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209 科学管理 2020年第6期 随着我国采矿业快速发展，矿产资源开发利用进 入新时期，为生活安全提出更高的要求，计算机技术 在各领域得到应用，在采矿工程中发挥重要作用，如 数值模拟技术，计算机采掘计划等。采矿工程是复杂 的系统工程，工程施工中存在许多安全问题，将计算 机技术应用于采矿工程中有利于降低开采难度，为采 矿工程安全提供可靠保障。生产技术是矿山企业信息 化改造薄弱环节，需将信息技术嵌入到采矿生产工艺 中，结合采矿工程实际，合理应用计算机技术才能促 进矿业发展。 1 采矿工程中计算机技术应用发展 上世纪90年代后，随着信息化快速发展，矿山企 业在计算机信息化应用建设加快，在如何提高矿山生 产效率，降低开采成本，提高生产能力等方面进行了 大量应用。以远程遥控与人工智能技术为特点的矿山 计算机数字信息化成为采矿业的发展方向。一些采矿 业发达国家利用计算机数字信息技术改造矿业，如 加拿大在2050年规划中计划北部边界实现机械自动破 碎，瑞典制定矿山自动化进军计划，变革传统矿业生 产工艺，提高矿山企业的生产效率[1]。 采矿对人工智能的研究处于起步阶段，随着人工 智能技术发展，人工智能技术必将应用于采矿业。计 算机应用可将矿山各种数据综合，实现科学分析等， 为矿山资源评估，开拓设计，决策管理等提供直观有 效的依据。矿山生产程序模拟是国内矿山企业数字信 息化发展方向。国家安全监管局文件明确指出，推进 金属地下矿山安全避险系统建设工作，系统建设中有 计算机技术应用，可实现监理光线无线通信为主体的 通信网络，形成音视频同网传输网络体系。采用工业 以太网实现对矿井生产系统及设备的智能化控制，对 开采环境数据的自动采集分析等，实现矿产开采环境 数字化。 2 计算机技术在采矿工程中的应用 对矿石开采中存在很多问题，由于我国地形复 杂，矿石存在区域在大山，空间上级开采技术上存在 一定问题，由于地形复杂，开采时需对空间环境动态 监控，矿山开采后由于地形复杂，为运输工作带来很 大困难。由于开采矿石环境恶劣，施工中有很大的难 度，矿石开采中安全管理非常重要，企业应对施工进 行全程监控，应对工作进度控制，需要利用计算机技 术在采矿工作中发挥作用[2]。 采矿工程中计算机技术的应用主要包括数值模拟 技术，GIS信息监管系统，计算机采掘规划等。数值模 拟技术应用于采矿工程中，通过计算方法分析围岩稳 定性等，在完成数据采集后形成理想化模型，运行后 进行整合计算，使用到有限元分析，有限差分法等， 常见的数值模拟软件包括ANSYA，通过应用软件实现 有限元分析。利用流体理论测试分析填充材料性能， 在分析热力学后，解决热动力为开采造成的限制。数 值模拟分析可预测采矿中出现的地下渗水等问题。利 用UDEC可模拟围岩稳定性，通过弹性理论避免岩体破 坏等现象，可掌握不同岩性地质情况。按照非线性与 微观线性弹性划分法，使微元间出现非连续特征，可 为巷道围压提供准确信息。 应用GIS信息监管系统需有充足矿山信息，有实 际地质地形图等，提供技术报告等信息。构建中需发 挥GIS软件功能，加大开发力度，将空间分析与应用 模型用于矿山模拟，采矿工程中常用EAM系统等进行 地测，加强对信息管理不断完善信息监管系统。地面 通信总站应用系统软件，应用地质数据智能终端传感 器，可实时采集数据信息。通过GIS信息监管系统利用 客户端了解工作人员状态，工作环境温度等信息，借 助网络技术等可向主管部门提供相关数据，实现对采 掘的远程监控，应用GIS信息监管系统后采取定位监管 方法。 基于计算机技术数学模型，可根据工程实际情况 分析，确保各环节工作规划科学合理。以前计划大多 按照传统方法调配，较少考虑实际情况，通过对数学 模型应用，使规划更加灵活，计算机技术下使海量信 息得到处理，利用计算机建模使采掘规划更加直观。 当前计算机采掘规划方法包括动态规划理论分析，现 状更多通过模拟数学理论等进行建模，计算机采掘规 划中，提升编制系统适用性，调整生产计划优点，推 动矿山快速发展。 3 采矿工程中计算机技术的应用实例 矿山信息化成为矿山的重要部分，矿山井下通风 设置必须时刻提供正常运行环境，对矿山井下人员设 备等进行轨迹定位监控非常必要。 中金集团公司在旗下子公司推行井下安全避险系 统，如潼关中金矿业公司在分矿坑口建设系统，建成 井下安全避险系统投入运营，系统中的井下通信联 络，人员定位等系统，是计算机技术在矿山安全生产 中的应用。 