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采矿工程毕业设计论文

采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文，供参考阅读！

采矿工程方法优化研究

【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的，比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题，由于决策变量众多，并且不同情况的所起的作用不同，导致多数问题都是复杂的非线性化问题，不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题，比如遗传算法，神经网络等，本文从上述几种技术角度，结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。

【关键词】采矿工程;优化;采矿方法

采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化，都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法，即采用固定其他变量使其值保持不变，通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响，从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式，但是它忽略了各个变量之间的相互关系，以及他们之间的相互作用对最终结果的影响，因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解，需要同时改变各决策变量，探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响，从而找出综合最优值。

1、优化方法

遗传算法的定义

遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理，它模拟了生物进化的步骤，将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合，在多决策变量共同作用的条件下，改进可行解的移动轨迹曲线，最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理，克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点，是一种全局优化算法。

神经网络的定义

人脑思维方式的一大特点就是：通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式，通过计算机来完成一个非线性的动力学系统，可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。

遗传算法与神经网络协同优化

由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示，所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系，实现对问题的显式化，然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优，搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络，网络将自动进行学习和匹配，从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性，然后根据适应性进行遗传变异操作，反复多次后即可寻得最优解。

2、优化实例

遗传算法在矿石品位优化中的应用

遗传算法是由原始数据，模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解，在这里实质上是随机生成一组矿石品位，利用自适应的技术调整品位，经过反复迭代计算，逐步逼近最优解。

(1)编码：用定长字符代表遗传中的基因，在这里表示某种特定品位，编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]

(2)初始群体：每次迭代的初始群体由上一次迭代生成，第一次的初始群体随机生成，每个群体包含的个体数确定。

(3)适应度：自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度，适应度大，那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标，可以驱动遗传算法的优化，本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。

(4)复制和交换：根据达尔文进化论，适应性强的个体容易生存下来，那么他们的有利性征就被保留了，同样的不利性征就被淘汰了，适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高，在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。

(5)突变：遗传算法中产生新个体的又一手段，通过求补运算完成。

(6)终止条件：遗传算法是迭代运算，在迭代到符合某一要求时停止，一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时，迭代终止。

采矿工程优化实例

本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。

山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中，上部为第四系和第三系所覆盖，全部为隐伏矿体，矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过，虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩，但是由于局部天窗的分布，导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触，隔水效果不好。由于灰岩层的含水性，导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度，为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针，最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。

设矿房宽度为Bf，填充体刚度为EC，бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出：从安全性角度考虑，矿房宽度Bf越小，填充体刚度EC越大，则上盘出现的拉应力越小，施工越可靠;从经济型角度考虑，矿房宽度越大，填充刚度越小越经济，可以看出两者是相对的，我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。

先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系，然后用遗传算法搜索最佳匹配，得到结果Bf=，EC=，бt=，最后进行的结果的合理性验证，表明这个结果是令人满意的。

3、结论

作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术，遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量，并且多数变量和目标量的关系都是非线性的，这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去，通过文章研究和实例证明，对于采矿工程的方法优化，遗传算法和神经网络能起到很好的效果，随着这些技术的进步，他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。

参考文献

[1]李云，刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报，2010，30(6)：140-146.

[2]张磊，柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨，2008，(6)：172.

[3]刘加东，陆文，路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工，2009，(1)：25：27.

