系统工程在采掘计划优化中的应用分析

　　采掘工程一般时间比较长，同时涉及的区域范围非常大，因此对于一向采掘工程来说，需要巨大的人力和智力支持，通常在采掘工程进行前，都要制定详细的计划和安全预警方案，以确保整个工程的安全性和连贯性。

　　采掘工程具有学科的联系性差。传统的采掘工程涉及的学科非常多，主要涉及到的有地质工程学，地质统计学，安全系统学等，但是由于传统的采掘工程的每一个环节是相互分离的，即相互的联系不大，因此，这些边缘学科呈现的特点就是个体的，孤立的。

　　采掘工程可以采用先进的技术。作为一个古老的行业，采掘工程发展到今天，本身已经发生翻天覆地的变化，随着时代的要求，任何一个行业都追求高效率高质量，采掘行业也不例外，在高新技术的带动下，采掘行业中大力引进了数字和计算机技术，使得一个古老的行业在飞速发展的今天仍然光彩依旧。

　　应用系统工程的原因

　　传统的采掘工程在高科技的带动之下得以继续发展，而在采掘工程中最为大家所关心的就是系统工程，所谓系统工程就是利用先进的技术和采掘工程紧密结合为采掘工程的各个环节提供精密数据的工程，现在已经发展成了一个学科的研究方向。之所以采掘工程中要应用系统工程，是有一定原因的，主要包括一下几个方面：

　　采掘工程的特点之一就是工会称的整体性强，而整体性的要求就是对于整个工程，从前期计划到实际施工都需要对整体进行细致的分析和掌握。同时可以使相对独立的各个环节连接成一个整体，使采掘工作人员从宏观上把握整体工程。

　　学科之间相互交叉。上面提到采掘工程涉及的学科相对较多，而且有比较零散，可能一向工程中需要很多不同的专业人才，而相对独立的学科关系使得在解决问题上沟通很困难，系统工程的出现打破了这种僵局。首先，系统工程让学科之间的联系更加紧密。其次，在系统工程的带动下，出现了安全系统工程，地质统计学等边缘学科，对采掘工程的技术发展提供帮助。

　　我们知道采掘行业是一个古老的行业，以往的采掘工程往往依靠的是经验，而随着系统工程的出现，现代化的数字技术和计算机技术可以大大提高采掘行业的工作效率，同时对于整个工程的分析更加的科学化，将从前的定性分析转变成定量决策。

　　应用的具体方面：

　　1矿山地质系统。这一系统在采掘行业的应用十分广泛。

　　首先，在一个采掘计划下，人们先要对采掘的区域的地质情况有一个基本的认识，例如在采矿工程中，人们往往采用数据库存放地来进行测数据，像早期的FoxBase,Foxpro以及近些年的Access等。然后，将采集的数据进行分析和统计，通过统计的过程，人们可以探测出所采掘的区域的矿产的分布，矿石的厚度以及矿石的额品味，这些对于采掘计划的前期工作来说，具有很大的前瞻性，给接下来的开采工作提供方便。而为了精确的表示矿藏的分布，通常用不同的颜色来表示分布情况。

　　工程系统的另一个用途就是对矿石的品味进行评价，我们知道，采掘工程通常规模大，工期长，因此，在计划阶段，针对采掘的区域的矿石的品味所进行精确的分析能够很好的预算整个工程的价值。在矿石的评估上，多采用地质统计学法，距离平方反比法和多边形法，当然，随着技术的不断创新和发展，人们现在大多将地质统计学法应用于地址污染的探测。

　　工程系统第三个作用就是对整个采掘区域的矿石储量和地质图进行探测。一个地区矿石储量的多少决定了整个工程的人力，物力的数量以及工程的工期的如何安排。对于矿石储量的测量，近几年来，人们热衷于利用三位立体图的方式，通过画面呈现的三位立体图，可以直观的看到每个区域的矿石的分布整个地质状况。

