计算机技术在采矿工程的应用

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1、计算机技术在采矿工程的应用 摘要:对计算机技术在采矿工程中的新应用进行详细的研究，旨在为我国采矿行业的发展提供借鉴，进而促进整个行业的发展。 关键词:计算机技术;采矿;数值模拟 矿业在国民生产总值中占有重要的地位，发展也十分迅速，随着各种新技术的使用，矿产的开发与利用也达到新高度，这对社会的需求有很大的缓解作用。但是也带来了一些问题，从企业个体再到社会需求，都对矿业生产的技术安全、生产安全以及效率等有了更高的要求，出现了很多新的技术层面的问题。我国“十二五”规划中，主要针对矿业也就是采矿过程中出现的问题，借

2、助计算机科技，并以此为基础，提出一些解决的有效办法。比如，数值模拟和虚拟现实技术等。计算机技术的应用，能够有效的解决很多采矿工程中面临的问题，并取得很大进步。 1采矿工程中面临的技术层面问题 在采矿工程中，技术层面的问题也更加多样，从矿产资源开采的难度来看，围岩应力的分布对矿产的开采产生很大影响。工程在开挖之后围岩和巷道会出现形变的问题，矿体自身的复杂性，工程对地下状况推断的准确度等问题。从安全层面出发，涉及对环境空间动态进行掌握的程度，工程在作业时实时监控与风险的评估，对灾害的预警以及应急方案决策分析等。在

3、采矿的效率层面，编制出采掘的具体计划，对工作的进度进行掌握，管理放矿和经济指标的分析等也需要重点进行研究。而计算机科技的新应用则是为了有效解决上述问题。 2计算机技术在采矿中的新应用 2．1数值模拟技术 这一技术在采矿中的应用，主要是借助数值的计算分析采矿时岩土工程与围岩的稳定性，并对数据进行整理和收集，建立起理想模型，借助模型的运算，对计算进行整合，并得到具体的问题和结论。使用到的方法有边界元法和有限元法以及加权余量法等。这一技术中常用的软件是ADINA和ANSYA等，这些不同的软件能够借助数值模拟计

4、算开展有限元的分析，在具体进行采矿时，这两个软件主要开展以下环节的工作:a可以借助流体理论测试和分析填充材料的性能，可以积极的推进各种新工艺的应用和发展;b可以开展动力学和热力学方面的分析，对控制热动力对采矿所产生的阻碍有很大的帮助;c数字模拟还可以分析耦合的现象，可以有效、实时的对矿内和矿石的突出以及地下的渗水等进行有效预测。UDEC和FLAC在围岩的稳定性模拟中更加适合，借助弹性理论能够使岩体的破坏和变形等问题得到有效的解决，根据不同岩体的性质进行详细的分析。从宏观的角度出发，主要以微观线弹性和非线性划分的原则为主要

5、依据;从微观的角度出发，假设其单元比较均质，变形与弹性特征比较强，然后考虑到因为存在裂隙和节理，造成微元间接触表现为非连续性。不仅可以为巷道内围岩的控制提供数据，还可以研究地表的沉降以及岩体变化的特性等。数值模拟技术的使用，随着国内科研水平和采矿安全等要求以及计算机科技的发展，在很多地方的采矿中已经十分常见，成为了解决复杂项目工程和地形的重要手段，对采矿工程施工的预算，地质灾害的预警以及描绘应力环境等都有显著作用，所以发展的前景十分可观。 2．2虚拟现实技术 这是一种新兴的学科，以计算机的人工模拟为基础，把多

6、媒体技术的发展和矿山环境等相融合，达到人机交互动态矿山管理的目的。和传统基于CAD制图的二维技术中地质地形与开拓方案，这一技术使用全新立体成像模式，对矿山的规划开展更形象与立体式的建模。这一技术主要对影像色彩、结构和高程等进行数字化形式的处理，根据统一的坐标进行拼接，能够迅速的建立起以真实图像为基础的三维数字模型，借助对2D和3D图像开展的直接操作，使用转换矩阵对图像进行组合与生成。不仅能够使时效性得到满足，生成的场景和现实情况很接近，使用3D动态方式进行呈现。还可以先使用CAD组成图像，然后再导入，把平面化图像转变成立

7、体化图像。VＲ技术能够有效避免生产或者在建井时可能出现的透水与塌方等情况，进而避免出现经济方面的损失以及人员的伤亡，还可以对出现的事故进行预测，并对成因进行分析，因为图像比较直观，能够有效、快速的使用三维图像对可能出现的安全情况进行假设，从多个角度分析、观测问题，对风险进行评估，实现安全化管理。此外，可以借助虚拟现实技术，真实的描绘出地貌地形与巷道的布置，并展开生产模拟，对地质环境、经济与技术等进行全面考虑，选择最佳方案，进而实现系统化生产以及优化设计的目标。 2．3GIS信息监管系统 GIS是根据地理信息集

8、成原理，与计算机技术、网络科技以及空间技术等相结合，对整个采矿生产过程开展实时监控，进而实现为矿山空间信息的分析和决策等提供支持与参考。这一系统也是基于计算机科技，信息的采集主要借助遥感、测量和摄影测量等技术，还引入了GPS系统，和矿山资源的特征以及空间相结合，对采矿环节进行实时监控，及时为决策管理提供精确的系统运行