矿山工程发展趋势

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矿山工程发展趋势范文第1篇

【关键词】矿山；测量技术；发展与应用

引言

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的技术基础工作，它所提供的信息产品，在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入。这也使矿山测量作业各个方面的飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）和遥感技术（RS）等新技术、新学科的有机结合。这些新技术的应用都使矿山测量的发展速度不断加快，使一些矿山测量的新技术不断出现。本文结合目前矿山测量的现状，对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究，仅供各位同仁参考。

1　我国矿山测量技术发展的现状

1.1　全球定位系统（GPS）在矿山测量中的应用

全球定位系统（GPS）是借助分布在空中的多个GPS卫星确定地面点位置的一种新型定位系统。GPS定位具有全天候、高精度、定位速度快、布点灵活和操作方便等特点。因此，GPS技术在测量学、导航学及其相关学科领域获得了极其广泛的应用。GPS系统主要包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。GPS定位就是把卫星看成是“飞行”的控制点，根据测量的星站距离，进行空间距离后方交会，确定地面接收机的位置。GPS技术在矿山测量中的应用主要是取代传统的地面测绘工作。如利用GPS技术进行大地测量、海洋测量、地球动力学测量提供了高精度、现代化的测量手段。

GPS技术测量的特点及其优越性主要体现在：1）操作简便；2）观测时间短；3）定位精度高；4）测站之间无需通视；5）提供三维坐标。GPS系统能够全天候地向全球任何地区的用户连续地提供高精度的三维速度、时间信息和三维坐标等技术参数而得到广泛应用，尤其是最近将无线电和卫星通讯等现代通讯技术与GPS卫星定位与导航技术相结合，可以使矿山测量发生根本性变化，能够将矿区生产效率得到大幅度提高。矿山测量中主要应用到了GPS的动态功能和静态功能这两大功能。

1.2　全站仪在矿山测量中的应用

全站仪作为目前应用前景最为明朗的测绘仪器，是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器，也是集光、机、电为一体的高性能仪器，是集测量所需数据为一体的测量仪器系统。全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机（CPU）主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口）。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，因此具有方便、快捷、实用功能。但是全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况搬的越多，累积越大。同时通视条件的好坏也是影响测量的关键因素。

1.3　其他测绘新仪器新技术在矿山测量中的应用

其他的现代测绘仪器如激光指向仪、陀螺经纬仪、数字式水准仪、遥感技术及“3S”等技术都在矿山测量中得到了应用，并以这些技术为基础，形成了许多矿山测量的专用仪器，作为矿山测量应用的现代仪器和技术。

2　矿山测量技术的创新

结合我国矿山测量的现状和发展，我们应从以下三个方面做好创新工作：

2.1　理论创新

矿山测量像其它的交叉学科一样，其理论知识与相关的学科有紧密联系。最近几年来，相关学科在技术理论和应用方面的发展变化必然会对矿山测量的发展和理论突破带来突破。因此，我们必须推动和加快矿山测量学科理论的发展创新。

2.2　技术创新

矿山测量作为一门科学技术，有着广泛的应用领域，与矿区管理的各方面和矿山生产的各个阶段都密切相关。随着时代的发展，矿山测量在具体的实践应用中必然会有新问题的出现。这就要求我们，不断进行技术改革与创新，在原有设施的基础上，创造出新的技术手段，以能够科学、有效解决新问题。

例如：当前以全球卫星定位系统的GPS技术已经被广泛的应用在地面的测量与矿区控制方面，也主要集中运用在了对于矿山变形的监测和卡车调度等。对于一些比较大型的矿山与露天的煤矿都在应用无线通信系统与卫星定位系统的GPS技术的调度系统，都可以很好地解决在车铲设备最佳的配合与在设备中途发生故障以后的动态重组等一系列的问题，从而也提高了设备效率，也实现了爆破孔自动的定位进入矿料场重量计算与体积测量的工作当中。在一些相关单位由于工程测区的范围较大，并且矿料的种类也繁多，有非常广泛的分布等特点，所以在应用卫星定位系统GPS的实时动态测量技术，可以方便并且节省时间的完成此项工作内容。在矿山测量中，由于卫星定位系统GPS的技术的应用其主要目的就是为了可以取代地面测绘的传统工作。卫星定位GPS系统的应用在矿区主要就是用于矿山的测量和建立矿山测量的信息系统，通过这项系统作为建立基础矿区资源的环境信息。对于空间的信息技术主要是对矿山测量以实现现展的重要保障和技术支撑以及现代测绘仪器，例如在陀螺经纬仪、激光指向仪以及数字式水准仪和一些相关的测绘技术等，在矿山的测量中都可以得到应用并且将这些仪器的技术作为基础，也就形成了在很多矿山测量所专用的仪器，同时也作为现代矿山测量采用的现代技术。

