採礦工業使用計算機約始於20世紀50年代後期，至今計算機已廣泛套用在採礦工業的勘探、設計、建設、生產、管理以至全局性開發規劃等各個方面，包括科學計算、數據處理和自動控制等各個領域。微型處理機的問世，使其套用更趨普及。中國自60年代開始了這方面的研究，70年代後期在冶金、煤炭等礦山系統發展較快。 如建立礦床模型，計算礦床儲量，進行礦床品位評價，圈定露天礦境界，編制最佳生產進度計畫，通過礦山生產過程的模擬以確定設備類型和配比，通風網路設計，岩石力學研究和爆破參數設計等。
基本介紹
- 中文名：計算機在採礦工業中的套用
- 始於：20世紀50年代後期
- 套用領域：科學計算、數據處理
- 方式：建立礦床模型
主要內容
採礦工業使用計算機約始於20世紀50年代後期，至今計算機已廣泛套用在採礦工業的勘探、設計、建設、生產、管理以至全局性開發規劃等各個方面，包括科學計算、數據處理和自動控制等各個領域。微型處理機的問世，使其套用更趨普及。中國自60年代開始了這方面的研究，70年代後期在冶金、煤炭等礦山系統發展較快。
如建立礦床模型，計算礦床儲量，進行礦床品位評價，圈定露天礦境界，編制最佳生產進度計畫，通過礦山生產過程的模擬以確定設備類型和配比，通風網路設計，岩石力學研究和爆破參數設計等。
建立礦床模型 計算機用在礦床地質數據處理和分析方面開始較早。首先用在物理探礦方面，如地震勘探和測井資料的數據處理與自動解釋等；然後，進一步發展到建立礦床模型和地質資料庫。將礦床平面圖或剖面圖輸入計算機，以建立每方塊帶有坐標、礦岩量，有用礦物品位、經濟指標等的礦床方塊模型。逐步推廣地質統計法，可直接輸入鑽孔數據，利用礦床中礦物品位的分布兼有隨機性與相關性的特點，以相關範圍內的鑽孔資料估計品位並計算礦物儲量，確定礦床邊界。
圈定露天礦境界 60年代初有些國家開始用圖論和網路理論、動態規劃等圈定露天礦境界，以保證礦山經營的最大經濟效益和資源的合理利用。70年代浮(移)動圓錐法得到實際套用。此外，還有最佳化圓錐法和線性規劃網路流法等。
編制最佳生產進度計畫 在一系列約束條件下編制能獲得最大經濟效益的進度計畫。約束條件在露天礦中為采場、排土場，選礦(或洗煤)廠和機修廠等能力、質量控制、礦石產量及開採順序等；在地下開採中，主要是開採順序、運輸、提升、通風，以及地面生產系統的能力等。
礦山生產過程的模擬 由於礦山生產過程複雜多變。且常帶有隨機性，例如裝卸礦石或煤的時間、設備故障的時間等都是隨機變數，服從一定的機率分布。採用隨機模擬，可求得在不同類型設備和配比下的作業效率及經濟效果，從而確定最佳方案。
井下通風網路的設計計算 60年代，電子計算機成功地套用於通風網路並很快在主要採礦國家中推廣主要套用電子計算機進行通風網路的設計計算，以期用最少的投資，滿足礦井正常生產的需要；模擬研究異常以至災害情況下的通風問題，以提供應急的通風措施。
礦山岩石力學的研究 利用電子計算機可以有限元法研究礦山岩石力學。中國於60年代後期開始將有限元法套用於礦山岩石力學的研究，分析在巷道和工作面周圍的應力分布和位移，以及地壓顯現等，都取得了成效。利用模擬進行邊坡分析，也取得一定進展。
爆破參數設計 在建立炸藥能量、岩石性質、孔網參數與爆破塊度等效果之間的數學模型的基礎上，根據炸藥和岩石條件及經濟合理破碎塊度的要求，以求得最佳的藥量、爆破方法和參數，從而降低礦石成本並改善爆破質量。
利用計算機的快速運算和邏輯判斷能力，對現代化礦山生產過程實行監控。主要形式包括：①開環控制，即用電子計算機將檢測的信息加以處理，發出信號，由操作人員完成控制動作；②閉環控制，即電子計算機不僅參與信息處理，且直接對執行機構發出控制指令，以完成控制動作。
電子計算機控制採礦生產過程的研究工作約始於20世紀60年代初，直至70年代初小型機與微型機的相繼出現和迅速發展後，此項研究才得到較大進展。它使採礦自動化水平從閉鎖聯動發展到綜合自動化的高度，使生產過程達到最佳控制。；對井下環境實行集中監控；但對工作面生產過程的電子計算機控制則仍有一段距離。隨著微型機的推廣，已開始在一些關鍵性生產設備上配備電子計算機，例如在露天礦大型吊斗鏟上配備了電子計算機，便於司機操作並達到最佳化，大大提高工作效率（見礦井集中監控，礦井自動化）。
將礦山信息傳輸－處理系統與以最佳化決策方法為基礎的套用軟體結合起來，組成具有管理功能的信息系統，其中包括地質資源、計畫管理、生產調度、質量控制、設備維修、供應與倉庫管理、銷售、財務、勞動、能源、環境保護等子系統。美國肯尼柯特銅公司早在60年代初就開始套用電子計算機，並發展成具有一定規模和功能的管理信息系統，僅庫存管理一項就取得了200多萬美元的年經濟效益,英、蘇等國的煤炭部門建立了以電子計算機為基礎的全部門自動化管理系統，大大減少檔案報表傳遞量，簡化管理機構，提高管理質量和效率，取得很大成績。
