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1、煤炭开采技术管理论文：专家系统在煤炭开采技术中的应用与展望摘 要:专家系统在煤矿中的应用,以生产力的发展、节约型社会的建设、生产效率的提高为背景。本文首先综述了国内外采用模糊逻辑、神经网络等算法的专家系统,在矿山设计方案决策、参数优化、生产系统评价、生产信息化管理、故障预测及诊断、灾害预测与防治等方面的应用现状。通过现状,分析出当前专家系统在煤炭开采技术中存在的主要问题,并针对当前的问题提出了发展方向。 关键词:煤炭开采;专家系统;应用现状;展望由于采矿生产受许多因素的影响,虽然目前从力学、地质学和经济学等角度去寻找各种技术问题的解答已取得重要的进展[1,2],但是制
2、约煤矿科学开采的一些技术难题仍未得到很好解决。主要原因有:煤矿生产工程性太强,涉及问题太多,致使采矿中的许多问题还只能凭实践经验最后拍板定论[3];随着煤矿开采深度的增加,矿井地质、生产条件十分复杂,开采难度和开采成本也随之增大,从而使得煤矿开采生产遇到很多现实问题。近年来,随着计算机技术和人工智能领域的快速发展,专家系统在煤矿开采方面的应用,提高了煤矿开采的安全性、高效性,给煤矿开采技术的发展带来崭新的局面。煤炭开采技术管理论文：专家系统在煤炭开采技术中的应用与展望摘 要:专家系统在煤矿中的应用,以生产力的发展、节约型社会的建设、生产效率的提高为背景。本文首先综述了国
3、内外采用模糊逻辑、神经网络等算法的专家系统,在矿山设计方案决策、参数优化、生产系统评价、生产信息化管理、故障预测及诊断、灾害预测与防治等方面的应用现状。通过现状,分析出当前专家系统在煤炭开采技术中存在的主要问题,并针对当前的问题提出了发展方向。 关键词:煤炭开采;专家系统;应用现状;展望由于采矿生产受许多因素的影响,虽然目前从力学、地质学和经济学等角度去寻找各种技术问题的解答已取得重要的进展[1,2],但是制约煤矿科学开采的一些技术难题仍未得到很好解决。主要原因有:煤矿生产工程性太强,涉及问题太多,致使采矿中的许多问题还只能凭实践经验最后拍板定论[3];随着煤矿开采深
4、度的增加,矿井地质、生产条件十分复杂,开采难度和开采成本也随之增大,从而使得煤矿开采生产遇到很多现实问题。近年来,随着计算机技术和人工智能领域的快速发展,专家系统在煤矿开采方面的应用,提高了煤矿开采的安全性、高效性,给煤矿开采技术的发展带来崭新的局面。1 专家系统在煤矿开采中的发展背景人工智能是20世纪的三大科技成就之一,而专家系统是人工智能研究与应用中的重要领域。世界各国为了取得采矿工业的竞争优势,提高生产效率、降低成本和改善环境,正在大力引进其它工业部门已采用的高新技术,卓有成效地使采矿工业朝智能化方向发展,这对我国采矿科学和技术从战略决策的高度提出了严峻的挑战[4
5、]。我国人工智能著名专家冯夏庭教授,提出了21世纪我国采矿科学和技术向智能化发展的新方向[5]。专家系统的出现和发展,是科学进步的产物,也与以下经济及社会等因素有关:①生产力发展的需要。随着科技的飞速发展,世界对能源的需求与日俱增,要求煤矿高效、安全开采,以满足社会经济发展的需求。②建立节约型社会的需要。目前,我们提倡建立环保、节约型和谐社会,利用专家系统提出合理开采方案,降低开采成本,节约自然资源。③提高生产效率的需要。煤矿生产方案的提出,要合理、快速、及时准确地为井第4期栾利建等:专家系统在煤炭开采技术中的应用与展望下生产提供技术支持,提高生产效率,创造更大的经济效
6、益。2 矿山专家系统在国内外的发展及应用专家系统在采矿方面的应用较早,这些包括煤矿开采管理、巷道支护、工程爆破、围岩分类等。20世纪70年代末,美国开发出了能够用于20多种矿藏勘探的专家系统prosector,其他发达国家也先后开发了各自的矿用专家系统。我国的研发工作始于上世纪70年代末[6],通过科研工作者的积极探索和努力实践,获得了大量的科研成果。随着专家系统的发展,许多国家的科研机构及高等院校,就其在煤矿生产中的应用,开展了大量且深入的研究工作。目前,专家系统在煤矿中的发展和应用,主要集中在方案决策、参数优化设计、故障预测及诊断、灾害预测与防治、生产信息管理、生产
7、系统评价等方面。(1)开采方案决策及参数优化设计专家系统的发展,打破了矿山传统的设计理论和方法,使方案决策和参数优化设计更合理、更切合实际。美国阿拉斯加大学采矿系研制出采矿方法选择专家系统[7],其功能是在长壁采煤法和短壁采煤法之间作出选择,并给出最佳割煤方案的决策;澳大利亚西部矿业学院应用模糊数学理论,开发研制了爆破对策选择和参数最优化设计的台阶高度确定的专家系统[8];加拿大拉瓦尔大学的露天矿设备选型专家系统SCRAPER[9],主要对露天煤矿的设备选型提供可靠、合理的决策建议。我国冯夏庭开发了采矿巷道围岩支护设计专家系统[10],解
