采礦工程師論文發(fā)表
伴隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,采礦行業(yè)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于采礦工程師論文發(fā)表的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
采礦工程師論文發(fā)表篇1
淺析采礦工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
【摘 要】從我國(guó)的發(fā)展步伐和方向不難看出,采礦業(yè)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性是不言而喻,尤其是在改革開放后和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下,我國(guó)的礦業(yè)對(duì)于整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著非常重要的作用。作為采礦業(yè)的基礎(chǔ)的控礦工程。我們首先必須要從采礦工程中各方面的工程設(shè)計(jì)著手,本文是根據(jù)我國(guó)采礦工程設(shè)計(jì)的發(fā)展和采礦業(yè)的需要來(lái)闡述的。
【關(guān)鍵字】采礦,工程設(shè)計(jì),要點(diǎn)分析,采礦新技術(shù)
一.前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,就目前采礦工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)來(lái)看。采礦工程已經(jīng)到了一個(gè)最關(guān)鍵的時(shí)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在機(jī)遇與挑戰(zhàn)面前,我們要保持清醒的頭腦,利用已有的優(yōu)勢(shì),克服困難,走向輝煌,堅(jiān)持改革開放。中國(guó)的采礦工程理論研究須和世界接軌,封閉導(dǎo)致落后,一體化進(jìn)程是任何國(guó)家任何人都不可回避的。這個(gè)接軌是借鑒世界各國(guó)研究的計(jì)算機(jī),自動(dòng)控制等先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)大膽結(jié)合,除了不斷借鑒國(guó)外的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以外,我們還要注意學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的管理模式和經(jīng)營(yíng)理念,不可以墨守成規(guī),要敢于變革,敢于嘗試,用于創(chuàng)新。
二.采礦工程專業(yè)
歷史沿革采礦工程專業(yè)西方起步比較早, 在西方產(chǎn)業(yè)革命期間便已初具規(guī)模。 我國(guó)在清末也已開始設(shè)立采礦工程專業(yè),現(xiàn)在已有好多高校設(shè)立此專業(yè),為我國(guó)的采礦事業(yè)輸送了大批人才。采礦工程專業(yè)涉及巖體力學(xué)、工程力學(xué)、采礦學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、電工與電子技術(shù)、采礦機(jī)械、礦山企業(yè)管理與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等多個(gè)學(xué)科。進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,采礦技術(shù)突飛猛進(jìn),發(fā)展極為迅速。達(dá)到了歷史的最高水平。但是,繁榮的表面依然沒能夠掩飾住背后的諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。作為這個(gè)專業(yè)的工作者一定要抓住機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值。
為祖國(guó)的煤炭事業(yè)貢獻(xiàn)出自己的一份力量。三.采礦工程的發(fā)展現(xiàn)狀多年來(lái),采礦界的工作者奮戰(zhàn)在各自的崗位上,兢兢業(yè)業(yè)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。一大批科研成果的問(wèn)世在具體生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用,極大地促進(jìn)了采礦工程向自動(dòng)化、安全化、高效化的方向邁進(jìn)。涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀人才,在他們的共同努力下,許多高質(zhì)量的科研成果相繼問(wèn)世,對(duì)中國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。采礦工程專業(yè)和自動(dòng)控制、系統(tǒng)論、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)密切相關(guān),緊密結(jié)合,較大地促進(jìn)了采礦工程基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)展和采礦技術(shù)的巨大的提高,其影響程度之深、范圍之廣均達(dá)到了歷史最高水平。鑒于采礦業(yè)在工業(yè)化進(jìn)程中的龍頭地位,世界各國(guó)均對(duì)其理論研究成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化極為重視。