2.3　应用创新

在矿山测量专业方面已经有了很长一段的发展时期，并且在技术和在理论方面基本都可以达到矿山生产的需要了，但主要是针对矿山测量的传统的内容来讲的。已步入了当今信息时代的矿山测量，所面临的问题就是新目标与新任务，对此，作为矿山测量的工作人员也会肩负重任，这主要表现在：在矿山测量的数据分析、图像处理、采集、图形和存贮；也表现在开采沉陷时的相关矿区环境以及土地复垦的问题等。为了可以达到这些任务的目标，作为矿山测量的工作人员就必须要掌握现代的高新技术系统和广泛的基础理论知识，从而可以更好的达到目标。真正可以使矿山测量的技术工作可以担负全面的矿山开采的现代化需要，就必须要在应用研究与技术方面得到相应的发展，以脚踏实地的工作态度与不断创新的应用技术。

3　结语

综上所述，矿山测量作为一门学科技术，应用于矿山业的各个领域当中，矿山工程测量技术将会越来越高科技化，高信息化。随着地球空间科学信息技术的不断进步，矿山工程测量技术将向着信息化、自动化、智能化的方向发展。

参考文献：

矿山工程发展趋势范文第2篇

【关键词】矿山测量；数字化；应用研究

随着我国社会经济近年来取得的巨大成就，各个行业都有着积极的进步和发展，其中自然包括了我国的矿山测量行业。人们对矿山工作的要求越来越严格，传统模式下的矿山开发和建设工作已无法满足人们日益增长的需求，所以在新时期，矿山测量工作面临着严峻的考验。因此，数字化的应用就显得十分必要，矿山生产会随着数字化的加入而变得更加科学和规范，在保证矿山生产安全的前提下，提高矿山测量工作的质量和效率。

1 矿山数字化的基本概述

1.1 矿山数字化的定义

目前，学术界对矿山数字化还没有明确的定义和标准，它是在数字地球的基础上进一步演化而来的，其核心是通过先进的科学技术手段，将矿山的相关信息在相同时空内完成全面而高效的整理，并且将其结果更加完整的展现出来。

1.2 矿山数字化的基本构成

矿山数字化基本上可以分为采集、调度、包装、核心和功能等五个组成部分。各个环节之间相互联系，有着密不可分的重要作用。

（1）采集系统。包括对所有矿山测量工作的数据和资料进行采集和整理，实质上是指矿山工作中所有相关数据的数字化，严格意义上还包括测量、勘探、传感和文档等四类具体的工作内容。

（2）调度系统。只要负责对矿山测量工作相关数据的建立与维护、空间查询与分析，以及对该数据资料进行相应的制图与输出等内容，在矿山测量工作的实施工程中，还包括对相关数据进行控制和访问，开放接口和生产调度以及指挥管理等实际的工作内容。

（3）包装系统。主要为矿山测量工作提供多源异质数据的空间环境，建立合理的工具模型，提供组合与封装机制，其中包括对矿山测量工作有着重要作用的数据挖掘工具。

（4）核心系统。核心系统是矿山测量工作中最为关键的一个环节，起到统一管理的作用，同时对相关的数据进行最终的判断和支持，实际上在矿山测量工作中处于领导和决策的地位。

（5）功能系统。在矿山测量工作中提供各种专业的数据模拟，并对其数据进行详细的分析。

1.3 矿山数字化的基本特征

矿山工作实行数字化的最终目的，是要实现矿山的信息化和自动化，以及在此基础上高效率、高质量的完成各类矿山测量工作。具体来说，矿山数字化的特征可以具体表现为以下几个方面：“露网”为高速工业以太网；“车辆”为组件式矿山软件，包括虚拟现实、仿真、科学技术以及可视化等；“过滤”为3D地学模拟和数据挖掘；“调度”为矿山GIS；“燃料”为矿山数据和矿业应用模型；“保障”为多源异质矿业数据采集和更新。

1.4 矿山测量的基本任务

矿山测量工作在实际的开展过程中会遇到很多影响因素，其中就包括了先进的科学技术的发展和相关应用，例如，矿山的作业技术、矿山测量的仪器设备等。此外，随着科学发展观的提出，我国对生态环境保护提出了更高的要求，也对我国的矿山工作带来了严峻的考验和挑战。