隨著機械化自動化水平的提高，設備和物資的管理受到廣泛重視，主要內容是：通過集中監控系統，收集和積累關於設備運轉情況的數據；結合設備故障、壽命等方面的檔案資料,制訂出最佳維修和設備更新計畫;對於一些關鍵性設備，實行預防性維修，以取得最佳的經濟效果；對庫存物資實行控制，以便既保證需要又不積壓；對大型貴重器材，還可在礦務局以至全部門內統一調配。進行電子計算機管理，常利用資料庫技術，既可方便地實現大量數據的存取、更新，又可供各部門人員調用。
如建立礦床模型，計算礦床儲量，進行礦床品位評價，圈定露天礦境界，編制最佳生產進度計畫，通過礦山生產過程的模擬以確定設備類型和配比，通風網路設計，岩石力學研究和爆破參數設計等。
建立礦床模型 計算機用在礦床地質數據處理和分析方面開始較早。首先用在物理探礦方面，如地震勘探和測井資料的數據處理與自動解釋等；然後，進一步發展到建立礦床模型和地質資料庫。將礦床平面圖或剖面圖輸入計算機，以建立每方塊帶有坐標、礦岩量，有用礦物品位、經濟指標等的礦床方塊模型。逐步推廣地質統計法，可直接輸入鑽孔數據，利用礦床中礦物品位的分布兼有隨機性與相關性的特點，以相關範圍內的鑽孔資料估計品位並計算礦物儲量，確定礦床邊界。
圈定露天礦境界 60年代初有些國家開始用圖論和網路理論、動態規劃等圈定露天礦境界，以保證礦山經營的最大經濟效益和資源的合理利用。70年代浮(移)動圓錐法得到實際套用。此外，還有最佳化圓錐法和線性規劃網路流法等。
編制最佳生產進度計畫 在一系列約束條件下編制能獲得最大經濟效益的進度計畫。約束條件在露天礦中為采場、排土場，選礦(或洗煤)廠和機修廠等能力、質量控制、礦石產量及開採順序等；在地下開採中，主要是開採順序、運輸、提升、通風，以及地面生產系統的能力等。
礦山生產過程的模擬 由於礦山生產過程複雜多變。且常帶有隨機性，例如裝卸礦石或煤的時間、設備故障的時間等都是隨機變數，服從一定的機率分布。採用隨機模擬，可求得在不同類型設備和配比下的作業效率及經濟效果，從而確定最佳方案。
井下通風網路的設計計算 60年代，電子計算機成功地套用於通風網路並很快在主要採礦國家中推廣主要套用電子計算機進行通風網路的設計計算，以期用最少的投資，滿足礦井正常生產的需要；模擬研究異常以至災害情況下的通風問題，以提供應急的通風措施。
礦山岩石力學的研究 利用電子計算機可以有限元法研究礦山岩石力學。中國於60年代後期開始將有限元法套用於礦山岩石力學的研究，分析在巷道和工作面周圍的應力分布和位移，以及地壓顯現等，都取得了成效。利用模擬進行邊坡分析，也取得一定進展。
爆破參數設計 在建立炸藥能量、岩石性質、孔網參數與爆破塊度等效果之間的數學模型的基礎上，根據炸藥和岩石條件及經濟合理破碎塊度的要求，以求得最佳的藥量、爆破方法和參數，從而降低礦石成本並改善爆破質量。
利用計算機的快速運算和邏輯判斷能力，對現代化礦山生產過程實行監控。主要形式包括：①開環控制，即用電子計算機將檢測的信息加以處理，發出信號，由操作人員完成控制動作；②閉環控制，即電子計算機不僅參與信息處理，且直接對執行機構發出控制指令，以完成控制動作。
電子計算機控制採礦生產過程的研究工作約始於20世紀60年代初，直至70年代初小型機與微型機的相繼出現和迅速發展後，此項研究才得到較大進展。它使採礦自動化水平從閉鎖聯動發展到綜合自動化的高度，使生產過程達到最佳控制。；對井下環境實行集中監控；但對工作面生產過程的電子計算機控制則仍有一段距離。隨著微型機的推廣，已開始在一些關鍵性生產設備上配備電子計算機，例如在露天礦大型吊斗鏟上配備了電子計算機，便於司機操作並達到最佳化，大大提高工作效率（見礦井集中監控，礦井自動化）。
將礦山信息傳輸－處理系統與以最佳化決策方法為基礎的套用軟體結合起來，組成具有管理功能的信息系統，其中包括地質資源、計畫管理、生產調度、質量控制、設備維修、供應與倉庫管理、銷售、財務、勞動、能源、環境保護等子系統。美國肯尼柯特銅公司早在60年代初就開始套用電子計算機，並發展成具有一定規模和功能的管理信息系統，僅庫存管理一項就取得了200多萬美元的年經濟效益,英、蘇等國的煤炭部門建立了以電子計算機為基礎的全部門自動化管理系統，大大減少檔案報表傳遞量，簡化管理機構，提高管理質量和效率，取得很大成績。
隨著機械化自動化水平的提高，設備和物資的管理受到廣泛重視，主要內容是：通過集中監控系統，收集和積累關於設備運轉情況的數據；結合設備故障、壽命等方面的檔案資料,制訂出最佳維修和設備更新計畫;對於一些關鍵性設備，實行預防性維修，以取得最佳的經濟效果；對庫存物資實行控制，以便既保證需要又不積壓；對大型貴重器材，還可在礦務局以至全部門內統一調配。進行電子計算機管理，常利用資料庫技術，既可方便地實現大量數據的存取、更新，又可供各部門人員調用。