各國(guó)采礦工程專業(yè)人士孜孜不倦、兢兢業(yè)業(yè),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的觀點(diǎn)等一切先進(jìn)技術(shù)和理論在采礦研究中大膽進(jìn)行探索,大大地促進(jìn)了采礦工程向安全化、經(jīng)濟(jì)化、高效化的發(fā)展。傳統(tǒng)的采礦業(yè)因其不成熟、不完善而導(dǎo)致的生產(chǎn)力水平低、效率差、環(huán)境污染嚴(yán)重等現(xiàn)象,由于理論的研究達(dá)到了向自動(dòng)化、環(huán)保化的方向發(fā)展,并在具體生產(chǎn)過(guò)程中取得了大量的應(yīng)用和推廣。
我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量雖然豐富,但是可采的數(shù)量還十分有限。當(dāng)然,隨著采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步,可采儲(chǔ)量是會(huì)無(wú)限接近于實(shí)際儲(chǔ)量。但是,要想實(shí)現(xiàn)采礦技術(shù)的提高我們還有很長(zhǎng)一段路要走。如今采礦的現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如想象中那么樂觀。煤礦安全事故頻發(fā),工人們卻不能安心地在地下幾百米的地方工作。
我覺得煤礦事故發(fā)生的原因并不是技術(shù)不行,而是人為的因素。在安全的這個(gè)問(wèn)題上,我們采礦人應(yīng)該十分嚴(yán)謹(jǐn),生命高于一切,在生命的問(wèn)題上,任何人都不可以有一絲一毫的馬虎!其次,技術(shù)和設(shè)備落后仍是我們還沒有完全解決的難題。在技術(shù)和設(shè)備落后的條件下,需要我們不斷學(xué)習(xí),推動(dòng)事業(yè)的進(jìn)步。除此以外,采礦工程還存在的另一重大問(wèn)題便是環(huán)境破壞。采煤長(zhǎng)期以來(lái)一直存在著環(huán)境破壞的問(wèn)題。
比如采礦所發(fā)生的地面下沉,土地鹽堿化有待得到妥善解決。這些問(wèn)題不斷困擾著人們的生活,而且關(guān)系到采礦的質(zhì)量、效率和成本等諸多問(wèn)題。而且由于我國(guó)的采礦工程起步較晚,員工的素質(zhì)還有待提高。有一些人認(rèn)為采礦行業(yè)是暴利行業(yè),認(rèn)為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)只顧賺錢而忽視了工人的安全和各種待遇。如果這種觀點(diǎn)一直存在下去,也使得愿意奉獻(xiàn)于該行業(yè)人數(shù)量有限。四.采礦工程如今面臨的機(jī)遇采礦工程在發(fā)展道路上曾經(jīng)一度低迷。但在新時(shí)期國(guó)家“百花齊放”般的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)中,采礦工程迎來(lái)了真正意義上的春天。
第一,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)要求采礦工程的高速發(fā)展。由于歷史原因,中國(guó)一度實(shí)行自給自足的內(nèi)向型能源發(fā)展戰(zhàn)略。基于中國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,勘探、開采等技術(shù)相對(duì)于石油、天然氣而言具有較大優(yōu)勢(shì),中國(guó)成為當(dāng)今世界上能源結(jié)構(gòu)以煤炭為基礎(chǔ)的少數(shù)國(guó)家之一。由于從世界能源消費(fèi)情況來(lái)看,石油和天然氣是能源消費(fèi)的主流,我國(guó)的能源消費(fèi)中油、氣的消費(fèi)量每年以4%以上的速度在不斷增長(zhǎng),中國(guó)也成為世界第二大石油消費(fèi)國(guó)。但自身石油儲(chǔ)量不高的先天因素決定了中國(guó)的石油45%依靠國(guó)外,所以,煤炭事業(yè)的發(fā)展定然能夠得到國(guó)家的重視。
第二,高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)為采礦技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了很好的發(fā)展契機(jī)。采礦工程這門學(xué)科涉及到的專業(yè)領(lǐng)域極多。而科學(xué)技術(shù)成果的不斷進(jìn)步可以推動(dòng)采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步。當(dāng)然,采礦的專家學(xué)者一定要牢記“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”。不斷將最新的科學(xué)技術(shù)成果運(yùn)用到采礦技術(shù)上來(lái)。第三,中國(guó)“入世”以來(lái),不斷暴露出采礦工程人才的缺乏。這一點(diǎn)極大地限制了我們采礦技術(shù)的發(fā)展及中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步。國(guó)家對(duì)該行業(yè)的重視, 將會(huì)使采礦工程專業(yè)在一段時(shí)間的低潮出現(xiàn)反彈。相信采礦工程的從事人員會(huì)抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。相信在不久的將來(lái),采礦技術(shù)會(huì)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。五.如今的采礦工程設(shè)計(jì)發(fā)展方向
