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[摘要]本文在结合当前新技术在采煤工业中的应用现状，从专家系统、信息系统管理、基于实例的推理系统以及人工神经网络系统技术等多方面进行阐述，并介绍煤矿锚杆支护设计与选型专家系统，更好的全新技术在煤矿工业中的具体运用价值。
[关键词]新形势下煤矿开采技术应用
中图分类号：X752 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0348―01
现代技术的巧妙运用，尤其是本身具备的成本较低，运行速度快、图形处理能力与显示功能增强的优点，可以从信息数据处理、矿床模型建立、矿山设计、矿山设备选型以及各种系统的全面运用，解决在煤矿过程中遇到的难点，实现技术层面的攻破。
一、分析目前在煤矿企业中应用的新技术
1、煤矿技术的全新运用
（1）开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。
（2）缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。
2、支护质量与顶板动态监测技术运用
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
二、探讨创新技术融入煤矿工业中的应用方式
1、计算机辅助设计的实际技术运用
在当前的煤矿技术中，在打破早期的计算机辅助设计主要用于绘制工程图以及二维图形的显示中，在煤矿工业的运行中，主要是通过计算机辅助软件的设计开发软件，就是Auto CAD的巧妙运用，另外目前尚有一些CAD系统开发软件是专为煤矿工业研制的，这些软件包括：DATAMINE、SURPAC和LYNX。在实际应用中，这些系统软件常与Auto CAD连接使用，这样使他们的图形显示处理功能大大增加。同时，还可以通过计算机的图形分析技术，从图像的摄取和图像的计算机处理，从而获取准确的信息和相关资料，譬如下图中在露天爆炸优化的数字图像分析系统的整体设计中，可以从多方面进行计算机的技术处理。一是使用摄影技术获取图像；二是将图像转换成数字信息；三是计算机图像处理；四是对求解参数进行衡量和评定；五是确定图像分析求解的参数与实际的现场实测参数之间的关系（或称确定修正系统）；图像分析技术已经用于地质勘探和矿物鉴别。通过五个程序的精密相连，确保整体效能的发挥，提升计算机信息技术的效能。
2、锚杆支护设计与选型的系统技术
在煤矿工业的系统设计中，锚杆支护的设计技术可以结合计算机的运用，实现经济实惠的目的。通过五个子系统的构建，结合数据处理能力和图形库的系统程序运用，对整体的设计要点进行全面的深入探讨，从四大功能区域进行全面分析：
①决定锚杆形状和锚固的方式；
②准去算出锚杆的设计参数；
③精准出锚杆的布置方式；
④准确推荐锚杆的布置图形；
从这些方面进行全面的细化处理，并建立煤矿的整体知识库，对定量与定性的分析，可以采用计算机的处理技术。从决定层面进行执行，还连接两个外部的程序软件，也就是数据库程序和图形库程序，进行多方面的设计处理，能收到很好的实际效果。
3、煤炭地下气化技术的控制
煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它是国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、安全、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的矿区。具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。
4、人工神经网络系统的技术运用
在煤矿工业的技术运用中，可以采用先进的人工神经网络技术，就是利用计算机模拟技术，来模仿人的大脑一个神经元，也就是采用处理元素的技术手段，形成一个完整的知识系统，通过程序的运用，形成具备一定素质的运用模式，每个神经网络系统都是由三个神经原层组成的，即输入层、中间层和输出层。在煤矿工业中，人工神经网络系统目前的研究工作有：岩体破坏模式的识别、矿床品味分析和生产过程控制等。因此，通过计算机的辨别模式，能为煤矿技术提供可靠的信息来源，充实技术的整体运用，并完善信息技术的整体处理水平，为煤矿效率的提升提供更为精准的信息资料。譬如，通过计算机人工神经网络的技术运用，研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆等等。
三、总结
随着信息技术的日新月异，在煤矿工业中的运用也越来越广泛，并且有着强大的发展潜能，在打破传统信息技术难题基础上，结合考虑煤矿工业的实际需要，从程序设计、技术层面、生产需要、知识系统等多方面进行深入探讨，将有着深厚的现实意义。而且，通过现代信息技术的全面运用，技术的整体发挥能推动煤矿生产和管理的计算机化，煤矿工程师们的日常繁重劳动也将由信息技术取代或部分取代，并发挥着重大的作用。
参考文献
[1] 李一帆；数字矿山信息系统的研究及应用[D]；中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）；2007年
[2] 夏建波；地下矿山井巷工程计算机辅助设计系统研制[D]；昆明理工大学；2003年
[3] 唐秀仲；信息技术在煤矿工业中的应用；城市建设理论研究；2011年第12期
