浅析计算机技术在采矿工程中的应用论文
【摘要】随着科学技术的不断发展，计算机技术已经被各行各业广泛应用，计算机技术在采矿工程中同样发挥了其强大的功能作用。文章介绍了几种常见的计算机技术在采矿工程中的应用为例，探讨了计算机技术在采矿工程中发挥的重要作用。
【关键词】计算机；虚拟模拟
1、采矿工程的特点及计算机机模拟技术的应用
（1）开采矿产资源的过程和作业叫做采矿。采矿工作有以下显著特点：
1）采矿工作受客观条件的限制，特别是地下采矿。劳动强度大，工作条件恶劣，安全性差，不易实施机械化和自动化作业。
2）降低采矿工作的贫化率和损失率是采矿工作中重要的质量要求。
3）采矿工作的地点由于受到矿产资源赋存条件多样而随着工作面的推进而变换。
4）采矿工作的对象是矿产资源，因此矿山也存在着一定的服务年限。
5）矿山建设受矿产资源的限制，不能自由选择矿址。
基于上述几点，采矿工程需要做到高产高效，而工作面的内部工序匹配，能力配套，生产环节协调，工艺参数优化组合效果的分析和检验是高产高效矿井开采模式有效期的保证，也是高产高效矿井开采模式风险降到最低的先决条件。
（2）采煤工作面生产过程中的计算机模拟是利用计算机对采煤工作面生产系统的结构行为动态模仿，从中得到人们需要的信息。其模拟特点是：
1）几种工序同时模拟。
2）模拟系统以普采工作面生产过程为基础模拟对象，可转化为终采工作面生产过程。
3）本模拟系统输出主要以工作面单产为主，并同时输出相应的各种工作面工艺参数，如采煤机运行速度，支柱，回柱，柱梁速度，支架放煤速度，工作面长度，开机率等，从而确定合理的工作面参数。
（3）模拟模型的规则：
1）采煤机进刀过程中发生故障概率忽略不计。
2）在生产过程中，某段开始回柱，若采煤机进刀后又返回此段时，柱子仍未回完，则发生停机回柱故障。
3）柱梁，支柱工序若滞后采煤机安全距离，则发生停机挂梁，停机支柱故障。
2、计算机虚拟现实技术在采矿工程中的应用
随着计算机硬件和软件功能的强化、发展和成本的显著下降，计算机应用得到了进一步的拓宽和深化。尤其是作为人与信息科学相结合的高新技术——虚拟现实（VirtualReality，简称VR）给计算机的应用带来了新的活力。这主要是因为，通过虚拟现实技术，在计算机上创建一个三维现实中，人们可以通过感官活动的人机交互和特殊设备并参与其间，例如某些电脑游戏软件，科幻电影中，人们成三维空间，像虚拟现实技术的进一步发展非常神奇的环境，将成为现代科学技术研究的重要手段，将对人类生活的各个方面产生积极的影响。采矿工程计算机应用程序也不例外。计算机模型，CAD软件越来越成为工程师的重要手段，优化生产设计和管理。应用虚拟现实技术可以创建一个三维的现实采矿环境，无论是采矿业务或工艺设备运行过程中，无论是作为一个真正的视频拍摄。更显著，操作者可以与系统进行人机交互，他可以通过任何空间到系统中，在任何时间，以模拟任何区域，生成动态的，直观的反应和基于人的参与，VR系统操作，从而使计算机仿真，优化设计更为实用，并产生巨大的效益。虽然虚拟现实技术是一门新兴学科，应用研究，在采矿业才刚刚起步，但这一领域的研究已经表明虚拟现实应用中挖掘广阔的前景。
虚拟现实技术是人类与信息科学技术相结合，由一个计算机生成的三维环境，人机交互组成。通过使用传感器的人，效应器实现与VR虚拟环境的计算机图形技术的.高级阶段的计算机和认知过程相互作用，该虚拟环境，因为它们产生具有多种真实现实的感知水平，不仅在同一空间多媒体的形式，其中，所述图像可以是基于人类视觉和人体运动时产生的，所以简单地说，虚拟现实技术是非常复杂的，并且在人与计算机的数据想象的方法和手段相互作用。
3、GIS信息监管系统在采矿系统中的应用