目前，我国矿山测量工作主要采用空间技术手段进行实际的施工工作，其主要工作任务包括对矿山的采集勘探、设计开发、分析处理等。

2 矿山测量工作的数字化应用

矿山测量工作的数字化应用是一个庞大而且复杂的过程，在此之前要深入了解有关数字化矿山测量的相关技术，意识到在矿山测量工作中应用数字化技术的重要意义，同时制定出科学、合理，符合实际环境的工作计划。总的来说，矿山测量工作的数字化应用包括三维可视化技术和数字化资料处理技术两个方面。

（1）三维可视化技术。在实际的矿山测量工作中，三维可视化技术可建立一套相对完整的数据模型，对其相关的资料和背景进行全方位、立体化的分析和描述，同时让工作人员能够更直观的了解矿内具体的空间位置、地理形态以及矿内所有真实的工作环境，有助于工作人员对矿内实际工作现场的掌控和了解。具体的工作步骤包括以下一点：首先建立模型，将矿山的具置通过建立的数字化模型真实的展现出来；其次对模型进行贴材质工作，加强模型的真实感，例如颜色和光滑度等，有助于更直观的反应模型的真实性；最后进行动画模拟，对实际中可出现的风险进行检测，以避免矿体在实际过程中出现不必要的风险。

（2）数字化资料处理技术。主要指利用成熟的计算机技术，对矿山测量工作收集到的资料和数据进行整理和分析，具体内容包括表格、图表和数字，然后实时共享。通过计算机专业化的处理，不仅能够建立有效的资源数据库，更能够增强数据的共享性，对相关的重要资料进行维护和保存，这对矿山测量工作有着相当重要的作用。

3 矿山测量数字化的应用意义

现代信息技术、传感器网络以及数据库技术等一系列现代科学技术的发展成果，将矿山测量工作完美的结合在一起，实现矿山测量的数字化和现代化。针对矿山测量工作实际的施工情况，对整个矿山进行合理有效的设计和规划，包括矿山的生产经营管理、应急系统以及工程设备的实际应用等，使得矿山测量工作整体上呈现出规范化和科学化的局面。

矿山测量工作的数字化应用，不仅能有效整合安全生产和经营管理的信息资源，并且能让管理者更加充分的掌握实际工作过程中的各个关键技术环节，从而制定出科学并且合理的企业生产决策，根据矿山实际的资源配置，结合市场综合的竞争环境，为矿山企业带来可观的经济和社会效益。

除此之外，安全问题一直是矿山最为重要，外界最为关注的话题，数字化的应用可以对矿山的施工现场和所有的工作环节进行全面且详细的监测，并及时收集相关信息，对矿山的资料数据进行相应的整理和分析，进而制定出合理的解决方案，预防安全事故和意外的发生。因此，矿山测量工作中数字化技术的应用，不仅能够有效处理其他环节的问题，而且更能解决长期困扰企业管理者的矿山安全问题，减少人员伤亡和财产损失的同时，还能为企业带来积极的经济和社会效益，提高工作质量，增强企业在市场上的综合竞争力。

4 结语

社会经济的不断发展会逐渐推动矿山测量数字化技术的应用向着更加成熟和全面的方向前进，这不仅是市场带动的效果，更是整个矿山测量行业在未来的发展趋势。矿山测量仅仅是矿山生产中的一个组成部分，主要负责进行现代测绘仪器，而且将单一的服务型向多功能决策性转型，使得整个企业逐渐迈向现代化生产经营模式，最终实现矿山生产的可持续发展。而在一些具体的矿山测量工作中，诸如岩土工程等一些新型问题，仍然需要利用先进的科学技术手段来加以解决，由此可以看出，数字化的实践与应用对整个矿山测量工作都有着至关重要的作用和实际意义。

参考文献：

[1]叶尔兰别克.浅谈矿山测量的数字化研究[J].新疆有色金属，2010 （14）.

[2]常敬云，王栋洋.矿山测量数字化的实践研究[J].科技致富向导，2014 （12）.

[3]何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究[D].西安科技大学，2011.

[4]李吉才.凡口矿矿山测量数字化的应用方案设计[J].科技风，2012 （14）.