浅析矿山机电设备管理论文关键词：矿山 机电设备 管理论文摘要：矿山机电工作的管理必须从基础做起，以提高机械设备安全性为中心， 以经济手段为杠杆，扎扎实实的做好矿山机电设备管理工作，确保矿山高效运行、可持续发展，本文就围绕矿山机电设备管理提出一点浅见。一、矿山机电设备管理的重要性随着矿山机械化程度的日益提高，矿山机电设备管理工作占据着越来越重要的位置。据相关数据统计，在每年的矿山安全生产过程中，由于机电设备故障造成的事故占总事故的六成，一旦机电设备停止运转，不仅会影响到矿山企业的正常运作和生产，还会对矿山工作人员构成人身安全的威胁，特别是煤矿企业，一旦井下通风设备停止运转，那么就会导致井下通风不良，有害气体大量集聚，从而严重威胁到矿工的人身安全。因此加强机电设备的科学管理工作、正确合理的使用机电设备，对于保证矿山安全、提高企业经济效益都有着十分重要的作用。二、矿山机电设备管理中存在的问题（一）机电设备管理机构不完善很多矿山企业的机电设备管理机构都不完善，没有形成相应的管理体系，日常工作中，设备的维护和保养仅靠电工负责，在实际操作过程中，电工的主要精力全部放在应付生产中，根本谈不上机电设备的管理。而很多矿山的负责人在观念中对于矿山机电设备的管理还不够重视，对于机电设备管理工作认识不到位，没有建立健全的机电专业管理组织，职能管理意识淡薄，甚至供电系统的施工都没有按照设计进行，而是仅凭电工人员的工作经验，而对于机电设备的性能也没有按要求进行测试，仪器仪表的校验也不按照规定来办，总之，矿山企业的机电管理机构还有很大一部分的欠缺。（二）机电设备管理人员素质较低一般在矿山从事机电设备管理的技术人员，真正科班出身的只有微不足道的几个人，很多矿山企业没有专职的机电专业技术人员，导致技术管理无法与生产相结合，而仅有的几个机电技术人员又是仅凭经验相当然的进行原始操作，机电专业的理论知识非常贫乏，并且也受到经验的局限，无法应付日益加大的设备故障率。（三）矿山机电设备认识不到位在矿山进行设备采购入厂时，无论是配套设施还是安装调整试都没有做到位，盲目的把设备投入到生产中来，于是造成本该发挥最大效益的机电设备因为人为的盲目性，没有发挥出最大的作用。三、如何有效的管理矿山机电设备（一）建立健全的管理制度规范矿山机电设备的管理行为，制定科学完善的管理制度，充分发挥制度的作用，在进行机电设备管理时做到有章可循、严格贯彻执行。也有矿山企业具有相当的设备管理意识，制定了一系列的规章制度，比如《机电设备点检标准书》、《机电设备隐患治理管理办法》、《机电设备操作、维护、检修规程》等，从各方面建立维护、检修、操作机电设备的相关规章制度，为了保证这些规章制度的落实执行，还配套制定了相关的考核细则，违者重罚。这样真正做到制度面前人人平等，才能维护制度的权威和公信度，才能将制度真正落到实处。 （二）及时对隐患进行处理日常工作中对于机电设备的点检一定不能放松，要认真细致的检查，以便及时的发现和治理安全隐患，从而避免事故的发生。隐患如果不及时处理很有可能在下一次就酿成惨痛的事故，因此企业的各个阶层、每个员工都要有强烈的安全隐患意识。在企业的各个一线部门都设置专业的点检站，各组配备点检员，全面负责本部门的机电设备点检工作。（三）提高设备的安全性能确保设备资金的投入，加大机电设备技术改造和更新的力度。现代社会科技越来越发达，很多诸如变频技术、自动化控制技术、遥控技术等高新科技都在不断的应用于各行各业的生产中，这些层出不穷的新设备安全性能好、工作性能高，不仅为机电设备的技术改造提供了技术参考和保证，对于企业的经济效益、安全效益也有着极大的帮助。（四）加强机电设备的维修管理矿山的机电设备与其它行业的设备维修不同，主要表现在以下两个方面：设备工作环境多样复杂，因此维修作业也就相应的多样复杂；另一方面，作业条件会限制机电设备的结构设计，导致在一些特殊环境下作业的机电设备结构设计并不是很合理，往往很难保证维修质量，或者干脆就无法维修。因此对于机电设备我们矿山企业的员工要加强安全意识和主人翁意识，适当的采取设计检修通道、预防零部件变形、脱落、改进设备结构等一系列措施，提高机电设备维修作业的安全性，确保设备的安全运行。（五）建立相应的激励机制经济社会、信息社会的发展，使人们的思维模式发生了质的变化，过去的干多干少一个产、干好干坏一个样的旧观念已经被人们所摒弃，因此奖励机制、良性的竞争机制涉及到每个员工的切身利益。 无论管理层还是一线基层，都建立起相应的激励机制进行经济的“软约束”。激励机制所涉及到的方面可以包括设备的操作、维修和保养，也可以包括对新设备性能、质量的掌握等，让每个员工在激励机制的约束中逐渐形成机电设备安全管理的意识。（六）加强人员培训人力资源是现代企业中的一项重要的可再生资源，而对于矿山企业来说，员工的整体素质普遍偏低是一个不容忽视的问题。因此企业领导要加强对于一线操作员工安全管理知识的培训，不断提高企业的整体素质，增强员工的责任感和安全意识。总之，矿山机电设备管理工作必须从基础做起，强化意识、转变观念，努力提高机电设备的安全可靠性，以保证矿山企业的长效发展。参考文献[1] 李振泽，王瑞清.浅谈矿山企业机电管理[J].矿山机械，2005（3）.[2] 靳玉启.矿山生产中机电设备的安全管理[J].采矿技术，2003（6）.[3] 向成鹏.浅淡乡镇矿山企业机电管理[J].中国水运，2008（7）.