1.遙控采礦新技術(shù)
遙控采礦即為“利用現(xiàn)代的新技術(shù),包括地下通訊、定位、信息處理、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),一定距離內(nèi)去操作采礦設(shè)備和系統(tǒng)”。目前無(wú)人開采技術(shù)在某些國(guó)外先進(jìn)礦山已進(jìn)行了研究,而遠(yuǎn)近距離遙控開采技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)普遍,如美國(guó)塞浦路斯公司利用遙控裝載機(jī)處理危險(xiǎn)地段的邊坡問(wèn)題;一些國(guó)外發(fā)達(dá)礦山現(xiàn)有的遙控采礦設(shè)備和技術(shù)研究項(xiàng)目包括:從日常采礦作業(yè)諸如鑿巖、炮孔裝藥和爆破作業(yè)的機(jī)械化與自動(dòng)化到通過(guò)數(shù)據(jù)通信從世界的另一端對(duì)復(fù)雜的地下采礦設(shè)備進(jìn)行遙控與故障處理。
2.遙控采礦新模式
特點(diǎn)以及組成部分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心,其作用相當(dāng)于人的大腦,負(fù)責(zé)接受外圍信息、發(fā)出控制指令。傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制指令,提供不同電流電壓,控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和力矩大小。監(jiān)控系統(tǒng)起監(jiān)控保護(hù)作用,提升機(jī)出現(xiàn)異常情況時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。上位機(jī)系統(tǒng)為人機(jī)接口,顯示提升機(jī)運(yùn)行的各種重要參數(shù)、故障信息、生產(chǎn)報(bào)表、速度曲線等??刂茍?zhí)行系統(tǒng)主要由中間繼電器和接觸器構(gòu)成,它主要是執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的各種指令,具體控制提升機(jī)的各個(gè)設(shè)備。傳感器系統(tǒng)可以感知提升機(jī)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并將感知的信號(hào)反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。主電機(jī)是提升機(jī)的重要設(shè)備,主電機(jī)帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)從而使得罐籠箕斗在井筒中上下運(yùn)動(dòng)。利用數(shù)字化直流提升系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠,維護(hù)工作量小,動(dòng)態(tài)性能、靜態(tài)性能指標(biāo)高,實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制,各種保護(hù)完備。在豎井提升系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值,數(shù)字化直流提升系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(PLC)、傳動(dòng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、主電機(jī)、輔助設(shè)備構(gòu)成。
3.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送及監(jiān)控系統(tǒng)