矿山工程发展趋势范文第3篇

关键词：矿山测绘 技术应用

测绘作为矿山行业中的先行军，具有举足轻重的作用。好的开始是成功的一半，矿山行业最关键的首先要说是测绘，测绘的准确性直接关系着矿业的正常运行和安全系数。目前，随着数字化技术的应用，矿山行业的发展也有了很大的起色，不断的推出各种新型的数字化产品，对行业的测绘工作提供了很大的帮助，提高了精度，对准了方位，让从事矿山工作的相关技术人员可以事半功倍，获益良多，为此，本文作者根据自己在矿山行业中的工作经验和实践，出于对矿山的安全生产和长远的发展考虑，提出了一些自己的观点和看法，希望能够对行业同仁有所帮助。

一、测绘在矿山井下工作中的重要性

测绘是矿山测绘的先锋，具有至关重要的作用，尤其对于井下作业的工作人员来说，测绘就是他们的眼，直接掌控着他们前进的方向和动力，井下作业主要表现在以下几个方面：

1 测绘的准确与否是矿业安全生产的保证

仪器的准确性至关重要，不合格的测绘工具无法精确测绘高精度的数据，尤其对于井下作业的工作人员而言，在进行井下作业时，首先需要认真校验和保养好自己的测绘仪器，建立专门的记录台账对仪器的实用和状况进行及时的登记，如果在井下操作过程中测绘仪器出了故障，要及时的反馈并做好记录，问题严重的要尽快返回地面交给负责检修的工作人员，以便井下的作业能够在最短的时间内继续测绘，按时完成工程的操作。

2 测绘数据的精度是设计目标的生力军

井下测绘是个比较艰巨的工作，环境恶劣，人员活动的空间有限，要想在地下几百米深的巷道位置中活动自如，首先就需要井下的空间进行全面的测绘，测绘的准确性一定要高，防止水害和瓦斯事故的发生，提高巷道贯通的精度，保证井下各种工程设计按照预期设计目标顺利完成。为了降低井下的风险，负责矿下作业的高级技术工作人员应根据井下实际的工作环境和区域，大力研究采煤工艺与建筑物之间的移动变形规律，深入探讨矿区塌陷地的土地复垦规划与措施，为国家生产出更多的矿产资源，保证矿井的可持续发展。为了保证井下工程的质量和提高工程的进度及施工速度，缓解采掘接续的紧张程度，提高经济效益，就需要用测绘技术及时的进行中、腰线的标定，减少矿井工程的安全隐患，加强和促进矿业生产的长远发展。

3 矿山的测绘数据提供可靠的地质信息

由于地质作用和开采孔距的限制，井下测绘的范围将会极大的受限，工程师需要实地的勘察，以测绘导线点为依据进行新地质现象的收集、测绘和绘图，以便为今后采掘巷道的合理化布置和回采工作面提供有力的技术指导。

二、矿山行业中测绘新技术应用分析

矿山的开采和挖掘，安全是第一位的，为了保证人员的生命财产安全，需要对矿山的地质等进行精密准确的测绘和勘察，保证矿山开采的绝对安全性，将风险系数降到最低，目前，笔者根据自己的亲身经历，对矿山中井下测绘常用的集中技术进行了简单的分析，具体如下：

1现代定位技术在矿山测绘中的应用

比如在煤炭矿产资源的矿产中，通常井下会在挖掘后留下大量的空采区，这些空采区的留置会给地面的矿产生产和居民生活带来一定影响，为了避免地面坍塌等地质情况的发生，就必须采用精密的仪器进行监测，降低风险，GPS的准确定位提高了测绘技术的精度，降低了经济成本，在可以接受的范围之内，并且GPS的数据计算处理软件及相应的配套设备更加先进和完善。所以GPS在我国的测绘技术中的应用也越来越普遍，其优势主要在于（1）不受恶劣天气气候的限制，在任何天气下均可进行测绘，不会因天气原因耽误工程的进度；（2）GPS技术没有通视的要求，可以高精度的进行大地测绘；（3）能实现全天候的测绘运作，大大降低了人力和时间成本；（4）坐标系统可以通用，应用领域较为广泛。

2摄影测绘和航空遥感航空摄影测绘

航空遥感测绘技术的测绘范围广，可以与红外、紫外等不同波段的光谱检测方法结合起来，精密监测地表的运动，矿山岩石的整体结构及其稳定性，对某些地下作业的技术人员在测绘中难以准确定位的区域具有很大的帮助，提高了工作人员的效率和积极性。

3卫星遥感测绘技术

随着科技和经济水平的发展和提升，测绘技术势必会更加省时省力且效率大大提升，卫星遥感测绘技术在测绘技术的领域其影像的分辨率也将有大幅度的提高，在矿山地质测绘、生态环境的监测方面应用较为娴熟，对于井下地形的测绘、综合测绘技术、方向准直或测绘等矿山测绘技术，卫星遥感测绘技术远远领先与其他测绘技术之上，提高了效率，减少了人力资源的成本，一举两得。

4 惯性测量系统技术

惯性测量系统ISS，最大的特点是全自动系统功能性强，周围的环境对其几乎没有影响，操作灵活，适用于各种不同的环境下，对于长期从事地下工作的操作人员而言，惯性测量技术是最好的选择，对于矿山周围环境比较复杂的地段，惯性测量技术是未来测绘中的一个很好地发展趋势。