　　第四个作用就是对区域内部的矿石的价值进行评估，前面说到，对于价值的评估可以很好的计算整个工程的预算，因为，矿石的开采主要的主要目的就死利用矿石的价值来获得经济上的利益，因此，在矿石地质系统中，无论是对矿石价值的评估还是对储量的分析，最终的目的都是活的利益。

　　2露天开采设计。相对于地下开采设计，露天开采设计的优势在于，我国的露天开采设计已经形成了一套较完善的设计方案。在露天开采上，不同的国家有着不同的设计方法，例如，在英国，其学者提出了遗产算法，法国采用函数算法，而北美国家则更愿意利用图论法来进行露天开采的设计，我国常用的方法主要是浮动圆锥法，主要的原理就是，将各个小的圆锥台组成一个大的整体合力进行挖掘，即克服了单个个体的势单力薄，同时利用合力还可以展现最好的效果。

　　由于是露天开采，所以，在开挖后，留在矿坑中的石头等杂物是要运出矿坑外地，以往，人们在采掘露天矿坑时，主要凭的是经验，通过经验来进行估测，找到将杂物运出矿坑的路线，而有了现代化的系统工程，在进行露天设计的同时，软件已经将杂物运出的路线计算好，呈现给设计者，既省时又省力。

　　3地下开采设计。上文提到过，地下设计开采没有形成一套相对完善的设计方法，因此，在对地下开采进行设计时，很多开采方法都需要进行反复的求证方可用于实践。首先，对于地下开采方法，我国比较通用的方式是将系统计算和模糊评估两种方法结合，第一步是利用系统计算找出一系列的可行的方案，然后，在模糊评估的评估下，找出最优的开采方案。完成了第一步后，接下来就是具体的切割巷道的确定了，我们通常采用CAD技术进行最终的确定，和我国不同的是，国外大多采用三维立体图的模式。最后的一步就是利用计算机的模拟技术对整个过程中的随机因素控制和处理，一次来应对复杂多变的矿区环境。

　　除了开采方式之外，最后还要对整个采掘工程的价值进行评估，这项评估中包括静态，动态和风险几个方面的评估，因为，一项采掘工程随着不同阶段的进行，价值评估一直伴随其中，其中风险评估系统的应用最为广泛，对风险的精确掌控就意味着可以将经济价值最大化。

　　4生产过程监控。作为采掘工程的最重要的一步，矿山的生产过程的监督显得尤为重要。值得一提的是，矿山生产过程的监督仅限于在单个作业中，整个行业的监督目前还达不到。首先就是在调度方面的监控，整个采掘工程开始后，运输就成了主要的任务，为了实现科学安全的运输，对于整个矿山的监控是必不可少的。在监控时主要采用GPS导航系统进行准确定位，实现信息的畅通。其次，对于矿区中不利于监控的区域，利用工业电视进行监控，利用工业电视的好处是，在矿区中发生事故时，可以及时采取救援措施，力求将损失降到最小。最后一项监控就是大型设备的监控，世界上的很多国家都在致力于首先大型机器设备的自我监控，这项技术还停留在设想和研制阶段，希望，不久的将来可以实现设备的自我监控，不仅节约了劳动力，同时对效率的提高也起到了良好的示范作用。

　　以上谈到的是我国采掘工程在计划计划阶段所应用的几个具体的系统工程，以及系统工程应用为我国的额采掘行业的发展带来美好的前景。当然随着时代的发展，系统工程也会不断的创新，完善现阶段的不足。

　　参考文献：

　　[1] 《矿山机械》 程居山主编

　　[2] 《采矿设计手册》 《煤矿矿井采矿设计手册》编写组 煤炭工业出版社

　　[3] 《采矿专业毕业设计指导书》 陈郑正主编 矿业大学出版社

　　[4] 《采矿学》徐永圻主编 中国矿业大学出版社

　　[5] 《综采工艺》煤炭专业委员会编 煤炭工业出版社

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文章名称： 系统工程在采掘计划优化中的应用分析

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