在整個(gè)提升系統(tǒng)和選礦生產(chǎn)流程如破碎車間、磨浮車間、氰化車間、冶煉車間等關(guān)鍵部位設(shè)置彩色攝像單元,然后將圖像分別傳至各流程控制室,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)控;同時(shí),再次將圖像進(jìn)一步傳送至礦信息中心服務(wù)器,各分管礦長(zhǎng)、技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)終端隨意吊取、查看某一時(shí)段的生產(chǎn)情況,在關(guān)鍵部位設(shè)置長(zhǎng)時(shí)間錄像機(jī),以便于及時(shí)全天候記錄相關(guān)圖像資料,以備查詢,為安全生產(chǎn)提供第一手資料,同時(shí)本系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)圖像源源不斷的自動(dòng)送入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng),使得系統(tǒng)信息的查看,不在受地點(diǎn)、時(shí)間的限制,只要需要,系統(tǒng)的管理人員可在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,通過(guò)撥號(hào)上網(wǎng),就可以輕松隨意的查看系統(tǒng)的各級(jí)圖像信息;企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層,不管他們?cè)谕獬霾睿€是在那里,本系統(tǒng)都將在第一時(shí)間將現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況,如企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng),設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),物資的存儲(chǔ)等圖像送到眼前,雖然身在異地,也能運(yùn)籌帷幄,決勝千里。
4.礦山井下集成信息通信系統(tǒng)(井下人員定位系統(tǒng))
過(guò)去礦山購(gòu)買的基礎(chǔ)設(shè)施,如無(wú)線通訊系統(tǒng)、電話系統(tǒng)或者遙感系統(tǒng),有人已注意到了這些系統(tǒng)如何配合本部門其它設(shè)備協(xié)同工作,但卻很少有人考慮能否連入到其它部門的設(shè)備上,每個(gè)部門領(lǐng)導(dǎo)不得不為自身有限的購(gòu)買經(jīng)費(fèi)而絞盡腦汁。現(xiàn)在這種情況已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,所有的礦山都在使用一些更現(xiàn)代的電子設(shè)備幫助他們工作,以努力爭(zhēng)取最大的效益,這些設(shè)備應(yīng)選擇專業(yè)廠商提供的具有可靠技術(shù)支持的產(chǎn)品,因?yàn)榈V山需要的是一套可升級(jí)的通訊基礎(chǔ)設(shè)施,能夠安全地使用于非危險(xiǎn)及危險(xiǎn)地區(qū),并采用了最新的連接及通訊技術(shù),以保證系統(tǒng)連續(xù)可靠地運(yùn)行,以及在意外事故發(fā)生時(shí)至少有一種通訊方式可以正常使用。“smart come”系統(tǒng)如同一種通訊高速公路,高度集成的系統(tǒng)允許控制室人員存取礦山設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),使得全面的井下通訊成為可能。采礦工程作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),與其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一樣,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的推動(dòng)下,也正逐步走向現(xiàn)代化,對(duì)煤炭開采領(lǐng)域而言,現(xiàn)今的采礦工程科學(xué)技術(shù)與20世紀(jì)90年代以前相比,已經(jīng)不可同日而語(yǔ)。近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量持續(xù)增長(zhǎng),如何合理有效地開發(fā)利用礦產(chǎn)資源,不僅關(guān)系到相關(guān)行業(yè)的正常發(fā)展,而且會(huì)影響到國(guó)家的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展和戰(zhàn)略安全。 六.結(jié)束語(yǔ)
抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)、重視教育,加強(qiáng)人才培養(yǎng)。 現(xiàn)在的采礦工程還應(yīng)該算是一個(gè)比較冷門的專業(yè),要求國(guó)家加大對(duì)采礦工程的投入,只有堅(jiān)定不移的實(shí)行“人才興國(guó)”的戰(zhàn)略,才能為采礦工程專業(yè)不斷注入新的活力,推動(dòng)采礦技術(shù)不斷向前發(fā)展。所以從如今采礦工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析中可以得出,采礦工程處在一個(gè)十分特殊的時(shí)期。機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,總體來(lái)說(shuō)機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。但采礦工作者不可忽視挑戰(zhàn)的存在,要具有憂患意識(shí)。努力奮斗、實(shí)現(xiàn)我國(guó)采礦事業(yè)的高效發(fā)展!
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采礦工程師論文發(fā)表篇2
試論采礦工程方法優(yōu)化