惯性测量系统在测量的过程当中所应用的原理主要是惯性的导航原理，其可以同时的对经度、纬度、重力感应等很多方面进行观测。

三、结语

伴随着数字化技术的大幅度应用和不断的创新与开发，我国的矿山测绘技术在矿山工程中也拥有了更多更好的选择，测绘技术人员应该根据实际的地质地形条件，结合实际需求采用高新的技术改革传统的测绘与测设方法，投入积极的热情，端正工作的态度，根据实际中的工作情况具体分析测绘技术上的不足和漏洞，分析出合理的解决办法，降低其风险，提高工作的效率，是矿山开采和挖掘在未来的社会发展中更加的安全，稳定，效益更高，最终提高国家的综合实力。

参考文献：

[1]麦树佳. 全站仪测绘技术在工程施工中的实际应用[J]. 广西质量监督导报. 2008（02）.

[2]任启萍，赵生良. GPS-RTK技术在土地整理测绘中应用的探讨[J]. 河北农业科学. 2008（09）.

矿山工程发展趋势范文第4篇

关键词：采矿工程；安全；知识图谱；可视化分析；关键词；研究热点

当今是经济飞速发展的时代，由于城市规划、人类生产生活等的需求，采矿工程在各国的发展尤为迅速，采矿业年产量、年产值呈现逐年增长趋势[1]。由此可知，采矿工程的发展对于国家发展而言极其重要，但由于采矿工程属于高危行业，采矿安全事故在全球各地区仍持续发生，特别是重大事故时有发生，安全成为该行业面临的巨大挑战[2]。因此，为了减少和避免安全事故的发生，国家在给予采矿工程安全方面极大重视的同时，还提供了大量的资助，因而采矿工程安全形势一片好转。为了使采矿工程有更好的发展前景，国内外许多学者逐渐对采矿工程安全领域展开科学研究，并提出了一系列可行、有效的与安全相关的方法和建议，并以文献的方式进行发表，达到业界成果共享的目的，从而促进该领域的发展。这些研究文献中包含的理论、信息能较为有效地从侧面折射出采矿工程安全方面的状态。但到目前为止，国内还少有学者对采矿工程安全研究领域进行系统而全面的分析，尤其缺乏对采矿工程安全领域热点和趋势分析方面的研究。自2012年5月以来，Google首次将知识图谱应用到其搜索引擎。随后，国内各行业先后兴起运用科学知识图谱方法来分析本行业学科研究前沿和知识发展动态的浪潮，并且先后取得了一定成果。在知识图谱构建过程中需首要解决的是知识的建模及知识的表示方法。刘峤等[3]对当前知识图谱构建技术面临的重大挑战和关键问题进行了总结，李秀玲等[4]提出了一种基于工艺知识图谱的异构CAM（计算机辅助制造）模型的结构化建模方法，孙小兵等[5]提出一种基于知识图谱对bug问题进行探索性搜索的方法，王琪[6]利用知识图谱将国内外大数据领域的研究情况进行可视化分析，对比国际和国内大数据研究热点与趋势上的异同。基于以上总结分析，本文将采用文献计量学的统计分析方法，借助知识图谱分析工具，分析中国2007—2020年间收录在CNKI（中国知网）上有关“采矿工程安全”主题的核心文献。通过对研究领域的时间、作者、机构、关键词等方面进行分析，可视化地展现这15a采矿工程安全研究领域的知识结构和研究现状，并探讨了该领域的发展趋势、研究热点和发展方向，以期为中国采矿工程安全领域的发展提供更直观、清晰、可见的发展局势图，为相关学者后续的深入创新研究提供参考。

1数据来源和研究方法

1.1数据来源

研究选用CNKI为基础数据源，以“采矿工程安全”为主题，对2007—2020年间的数据库文献进行了检索。选取期刊来源均为SCI（美国《科学引文索引》）、EI（美国工程索引）和核心，将数据整理后共得到实用文献503篇。该次文献获取方式均为人工剔除不符合条件的新闻、会议记录、学术报告等形式后得到文献数据，从而使获得的数据更具有代表性、实用性和权威性。

1.2研究方法

主要借助知识图谱分析工具———CiteSpaceV对采矿工程安全领域的核心文献进行可视化分析。该软件适用于分析多元、分时、动态的复杂网络，是新一代的信息可视化技术[6]，也是当今大数据时代高效、有效分析信息最具特色和影响力的软件之一。常用于分析某研究领域的科学知识结构和研究热点等信息。因此，可通过分析文献关键词直观反映关键词之间的内在关联，从而达到研究采矿工程安全领域发展趋势的目的。

