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摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和計算機技術的進步，研究計算機技術在采礦工程中的應用是大勢所趨。文章首先闡述計算機技術在采礦工程中應用的目的和意義，接著分析當前采礦工程存在的問題，最后研究計算機技術在采礦工程中的應用。

關鍵詞：計算機技術；采礦工程；應用

1研究目的和意義

目前計算機技術在多個領域的應用研究都取得了顯著的成效，因此，加快研究計算機技術在采礦工程中的應用已刻不容緩，它不僅能夠保障礦產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)，而且可以有效提升企業(yè)的工作效率以及經(jīng)濟效益，促進采礦行業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，采礦業(yè)已經(jīng)在世界多國的工業(yè)化進程中起到重要的作用。同樣地，作為我國的重點工程產(chǎn)業(yè)，礦產(chǎn)資源開發(fā)的難度在極大程度上由礦山環(huán)境與地形的復雜性所決定。因此，為保證采礦工程的順利進行，采礦企業(yè)需要實時地對采礦環(huán)境進行全方位的監(jiān)測，以期尋找最好的開礦位置。在某些礦山缺少便利的運輸路徑的情況下，還需要找尋施工團隊來開辟運輸?shù)缆?，這些難免都消耗了極大的人力、物力和財力[1]。俗話說，千條萬條，安全生產(chǎn)第一條。采礦的安全性保障是采礦企業(yè)最先需要重視的問題，所以，采礦企業(yè)要有完善的監(jiān)測機制，對開采過程進行環(huán)境監(jiān)控，以便全面保證礦山開采的安全性。綜合當前時代大背景來看，為使上述工作順利開展與實現(xiàn)，都需要計算機提供技術支持。

2國內采礦工程存在的問題

中國采礦業(yè)發(fā)展至今已經(jīng)有一個多世紀的歷史，其理論研究與生產(chǎn)應用已自成體系，擁有著獨自的發(fā)展特色。然而值得思考的是，我國礦山大多處于地形與地勢復雜的地帶，無論是從時間上還是從空間上來考慮，礦產(chǎn)資源開發(fā)都面臨著諸多問題。首先，從效益方面來分析，投資力度大、見效時間慢在很大程度上制約著國家采礦業(yè)的發(fā)展。投資的目的是為了增加財產(chǎn)或保護現(xiàn)有利益，但由于采礦行業(yè)的特殊性，投資人短時間內無法看到收益，因此采礦業(yè)的發(fā)展也就較為緩慢。其次，從空間方面來分析，前面提到過，我國地形與地勢較為復雜，采礦過程中需要對周圍空間的環(huán)境進行實時化的監(jiān)控與分析[2]。同時，在后續(xù)過程中，礦產(chǎn)資源的運輸也因地形的復雜等原因面臨著一些問題。再者，從時間方面來分析，時間和空間是相互關聯(lián)的，不存在獨立的時間和獨立的空間，因此，采礦過程中空間帶來的問題必將影響時間。由于開采地帶地形的復雜以及環(huán)境的惡劣等影響，開采的時間也相應增加。最后，從技術方面來分析，技術裝備落后、技術含量低等因素影響著開采時間，不利于礦產(chǎn)資源產(chǎn)量的提高。同樣，這也會阻礙采礦業(yè)的發(fā)展。

3計算機技術在采礦工程中的具體應用

前面提到，由于采礦業(yè)投資大、勞動強度高、自動化水平低、投資大見效慢等問題，采礦工程業(yè)發(fā)展面臨停滯不前的局面。為解決上述問題，在當前固有的采礦理論學習和研究過程中亟需引入新技術，以期礦產(chǎn)資源開發(fā)過程向精密化、自動化、一體化等方向發(fā)展。

3.1虛擬現(xiàn)實技術的應用

作為現(xiàn)階段新興的學科，虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)發(fā)展成為一項關注度高的熱點計算機技術。該技術以計算機人工模擬為前提，同時結合多媒體科技與礦山環(huán)境，進而形成動態(tài)的人機交互管理環(huán)境。前面提出過，礦山地形復雜，開采過程充滿諸多不穩(wěn)定因素，在很大程度上影響著工作人員的安全，而虛擬現(xiàn)實技術因其能夠真實地結合礦山的開采環(huán)境，有效監(jiān)控出采礦前方過程可能出現(xiàn)的不安全因素，以便采礦企業(yè)能夠及時采取預防措施，因此極大地提高了采礦的安全性。那該技術是怎樣應用到采礦過程中并工作的呢？其核心就在于對礦山規(guī)劃進行建模。在實際應用中，該技術以統(tǒng)一的坐標為基本，通過對影像色彩、結構和高程等進行數(shù)字化處理與拼接，進而在短時間內建立以真實影像為基礎的GIS數(shù)字三維模型。該技術還能對二維和三維圖像直接進行操作，也能借助轉換矩陣生成相應圖像，這種方式生成的圖像極具時效性、真實性與立體性[3]。在如今礦產(chǎn)開發(fā)環(huán)境復雜多變的情況下，虛擬現(xiàn)實技術的應用價值不容忽視，它除了能夠有效預防在礦井開采過程中可能遇到的塌方等事故外，還能夠對已發(fā)生的事故進行原因分析，進而實現(xiàn)安全管理、風險評估的目標。