【摘要】采礦工程中的許多方法都是可以優(yōu)化的,比如采礦工程中的開拓系統(tǒng)和采礦方法。這些方法優(yōu)化問(wèn)題,由于決策變量眾多,并且不同情況的所起的作用不同,導(dǎo)致多數(shù)問(wèn)題都是復(fù)雜的非線性化問(wèn)題,不僅如此變量之間的聯(lián)系有時(shí)很難用確切的數(shù)學(xué)模型或者數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)出來(lái)。因此我們考慮到可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)采礦工程中方法的優(yōu)化問(wèn)題,比如遺傳算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,本文從上述幾種技術(shù)角度,結(jié)合實(shí)際例子探討了采礦工程方法的優(yōu)化問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】采礦工程;優(yōu)化;采礦方法
采礦工程中的許多問(wèn)題的決策和方法的優(yōu)化,都是多決策變量問(wèn)題。以往對(duì)這種問(wèn)題的處理方式都是采用單一變量法,即采用固定其他變量使其值保持不變,通過(guò)變化某一變量來(lái)探索這一變量對(duì)目標(biāo)函數(shù)或目標(biāo)問(wèn)題結(jié)果的影響,從而找出最優(yōu)解。雖然這種方式大大簡(jiǎn)化了這種多變量問(wèn)題的求解方式,但是它忽略了各個(gè)變量之間的相互關(guān)系,以及他們之間的相互作用對(duì)最終結(jié)果的影響,因此所得的結(jié)果并不是真正的最優(yōu)值。為了求得真正的最優(yōu)解,需要同時(shí)改變各決策變量,探索他們?cè)谶@種情況下和目標(biāo)的關(guān)系以及的對(duì)目標(biāo)結(jié)果的影響,從而找出綜合最優(yōu)值。
1、優(yōu)化方法
1.1遺傳算法的定義
遺傳算法是一種自適應(yīng)優(yōu)化的方法。這種方法基于生物進(jìn)化的原理,它模擬了生物進(jìn)化的步驟,將繁殖、雜交、變異、競(jìng)爭(zhēng)和選擇等概念引入到算法中。[1]通過(guò)對(duì)一組可行解的維持和重新組合,在多決策變量共同作用的條件下,改進(jìn)可行解的移動(dòng)軌跡曲線,最終使它趨向最優(yōu)解。這種方式是模擬生物適應(yīng)外界環(huán)境的遺傳變異機(jī)理,克服了傳統(tǒng)的單決策變量法容易導(dǎo)致的局部極值的缺點(diǎn),是一種全局優(yōu)化算法。
1.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定義
人腦思維方式的一大特點(diǎn)就是:通過(guò)多個(gè)神經(jīng)元之間的同時(shí)的相互作用來(lái)動(dòng)態(tài)完成信息的處理。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是模擬人腦思維的這種方式,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成一個(gè)非線性的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)信息的分布式存儲(chǔ)和并行協(xié)同處理。
1.3遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化
由于采礦工程的問(wèn)題很難用一個(gè)顯式來(lái)表示,所以我們可以利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性映射能力建立決策變量和目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的顯式化,然后用遺傳算法對(duì)這個(gè)目標(biāo)函數(shù)的決策變量進(jìn)行搜索和尋優(yōu),搜索到后就輸入之前已經(jīng)建模好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和匹配,從而我們可以計(jì)算出目標(biāo)函數(shù)對(duì)該組決策變量的適應(yīng)性,然后根據(jù)適應(yīng)性進(jìn)行遺傳變異操作,反復(fù)多次后即可尋得最優(yōu)解。
2、優(yōu)化實(shí)例
2.1遺傳算法在礦石品位優(yōu)化中的應(yīng)用
遺傳算法是由原始數(shù)據(jù),模擬優(yōu)勝劣汰的方式通過(guò)反復(fù)迭代獲得最優(yōu)解,在這里實(shí)質(zhì)上是隨機(jī)生成一組礦石品位,利用自適應(yīng)的技術(shù)調(diào)整品位,經(jīng)過(guò)反復(fù)迭代計(jì)算,逐步逼近最優(yōu)解。
(1)編碼:用定長(zhǎng)字符代表遺傳中的基因,在這里表示某種特定品位,編碼順序依次為邊界品位、最小工業(yè)品位、原礦品位和精礦品位。[2]
(2)初始群體:每次迭代的初始群體由上一次迭代生成,第一次的初始群體隨機(jī)生成,每個(gè)群體包含的個(gè)體數(shù)確定。
(3)適應(yīng)度:自然界中的適應(yīng)度是生物個(gè)體對(duì)自然界的適應(yīng)程度,適應(yīng)度大,那么它存活下來(lái)的可能性就大。類似的這里的適應(yīng)度是衡量個(gè)體優(yōu)劣的指標(biāo),可以驅(qū)動(dòng)遺傳算法的優(yōu)化,本例中的適應(yīng)度取不同品位的礦石所能取得的凈現(xiàn)值。