2国内采矿工程安全研究的可视化分析

2.1论文产出分析

论文产出是衡量一个学科或研究领域发展状况的重要指标之一，也是该领域知识积累量和成熟程度的标志[7]。图1是2007—2020年采矿工程安全领域研究论文的整体产出图。根据图1中曲线趋势，可将煤矿安全生产研究划分为3个阶段：初步萌芽阶段（2007—2011年）、初步发展阶段（2011—2013年）、快速发展阶段（2013—2020年）。初步萌芽阶段每年论文数量为个位数，该阶段论文年产出总数为19篇。初步发展阶段，采矿工程安全领域的研究热度开始摆脱低迷的困境，持续升温，发文数量明显上升，采矿工程安全逐渐成为安全领域内的关键问题之一。快速发展阶段，采矿工程安全领域的关注度逐年升高，发文量不断增加，采矿工程安全领域的问题受到各高校和研究机构的广泛关注。

2.2作者特征分析

通过对文献作者的分析，可清楚了解所研究领域的开创者，再研究这些作者所写文献里提及的最新成果，不难得到具有代表性的数据[8]。同时，这些作者发表文献的数量在一定程度上可代表一个作者在该领域所研究的深度与广度，因此统计高产作者对于研究这一领域的焦点和发展前景有着非同寻常的意义[9]。根据普莱斯定律，通过计算可知，在2篇的就可以算是高产作者。据统计，2007—2019年高产作者有23位，占作者总数的1.72%，累计46篇，占论文总数的4.57%，远低于50%。因此，中国矿山工程安全领域尚未形成核心作者群。现将2007—2019年发文量为2篇的高产作者统计如表1所示。分析表1可知，最早开始发文的作者是吴超，初始发文年为2007年。高产作者发文量所占比例都偏低，作者数量较多，整体上研究该领域的作者发文量都非常少。因此，中国应加强对采矿工程安全领域的重视程度，加大研究力度，引领各高校、研究机构对该领域进行研究，形成以政府为指引、各高校和研究机构共同研究发展的新体系。通过分析可知，高产作者文献中引用频率最高的是陈文伟2015年发表的《采矿工程施工工程中不安全技术因素和对策解析》，在一定程度上反映了矿山工程发展最主要的障碍是技术因素，如何将这些对策应用于采矿工程安全领域的研究越来越受到相关学者的关注。

2.3机构分析

机构分析可以使矿业工程安全研究领域主要科研力量的分布及其相互之间的合作关系清晰可见，明确得出该领域内具有较高学术影响力的科研机构，从而方便该行业的学术交流[10]。以2007—2020年的论文为基础，以1a为1个时间点，对整理收集的数据进行机构分析。对2007—2020年采矿工程安全领域发文量排名前十的机构进行整理得到表2。分析表2可得，该领域已形成了以安徽理工大学、中国矿业大学、西安科技大学为代表的较为稳定的科研机构，这些机构在一定程度上促进并引领了该领域的研究和发展。此外，山西、陕西、贵州等省份的建设监理方面工作也不断为采矿工程安全生产研究注入新元素。这些研究机构广泛分布于华北、华东地区，说明中国矿山工程安全研究领域受到地理位置的制约，其分布散乱，在研究进展方面，没有充分的合作和交流，同时也能说明采矿工程安全领域相关研究成果和进度与当地经济发展程度有一定的联系。

3研究热点及趋势分析

3.1研究热点分析

关键词可直观展现文献研究内容，是文献计量研究中最重要的一环。对采矿工程安全领域的关键词进行整理分析，可进一步把握该领域的研究热点和发展方向。国内采矿工程安全领域中出现了15个主要关键词，这些关键词所反映的都是采矿工程安全领域的研究热点。根据这些关键词可以将该领域的研究热点主要分为以下三方面：a)生产安全因素研究。关键词中的不安全技术因素、采矿技术、巷道掘进、问题等都是以生产安全因素为主题进行分析研究，说明在采矿工程中安全技术是备受关注的话题。b)安全管理研究。安全管理、施工安全等反映出要提高采矿工程的安全性必定离不开安全管理的配合，要做好安全工作，就必须要高度重视、发挥管理的作用，提高、完善管理系统可减少或避免不安全事故的发生。c)生产技术研究。关键词中出现的数字模拟、绿色开采，说明随着采矿工程的发展，将数字模拟技术应用到该领域的研究方法中将成为越来越重要的研究手段，并且绿色开采的研发将逐渐成为该领域研究者共同关注的焦点话题。