基于地理信息系统（GIS）的矿山监管系统，是通过地理信息集成的原理，结合计算机网络技术与空间管理技术，对于采矿工程生产进行实时的监测，实现对矿山生产信息空间分析与决策支持等功能的系统。地理信息是基于相同的计算机监控系统的基础上，主要通过测量，摄影测量与遥感技术，包括引入GPS全球定位系统，以及空间的矿山和资源特点紧密收集到的信息，在实时的做采矿监测工作，提供准确的空间定位系统数据和业务数据进行及时的管理决策。
GIS信息监控系统必须足以建立数据挖掘的基础上，数据源主要是各种类型的地质和地形图，图形设计，网络图，除了各种类型的技术报告和摘要的所测量的数据。形成过程中，主要使用现有的GIS软件，在现实中再次发展的基础上。除了各种空间分析和应用仿真模型到我的，会来的GIS数据输入系统中，通常用来衡量采矿挖掘软件EAM系统，OA系统和GPS卡车调度系统，从而实现全面的，高效的管理这些数据，最后，该建立的GIS信息监测系统。该系统的操作是通过地面通讯站的系统软件支持下，通过设置数据传输终端和通信设备沿着铺好的道路，地下固定监测点的时机，地质数据智能终端进行数据记录和传感器信息采集时，井下人员和具体数据的地下温度，湿度等车辆动态分配显示在客户端上，并利用互联网部门级服务器或无线GPRS，实现远程监控和地下开采的基态和地质环境因素宗旨的变化。结合矿井地理信息系统的监控和管理功能，找到通过信息化监管模式，极大地方便了安全，高效的生产矿井。
4、数值模拟技术在采矿工程中的应用
数值模拟技术的新应用，以持续改进和不断扩大的工程设计，科研，工作人员和其他采矿项目周边需求的安全电脑资讯覆盖面已经非常普遍，似乎已经成为解决工程复杂的工程常规方法分析地形复杂的问题，是实现矿山工程应力环境，施工预算，灾害预警和信息技术有显著作用的描述方面，而对于这项技术的发展前景是相当可观的。
数值模拟技术主要是基于分析的数据收集采矿工程及围岩岩土工程稳定性数值方法，并建立了一个理想化的模型，通过一系列的机型上运行，完成计算的具体问题的结论的融合。四，使用方法分别为：有限元法，离散单元法，有限差分法，边界元法，加权残值法等方法。在国内外主要ANSYA，ADINA，这些软件使用数值模拟软件是通过有限元数值模拟分析可以完整的CAD软件联合开采，采矿工程，ANSYA，ADINA软件有以下几个方面的工作。
（1）数值模拟对于耦合现象的分析，能够实时有效地对煤矿中煤与瓦斯突出，地下渗水等事故进行预测。
（2）通过进行热力学，动力学的分析，有助于有效控制热动力对于开采进程的阻碍。
（3）可以通过运用流体理论对充填材料性能进行测试分析，能够积极推进新兴工艺的发展。FLAC和UDEC更适合围岩稳定性模拟来解决变形和破坏的岩石，地质分析的非线性弹性理论为所有类型的岩石。从为了划分非线性和微观基础的线性弹性分析的原理宏观的角度来看。在微观来看，假设单元是相对均匀的，具有较强的弹性变形特性，同时还要考虑由于裂缝的存在下，关节之间极小的接触，从而导致表现出非连续性。不仅对巷道以提供有效围压的控制数据，也为表面下陷，研究岩石蠕变特性。
5结语
在计算机技术的计算能力和功能特性越来越强大的今天，计算机模拟技术必将会有更大的提升空间，继而使其为采矿工程提供更好的技术支持，促进矿山的安全高效生产，改变传统采矿业的落后，危险性大的局面。
参考文献：
[1]唐维凯.浅谈计算机模拟技术及其在采矿中的应用.黑龙江科技信息，2013.
[2]赵永安.浅议计算机技术在采矿工程中的应用.工业控制计算机，2014.
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