系统工程的概义采矿系统工程的总体意义在于，利用科学和现代技术手段，分析和处理采矿中容易出现的问题，以及公开工作方法的法律和基本原则，并将所得到的解决办法与采矿优化方法结合起来。最后，作为一种可以为矿业企业提供理论知识参考的学术理论，它可以帮助中国矿业企业开展科学研究活动。当前，我国矿业系统工程的发展仍处于初级阶段，因为虽然矿业系统工程的研发理念出现在中国工业发展的早期阶段，但当时中国仍处于令人担忧的国内形势，没有稳定的研究环境，导致矿业系统工程领域的研究中断。为促进矿业系统工程的快速发展，我国各大大学开始建立矿业系统工程专业，培训矿产系统相关技术人员，推动我国矿产资源开发。到目前为止，随着采矿技术的不断发展，中国的采矿系统技术已经走向世界，在中国取得了一定的成功。但与其他发达国家相比，我国采矿系统工程仍处于发展前景良好的阶段，拥有无限的发展空间，需要不断完善。为了更好地利用矿业系统工程，提高我国矿业的质量和效率，我国有关行政部门和研发部门有必要对矿业系统工程进行深入研究，完善我国矿业技术，促进矿业系统工程的不断完善和发展。2、采矿系统工程研究内容当前采矿系统工程的研究内容涵盖了矿山开发的各个阶段，主要包括以下方面：（1）矿床模型及测量。如矿产资源远景预测、区域资源评价与分析、钻探作业优化、矿床储量估计、矿床模型构建、矿床地质条件评价、露天矿山地表测绘等。（2）矿山开采设计及规划。如矿山开采方法选择、采矿工艺设计及优化、采矿设备选型与配置、开采境界圈定、露天矿大型设施选址规划、矿井及采区设计、矿山中长期生产计划、矿山短期生产计划等。（3）矿山建设项目管理及评价。如新建或改扩建矿山项目投资决策及评价、矿山建设项目过程优化、矿山全生命周期管理及优化等。（4）矿山生产工艺及作业系统。如采场工作面分析及智能化系统、地下矿山运输及提升系统、矿井通风排水系统、露天矿生产配矿、卡车调度系统、矿山生产监控系统等。（5）矿山安全生产管理。如采场矿压及其控制、露天边坡监测及稳定性分析、回采巷道布置及支护、微震及尾矿坝监测、人员设备定位及安全管理、采空区探测及处理等。（6）其它方面。如自动化钻孔、爆破设计、生态环境修复、矿山经营管理、大型作业设备故障诊断等。以上各个方面的研究在人工智能技术发展、智能矿山建设的背景下，逐步向智能化阶段发展。3、采矿系统工程的发展趋势3.1多功能化，综合性发展采矿系统工程作为控制我国矿产特许权开发和矿产开采的数据系统，应根据具体采矿环境的不断变化而变化，为解决矿产开采中的各种问题提供有效的解决办法。这反映了采矿业的多服务方向。作为理论体系，采矿系统工程是工程开发的稳定装置。影响矿产开采的科学性质。为了在历史发展和不断变化的采矿工作环境过程中保持采矿系统工程的理论准确性，采矿系统必须升级为多目标、多变量和随机系统的特点，以便采矿系统目前能够应用于更复杂的采矿环境，并为采矿过程中出现的一些困难问题提供有效的解决办法。例如，中国矿业系统的功能目前包括卫星定位的数值分析和数据采集，还具有国家地理信仰信息相关知识档案数据库和网络技术处理系统的功能。这反映了采矿系统工程的复杂性，可以朝着多功能、完备和水平的方向发展。3.2广泛的应用新型科学及技术当我们研究采矿系统工程的发展现状时，我们可以看到企业可以不断利用其先进学科的优势和优势来寻找漏洞，填补漏洞，不断增加。当今，人工智能和模糊数学技术在采矿系统建设中得到广泛应用，以弥补其不足，充分发挥其优势。在采矿过程中，它通过虚拟现实技术、地理信息系统、遥感技术和全球定位系统的广泛应用，以及这些新的学科和技术在采矿系统建设中的应用，不仅扩大了采矿系统工程的功能，而且扩大了其应用范围。3.3技术逐渐实用化操作研究在早期采矿系统工程中的应用可以解决采矿过程中的许多问题，但最终结果符合采矿设计过程的要求。应用计算机。从而改变了传统的采矿系统工程。在目标优化条件下，如果要优化决策，就必须设置人机交互模式，使采矿系统工程达到高度自动化水平。3.4实现无人矿井综采工作实现了智能无人采矿业，创造了连续三个工作周期无人采场的记录。主要是通过联合应用起泡自动识别系统和高度系统、起泡定位系统、路基与上部双向通信技术、智能采矿技术、基于构件的软件和基础模型、多传感器设备、数据库技术等核心技术实现的。随着科技的不断发展，无人矿山的实现摆在眼前。综采工作实现了智能无人采矿业，创造了连续三个工作周期无人采场的记录。主要是通过联合应用起泡自动识别系统和高度系统、起泡定位系统、路基与上部双向通信技术、智能采矿技术、基于构件的软件和基础模型、多传感器设备、数据库技术等核心技术实现的。随着科技的不断发展，无人矿山的实现摆在眼前。3.5运用三维激光扫描技术构建智能矿山时，通过集成3D技术，可以建立相应的3D矿山模型，并为其实际生产提供可靠的参考。这主要是因为3D激光扫描技术已成为一种能够实现真实对象高精度、非接触式、全自动扫描的真实复制技术。因此，它更适合于采矿中的应用，以观察和分析暗矿柱和窄矿柱，准确把握矿山项目进展，实现三维地下开采管理，为智能无人采矿奠定基础。由于三维激光扫描技术具有简便、高效、准确、快速的独特优势，因此其在矿山工程中的应用也有利于矿山变形的精确监测和工人安全的保护。三维激光扫描技术也为智能矿山建设提供了有利条件，全面准确的矿山信息可以通过充分应用得到。同时，还可以建立一个三维地雷模型，使相关人员对地雷的具体情况有深刻的了解。在智能矿山技术中，三维激光扫描技术可以扫描各种类型的信息，例如。b.雷区、采矿路线、山区、采场等。发送到相应的计算机后，通过合理的数据转换可以顺利地进行数据统计和分析，这对实现矿山精细管理具有重要意义。此外，借助三维激光扫描技术，可以有效地建立矿山模型，再现虚拟矿山，呈现理想的三维效果，为实际采矿工作提供可靠的基础，确保其开采的相关性和科学性，减少安全问题的发生，优化开采质量。例如，由于三维激光扫描技术能够全面准确地捕获巷道中的各种信息，过去它改变了手动绘制记录的形式，同时可以降低相关人员的劳动强度，同时建立巷道的相关设备模型。实现三维地下开采管理加快矿山智能化建设步伐。结束语近几年，随着大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术的不断发展以及智能矿山建设的不断推进，采矿系统工程学科迎来了蓬勃发展的历史阶段。以多目标智能优化算法、机器学习算法为代表的新一代人工智能技术为采矿行业带来了巨大的变革。从矿山的中长期战略规划到短期生产计划，矿石的铲—装—运—卸等各个采矿环节都无一不体现着采矿系统工程所带来的优势。参考文献：顾清华，卢才武，江松，等.采矿系统工程研究进展及发展趋势[J].金属矿山，2016（7）：26-33.陈益能,杨伟,张铎.区域性矿山应急救援体系构建研究现状与发展趋势[J].中国煤炭,2020,046(005):57-61.秦玉