3.2研究趋势分析

为了进一步展现各突变词的变化趋势，统计2007—2020年突变词每年出现的频次，整理出排名前15位的突变词，如表3所示。分析表3可知，根据频次及突变持续时间可将这15个突变词分为以下5种类型：a)突现型。例如数字模拟、矿产资源，虽然频次不高，但在最近3年突然出现并保持一定的数量，对相关的研究具有一定的引导作用，说明在未来一段时间内，结合数字模拟对矿产资源进行新型的规划和研究将成为一个新的发展趋势。b)上升型。例如安全管理，不仅频次高，而且出现以后总体呈上升趋势，说明现有的安全管理系统尚不完善，有待提高。c)稳定型。例如，采矿技术、施工安全、巷道掘进在该领域的研究中基本保持着一定的频率，持续时间较长，属于该领域中持续受到关注的话题。d)下降型。例如对策，频次从出现后的一段时间内持续下降或呈现先增长后下降的趋势，表明这类主题研究的热度正在逐渐减弱或相对成熟。e)消亡型。例如新模式，在2013年首次被提及，却在短时间内消亡，但并不表明新模式不被学者关注。由表3可知，绿色开采其实是新模式开发的最新成果，新模式的研究只是暂时被绿色开采的新理念所覆盖，并没有淡出该领域的学术视野，是专业术语与研究方向的术语转换替代而已。综上所述，未来利用数字模拟、绿色开采等科学技术发展，完善采矿工程安全领域并结合开发新模式的思想潮流将成为新时代的研究趋势。同时，采矿技术、安全管理、巷道掘进等将成为该领域持续关注的重点。结合时展需要，在绿色开采等新概念提出后，如何更好地将新工艺、新模式有效运用到采矿工程安全实践中，将成为更多学者共同研究探讨的新课题。

4结语

矿山工程发展趋势范文第5篇

关键词：矿山爆破技术现状发展趋势

中图分类号：TD21 文献标识码：A 文章编号：

一、我国矿山爆破技术的现状

我国的爆破技术自50年代起虽然不断改进，但仍有很多不完善之处，安全隐患问题仍然存在，安全措施还有很多不到位之处，比起西方发达国家在很多方面还有很大的差距，因此以后要对我国的爆破器材，爆破方法，乃至爆破原理上都要不断改进，切实做到爆破中应有的安全措施得以实现，减少我国矿山爆破中事故的发展生，使我国的矿山工作更加安全有效。

（一）矿山爆破爆炸基本理论

矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。

（二）矿山爆破常用炸药

炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应，释放大量热量，产生大量气体，因而对周围介质产生强烈的机械作用，呈现所谓爆炸效应的化合物或混合物。炸药按照其组成结构，可分为单体炸药和混合炸药两类；按照用途及其特性，可分为起爆药、猛炸药、火药以及烟火剂等几类。我国矿山用炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药以及乳化油炸药等。硝铵类炸药是以硝酸铵为主要成分的混合炸药。常用的硝铵类混合炸药有铵梯炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药以及含水硝铵类炸药。

（三）矿山爆破起爆器材及起爆方法

爆破起爆是指通过起爆器材的引爆能引起炸药的爆炸。根据使用的起爆器材的种类，相应的起爆方法有火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。

1、起爆器材

常用的起爆器材有雷管（火雷管、电雷管）、导爆索及导爆管。雷管是主要的起爆器材，可用来起爆炸药和导爆索及导爆管。按照点火方式，又有火雷管和电雷管之分。火雷管是工业雷管中最基本的一个品种，有火焰直接引爆。电雷管分为瞬发电雷管及延期电雷管，延期电雷管又分为秒或半秒延期电雷管与毫秒延期电雷管。

2、起爆方法

炸药的起爆方法有如下几种：火雷管起爆，就是利用导火索传递火焰引爆雷管，进而引爆炸药。这种起爆方法的操作过程，包括加工起爆雷管，加工起爆药包，装药，点火起爆；电雷管起爆法，在装完药后进行联线，并用导通仪检验网路是否导通。使用的电雷管应事先用导通仪检测，电阻误差过大者不能使用；导爆索起爆法，又叫无雷管起爆法，导爆索分普通导爆索和低能导爆索两种，非煤矿山使用最多的是普通导爆索；导爆管起爆法，是用起爆枪或雷管起爆导爆管，引爆起爆药包中的非电毫秒雷管，进而引爆炸药。