采矿工程中计算机技术的应用探索 王晓龙 南煤集团西上庄煤矿筹建处 山西 阳泉 045000 摘要近年来，我国矿山企业向信息化发展，但矿山企业信息化发展技术相对落后，要想实现企业信息化，应将计算 机技术应用于采矿工程中。采矿工业中计算机应用范围包括信息数据处理，矿床模型建立等，如何将计算机技术运用于采 矿工作是亟待解决的问题。针对采矿工程特点进行研究，提出采矿工程施工中出现的问题，对计算机技术在采矿工程中的 应用进行分析，为采矿企业信息化发展提供参考。 关键词采矿工程 计算机技术 人工智能 （下转第127页） 127 技术研究 2020年第6期 2.4 施工情况 现场完井防砂所用钻杆为4”钻杆，连接到井 口。防砂管柱下入到位后，投球坐封，最高坐封压力 3100psi，验封合格。 封隔器验封合格后，内外层管柱脱手，找到充填 位置与反循环位置，在2个位置进行正循环测试及反循 环测试。 按设计泵注程序加砂，初始排量660L/min，压力 4.02MPa，充填过程中，由于水平段泥浆被替出，循环 压力下降至3.6MPa；补压至 4.22MPa，充填排量达到 770L/Min，返液734L/Min，充填压力上升至 5MPa，排 量 770L/Min；开始以压力上限 5MPa，降排量充填，充 填排量降低到 150L/Min，充填压力达到 5MPa，结束充 填作业。停泵，进行反循环冲砂。充填砂量5.9m3。 反循环冲砂干净后，反循环收集砂量到 0.24m3， 累计环空充填砂量 5.66m3，充填效率100。关闭充填 滑套，验证充填滑套密封良好，起钻。 施工总结如下 施工充填曲线 水平井井眼尺寸6” 筛管尺寸类型 3-1/2 ”AICD金属网布筛管 陶砾（封隔体）类型3050目 砂比3 最终砂量（井内）5.66m3 充填效率100 2.5 效果分析 采用连续封隔体控水防砂技术后，该井生产过程 中未出砂，含水量保持在6070，控水方面取得了 良好效果。 3 结束语 （1）连续封隔体控水防砂技术适用于水平裸眼 井，尤其对于边底水油藏，对控水具有良好效果； （2）该技术的管柱结构简单，现场操作方便，砂 卡风险小； （3）水平井充填过程中，要时刻注意泵注排量与 压力，不可高于地层破裂压力，防止压力过高，井壁 坍塌造成充填失败 。 （4）由于封隔体较轻，因此充填结束后，要充分 保证充填滑套关闭，避免在后期生产中出砂。 参考文献 [1] 海上油气田完井手册 编委组 . 海上油气田完井手 册 [M]. 北京 石油工业出版社， 1998 3. [2] 张瑞霞， 王继飞， 等 . 水平井控水完井技术现状与发 展趋势 [J]. 钻采工艺， 2012， 35（4） 35-37. [3] 张中 .水平井调流控水采油完井技术研究 [D].成都 西南石油大学， 2014. 系统承载网是各系统的传输平台，光缆选用扬州 艾美克工业级8芯单模，服务器为DELL的PowerEdge 型，地面核心交换机采用工业级交换机，井下使用交 换机安装在调度中心，中段孔压机房，1272坑口有同 型号交换机3台，安装在坑口值班会上与西沿脉斜井 平台。公司人员定位系统采用深圳翌日生产的基站， 1272坑口有12个，为下井人员配备识别卡，通信线缆 采用天津生产MHYV2型，系统使管理人员随时掌握 巷道人员分布状况，便于合理进行生产调度管理，地 面上实时间监控当天下井中段工作人员情况，在计算 机显示终端支实施轨迹回放，人员在井下遇到紧急情 况，可使用识别卡向地面发出紧急求救信号，控制人 员根据系统提供数据了解有关人员位置情况，提高应 急救援工作效率。 视频监控系统由大屏系统与终端摄像机造成，监 控指挥中心电视墙由46寸工程液晶拼接屏组成，方便 对视频信号进行显示，可将井下视频信号，环境监测 信息等方便的显示在大屏上，终端网络摄录设备采用 捷威IP网络摄像机，可提供高清视频信号。系统有摄 像机15个，安装在坑口，车场等重要场所，系统采用 DELL网络存储服务器，监控平台软件可提供摄像机视 频监控图像管理等功能，存储介质为2TB容量硬盘。 参考文献 [1] 亢娟娜， 惠鹏飞 . 计算机技术在采矿工程中的应用 研究 [J]. 世界有色金属， 2018（14） 23 ； 25. [2] 张静 . 计算机技术在采矿工程中的新应用 [J]. 中国 锰业， 2016， 34（6） 71-73. 作者简介 王晓龙， 男， 毕业于学士， 太原理工大学， 地理信息系统 助理工程师。 （上接第209页）