[4] 刘剑；在露天煤矿生产中深孔爆破技术的应用；城市建设理论研究；2011年第30期
[5] 唐布华；刍议可视化技术在煤矿工程中的应用；城市建设理论研究；2011年第19期
[关键词]新形势下煤矿开采技术应用
中图分类号：X752 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0348―01
现代技术的巧妙运用，尤其是本身具备的成本较低，运行速度快、图形处理能力与显示功能增强的优点，可以从信息数据处理、矿床模型建立、矿山设计、矿山设备选型以及各种系统的全面运用，解决在煤矿过程中遇到的难点，实现技术层面的攻破。
一、分析目前在煤矿企业中应用的新技术
1、煤矿技术的全新运用
（1）开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。
（2）缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。
2、支护质量与顶板动态监测技术运用
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
二、探讨创新技术融入煤矿工业中的应用方式
1、计算机辅助设计的实际技术运用
在当前的煤矿技术中，在打破早期的计算机辅助设计主要用于绘制工程图以及二维图形的显示中，在煤矿工业的运行中，主要是通过计算机辅助软件的设计开发软件，就是Auto CAD的巧妙运用，另外目前尚有一些CAD系统开发软件是专为煤矿工业研制的，这些软件包括：DATAMINE、SURPAC和LYNX。在实际应用中，这些系统软件常与Auto CAD连接使用，这样使他们的图形显示处理功能大大增加。同时，还可以通过计算机的图形分析技术，从图像的摄取和图像的计算机处理，从而获取准确的信息和相关资料，譬如下图中在露天爆炸优化的数字图像分析系统的整体设计中，可以从多方面进行计算机的技术处理。一是使用摄影技术获取图像；二是将图像转换成数字信息；三是计算机图像处理；四是对求解参数进行衡量和评定；五是确定图像分析求解的参数与实际的现场实测参数之间的关系（或称确定修正系统）；图像分析技术已经用于地质勘探和矿物鉴别。通过五个程序的精密相连，确保整体效能的发挥，提升计算机信息技术的效能。
2、锚杆支护设计与选型的系统技术
在煤矿工业的系统设计中，锚杆支护的设计技术可以结合计算机的运用，实现经济实惠的目的。通过五个子系统的构建，结合数据处理能力和图形库的系统程序运用，对整体的设计要点进行全面的深入探讨，从四大功能区域进行全面分析：
①决定锚杆形状和锚固的方式；
②准去算出锚杆的设计参数；
③精准出锚杆的布置方式；
④准确推荐锚杆的布置图形；
从这些方面进行全面的细化处理，并建立煤矿的整体知识库，对定量与定性的分析，可以采用计算机的处理技术。从决定层面进行执行，还连接两个外部的程序软件，也就是数据库程序和图形库程序，进行多方面的设计处理，能收到很好的实际效果。
3、煤炭地下气化技术的控制
煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它是国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、安全、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的矿区。具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。
4、人工神经网络系统的技术运用
在煤矿工业的技术运用中，可以采用先进的人工神经网络技术，就是利用计算机模拟技术，来模仿人的大脑一个神经元，也就是采用处理元素的技术手段，形成一个完整的知识系统，通过程序的运用，形成具备一定素质的运用模式，每个神经网络系统都是由三个神经原层组成的，即输入层、中间层和输出层。在煤矿工业中，人工神经网络系统目前的研究工作有：岩体破坏模式的识别、矿床品味分析和生产过程控制等。因此，通过计算机的辨别模式，能为煤矿技术提供可靠的信息来源，充实技术的整体运用，并完善信息技术的整体处理水平，为煤矿效率的提升提供更为精准的信息资料。譬如，通过计算机人工神经网络的技术运用，研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆等等。
三、总结
随着信息技术的日新月异，在煤矿工业中的运用也越来越广泛，并且有着强大的发展潜能，在打破传统信息技术难题基础上，结合考虑煤矿工业的实际需要，从程序设计、技术层面、生产需要、知识系统等多方面进行深入探讨，将有着深厚的现实意义。而且，通过现代信息技术的全面运用，技术的整体发挥能推动煤矿生产和管理的计算机化，煤矿工程师们的日常繁重劳动也将由信息技术取代或部分取代，并发挥着重大的作用。
参考文献
[1] 李一帆；数字矿山信息系统的研究及应用[D]；中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）；2007年
[2] 夏建波；地下矿山井巷工程计算机辅助设计系统研制[D]；昆明理工大学；2003年
[3] 唐秀仲；信息技术在煤矿工业中的应用；城市建设理论研究；2011年第12期
[4] 刘剑；在露天煤矿生产中深孔爆破技术的应用；城市建设理论研究；2011年第30期
[5] 唐布华；刍议可视化技术在煤矿工程中的应用；城市建设理论研究；2011年第19期