专家系统在煤炭开采技术中的应用与展望.pdf

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1、第19卷第4期中国矿业Vo1．19．NO．42010年4月CHINAMININGMAGAZINEApri12010专家系统在煤炭开采技术中的应用与展望栾利建，马鑫民，岳中文(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083)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～一的建～一设一～一、生～一产～一效率一～的一～提高一为背景。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

2、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；展望中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：1004—4051(2010)O4—0078—04ApplicationsituationandprospectofexpertsystemincoalminingtechnologyLUANLi—jian，MAXin-min，YUEZhong—wen(SchoolofMechanics&CivilEngineering，ChinaUnive

3、rsityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)一一一一一一～一一由于采矿生产受许多因素的影响，虽然目前专家系统是人工智能研究与应用中的重要领域。从力学、地质学和经济学等角度去寻找各种技术世界各国～为一了取一得～采一矿～工业的竞争优势，提问题的解答已取得重要的进展_1]，但是制约煤矿高生产效率、降低成本和改善环境，正在大力引科学开采的一些技术难题仍未得到很好解决。主进其它工业部门已采用的高新技术，卓有成效地要原因有：煤矿生产工程性太强，涉及问题太多，使

4、采矿工业朝智能化方向发展，这对我国采矿科致使采矿中的许多问题还只能凭实践经验最后拍学和技术从战略决策的高度提出了严峻的挑战l_4]。板定论口；随着煤矿开采深度的增加，矿井地质、我国人工智能著名专家冯夏庭教授，提出了21世生产条件十分复杂，开采难度和开采成本也随之纪我国采矿科学和技术向智能化发展的新方向L5]。增大，从而使得煤矿开采生产遇到很多现实问题。专家系统的出现和发展，是科学进步的产物，也近年来，随着计算机技术和人工智能领域的快速与以下经济及社会等因素有关：①生产力发展的发展，专家系统在煤矿开采方面的应用，提高

5、了需要。随着科技的飞速发展，世界对能源的需求煤矿开采的安全性、高效性，给煤矿开采技术的与日俱增，要求煤矿高效、安全开采，以满足社发展带来崭新的局面。会经济发展的需求。②建立节约型社会的需要。1专家系统在煤矿开采中的发展背景目前，我们提倡建立环保、节约型和谐社会，利人工智能是20世纪的三大科技成就之一，而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。煤矿生收稿日期：2009一10—17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79下生

6、产提供技术支持，提高生产效率，创造更大设计了矿井顶板水害预测与防治专家系统，结合的经济效益。模糊理论完成了综合模糊评判决策系统[1。中国2矿山专家系统在国内外的发展及应用矿业大学的刘卫东等，针对目前严重影响矿井安专家系统在采矿方面的应用较早，这些包括全的矿井冲击矿压进行预测预报研究[1，建立了煤矿开采管理、巷道支护、工程爆破、围岩分类基于模糊逻辑的矿压冲击预测预报模型，为模糊等。2O世纪7O年代末，美国开发出了能够用于2O逻辑实际应用于矿井冲击矿压预测打下了基础。多种矿藏勘探的专家系统prosector，其他发达国

7、(3)煤矿生产信息化管理家也先后开发了各自的矿用专家系统。我国的研随着现代管理技术的应用和智能技术的发展，发工作始于上世纪7O年代末]，通过科研工作者传统的人工管理方法，在信息的整体性、准确性、的积极探索和努力实践，获得了大量的科研成果。时效性和信息资源共享等方面存在诸多问题。建随着专家系统的发展，许多国家的科研机构立以专家系统为设计手段的煤矿生产信息管理系及高等院校，就其在煤矿生产中的应用，开展了统，实现了煤矿主管领导和技术部门、各技术部大量且深入的研究工作。目前，专家系统在煤矿门之间的高效沟通和交流，实现了煤矿

8、管理业务中的发展和应用，主要集中在方案决策、参数优的有效整合和信息资源共享，提高了工作效率和化设计、故障预测及诊断、灾害预测与防治、生管理水平。产信息管理、生产系统评价等方面。中国矿业大学杨仁树等结合煤矿生产实际，(1)开采方案决策及参数优化设计设计开发了煤矿井巷开挖工程管理信息系统，构专家系统的发展，打破了矿山传统的设计理建了基于B／S模型的工程管理信息系