二、矿山爆破技术的发展趋势

近年来，通过吸收计算机科学、相关的边缘学科、现代数学方法等其它相关学科的最新成果对爆破理论的研究，以及大量采用先进的测量和监测仪器，加之新型爆破器材、先进的起爆系统和新型的施工机具的出现与应用，使爆破技术逐步脱离纯经验性的积累，开始以爆破理论为指导，对爆破参数进行优化设计，对爆破过程进行可靠控制，对爆破效果以及效应进行模拟预报等方向发展，开始由定性描述向定量分析过渡。其发展趋势如下：

（一）爆破理论的研究实用化、计算机化和科学化

1、许多新思想、新方法引入到爆破理论研究中

例如把爆破过程视为一复杂的系统工程,在研究方法上，运用60年展起来的系统工程、信息论、控制论和70年展起来的耗散结构论、突变论及非线性理论等以及80年展起来的数值方法和中国留美学者石根华博士提出的非连续变形分析法，同时引入概率论与数理统计、模糊数学、灰色系统、分形几何等不确定性模型理论，以及最优化方法、有限元法、蒙特卡罗方法和多变量线性回归方法等现代数学方法，使爆破理论的研究更加科学化。

2、计算机化

运用计算机防真、模拟、CAD系统、专家系统等计算机科学描述爆破裂隙的产生和扩展，预测爆破块度和爆堆形态，模拟爆破过程，使爆破理论的研究和爆破设计更加计算机化。

3、科学化

大量采用先进的量测技术，如高速摄影技术、图象分析技术、动光弹三维激光全息成像技术等，进一步揭示了爆破的本质。运用相拟理论对各种爆破模拟试验进行探索，以及从岩石、混凝土等材料的本构关系方面进行研究，为定量分析研究爆破作用的破坏机理奠定了基础。

（二）爆破过程的计算机模拟发展迅速

1、原有模型不断完善

自60年代以来出现的一些爆破数学模型，到目前为止，已作了多次改进，有些仍在不断完善中。例如美国桑地亚试验室开发的“CAROM计算机模拟程序”，可以预测岩石的运动规律和爆堆形态，现经改进后的模型与实际吻合良好，其模拟结果的误差率，对爆堆形态为10％，对爆破快度为10％－20％。

2、新模型大量涌现

近年来，各种新模型相继问世。例如，美国NOR-ANDAN科技中心的三维软件BLASTCAD，中国马鞍山矿院的BMMC模型及后来开发的露天台阶爆破三维数模，中国的峒室抛掷爆破SC3-BOPE工具软件，中国工程兵工程学院的峒室爆破CAD，精确爆破服务队为爆破设计和振动控制编制的约20个不同软件，都可以十分迅速和精确地用于爆破设计。

（三）爆破效果和危害效应可有效控制

科学技术促进了爆破技术的发展，各种新技术、新方法不断涌现。新型施工机具、新炸药品种、先进起爆器材和起爆方法、精确监测仪器等运用到爆破工程中，使爆破水平有了很大提高，爆破效果有了保证，爆破危害效应可有效控制。爆破方案确定、参数优化设计等实现了计算机化。

（四）监测仪器向自动化、微型化方向发展

爆破安全监测范围应包括：爆破震动、爆破冲击波、爆破飞石、爆破噪音等。目前爆破振动的数据采集与频谱分析技术以达到了很高的水平，监测仪器向着自动化、微型化和准确化方向发展。

（五）爆破技术向着更加科学的方向发展

新型爆破器材和先进的起爆系统及新型施工机具的面世，改变了传统意义上的起爆方式及爆破方式。新型炸药的出现，不仅在性能上有所改观，而且其物理状态有了变化，为研制新型起爆器材奠定了物质基础；近几年出现的新型起爆器材和起爆系统，正朝着使用安全、延时准确、起爆可靠、微差多段及操作可遥控等方向发展；起爆网路系统的可靠性，目前已能按照可靠性数学进行定量分析，改变了过去完全靠经验定性评估的落后状况；新型施工机具的不断面世，不仅极大的提高了爆破效率，更重要的是促进了爆破技术向着更加科学的方向发展，使爆破的应用范围和爆破的规模扩大，安全性更有保障。

总结：

在科学技术迅速发展的今天，对矿山爆破技术也提出了新的要求，我们必须引用一些新的技术是爆破水平得到提高。 从爆破能量的利用上来看，提高爆破安全和提高爆破效率实质上是一个问题的两个方面，爆破的有效性和爆破的危害性都是爆破威力造成的。综合分析各种爆破事故，除了因爆破器材新能不良或管理不善发生的意外爆破事故外，大部分都是因爆破技术不佳，操作使用不当造成的。因此如何改善爆破器材性能和爆破技术工艺、提高爆破效率和爆破安全则是我们目前最根本的任务。

参考文献：

[1]林德余《矿山爆破工程》[M].河北：冶金工业出版社1993.