3.2GIS信息監(jiān)管系統(tǒng)的應用

作為互聯(lián)網(wǎng)時代的衍生物，GIS信息監(jiān)管系統(tǒng)以計算機技術為基礎，以地理信息集成原理為依據(jù)，兼具遙感技術與GPS系統(tǒng)的雙面特性，實現(xiàn)了對整體采礦工作的全方位實時監(jiān)控。在該系統(tǒng)的建立過程中，最重要的是礦山數(shù)據(jù)，其主要來源是不同類型的地質圖或技術報告等。同時系統(tǒng)的組建離不開GIS軟件的幫助，通過將應用模型、空間分析引入礦山模擬中，將模擬獲得的數(shù)據(jù)輸入到GIS系統(tǒng)中，至此初步實現(xiàn)GIS信息監(jiān)管系統(tǒng)的建立[4]。那么該系統(tǒng)是怎樣在采礦過程中運行的呢？這都要依靠系統(tǒng)軟件的支持，將地面通信總站作為主體，通過數(shù)據(jù)傳輸通道以及巷道中間鋪設的通訊設備，對礦井下智能終端傳感器和固定監(jiān)測點檢測到的信息進行采集，將礦井下工作的車輛與人員分布、地下周圍環(huán)境的溫度和濕度等信息以數(shù)據(jù)的形式顯示在客戶端上，依托互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街鞣掌魃?，最終實現(xiàn)在地面實時監(jiān)控井下作業(yè)情況，保障了采礦的安全性、高效性。在信息化時代的今天，GIS信息監(jiān)管系統(tǒng)以其獨特的優(yōu)勢在采礦過程中占據(jù)重要地位，對采礦工程進行實時監(jiān)控，為礦產(chǎn)工作的決策、分析提供支持。

3.3數(shù)值模擬技術的應用

顧名思義，數(shù)值模擬技術主要對數(shù)值進行操作，進而模擬出理想化模型進行分析。該技術的應用過程并不復雜，整體可分為三步，首先應用數(shù)值計算方式對采礦過程中的巖石穩(wěn)定性進行分析，然后收集與整理得到的數(shù)據(jù)建立理想化模型，最后對模型進行理論運行與整合計算得到詳細的問題結論。在這個過程中，使用到的數(shù)值計算方式為有限元分析和邊界元分析等數(shù)學方法。同樣地，作為計算機技術的衍生物，該技術的實現(xiàn)還是要借助類似ADINA以及ANSYA這樣的數(shù)值模擬軟件，對數(shù)值進行分析以便得到礦井下的實際作業(yè)狀況[5]。隨著國家工業(yè)化進程的發(fā)展，加快數(shù)值模擬技術的應用將使采礦工程行業(yè)的發(fā)展進入嶄新的階段。正如上面所提，此項技術能夠利用數(shù)據(jù)分析采礦過程的條件狀況、預測采礦地質發(fā)生災害的可能性以及預測采礦成本等，因此具有廣闊的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景。

4結語

綜上所述，盡管我國采礦行業(yè)的發(fā)展歷史征程已久，但采礦技術仍有較大的進步空間，采礦行業(yè)的信息化水平還有待提高。在計算機技術飛速進步的時代背景下，我國采礦工程行業(yè)已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展，采礦工程的穩(wěn)定性和安全性也得到顯著的提高。俗話說，安全大于天，隨著時代的發(fā)展和技術的進步，采礦工程對人員安全保障也提出更高的要求。采礦的安全性需要采礦企業(yè)對礦山環(huán)境和開采過程進行全方位的監(jiān)控來進行保障，而這些都需要先進的計算機技術的幫助與支持，只有這樣才能促進整個采礦行業(yè)的高效與可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]亢娟娜，惠鵬飛，王剛.計算機可視化技術在采礦工程中的應用探討[J].世界有色金屬，2018（16）：73-74.

[2]孫蕾.計算機技術在采礦工程中的應用研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017（8）：249.

[3]朱亮.研究計算機技術在采礦工程中的新應用[J].神州，2017（14）：153.

[4]齊楚鳴，趙恕蘭，占清華.計算機技術在采礦工程中的新應用探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2020（1）：167-168.

[5]張靜.計算機技術在采礦工程中的新應用[J].中國錳業(yè)，2016（6）：71-73.

作者：魏忠孝 丁晗 單位：鶴壁汽車工程職業(yè)學院