(4)復(fù)制和交換:根據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論,適應(yīng)性強(qiáng)的個(gè)體容易生存下來(lái),那么他們的有利性征就被保留了,同樣的不利性征就被淘汰了,適應(yīng)性強(qiáng)的個(gè)體他們的后代跟他們的相似度會(huì)比較高,在遺傳算法中可以用復(fù)制來(lái)代表這一部分;交換就是指上一代多個(gè)個(gè)體的部分基因相互置換產(chǎn)生新個(gè)體。
(5)突變:遺傳算法中產(chǎn)生新個(gè)體的又一手段,通過(guò)求補(bǔ)運(yùn)算完成。
(6)終止條件:遺傳算法是迭代運(yùn)算,在迭代到符合某一要求時(shí)停止,一般都是當(dāng)群體的平均適應(yīng)度或最大適應(yīng)度變化平穩(wěn)時(shí),迭代終止。
2.2采礦工程優(yōu)化實(shí)例
本處選擇山東萊蕪鐵礦施工時(shí)的填充材料剛度與采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題來(lái)說(shuō)明一下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的具體應(yīng)用。
山東萊蕪鐵礦谷家臺(tái)礦區(qū)礦體賦存于大理巖與閃長(zhǎng)巖的接觸帶中,上部為第四系和第三系所覆蓋,全部為隱伏礦體,礦脈地理結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。[3]上部有河流流過(guò),雖然河流和礦帶之間有第三系的紅板巖,但是由于局部天窗的分布,導(dǎo)致水層和第四系砂礫石層和灰?guī)r層接觸,隔水效果不好。由于灰?guī)r層的含水性,導(dǎo)致這部分成為承壓含水層。復(fù)雜的地質(zhì)背景給開礦帶來(lái)了巨大的難度,為了實(shí)現(xiàn)不改河、不疏干、不搬遷、不塌陷、不還水的“五不”方針,最終決定的開礦方案是采用礦體近頂板大理巖注漿補(bǔ)漏堵水措施與階段空?qǐng)鏊煤竽z結(jié)充填采礦方法相結(jié)合的綜合治水方案。制約這一方案順利實(shí)施的兩個(gè)重要因素就是充填材料剛度與采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)選問(wèn)題。
設(shè)礦房寬度為Bf,填充體剛度為EC,бt為上盤出現(xiàn)的最大拉應(yīng)力。推測(cè)得出:從安全性角度考慮,礦房寬度Bf越小,填充體剛度EC越大,則上盤出現(xiàn)的拉應(yīng)力越小,施工越可靠;從經(jīng)濟(jì)型角度考慮,礦房寬度越大,填充剛度越小越經(jīng)濟(jì),可以看出兩者是相對(duì)的,我們要在這之間找一個(gè)最佳匹配值。使得上盤出現(xiàn)的拉應(yīng)力小于但又接近于大理巖的抗拉強(qiáng)度。
先通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立決策量Bf、EC和目標(biāo)бt的映射關(guān)系,然后用遺傳算法搜索最佳匹配,得到結(jié)果Bf=21.256m,EC=396.6MPa,бt=-1.9297MPa,最后進(jìn)行的結(jié)果的合理性驗(yàn)證,表明這個(gè)結(jié)果是令人滿意的。
3、結(jié)論
作為現(xiàn)階段比較先進(jìn)的計(jì)算智能和人工智能技術(shù),遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)著重于通過(guò)迭代算法和非線性映射來(lái)求得問(wèn)題的最優(yōu)解。由于絕大多數(shù)礦場(chǎng)的復(fù)雜條件導(dǎo)致采礦工程中的許多問(wèn)題和方法的決策存在眾多的決策變量,并且多數(shù)變量和目標(biāo)量的關(guān)系都是非線性的,這些特點(diǎn)使得遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代先進(jìn)智能技術(shù)能很好的運(yùn)用到采礦工程的優(yōu)化中去,通過(guò)文章研究和實(shí)例證明,對(duì)于采礦工程的方法優(yōu)化,遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能起到很好的效果,隨著這些技術(shù)的進(jìn)步,他們將會(huì)為采礦工程的優(yōu)化方面提供更有力的幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]李云,劉霽.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與主元分析在采礦工程中的應(yīng)用[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2010,30(6):140-146.
[2]張磊,柴海福.淺談人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在采礦工程中的應(yīng)用[J].學(xué)術(shù)探討,2008,(6):172.
[3]劉加?xùn)|,陸文,路洪斌.淺談采礦方法的優(yōu)化選擇[J].IM&P化工礦物與加工,2009,(1):25:27.
采礦工程師論文發(fā)表
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