智能采礦工程專業前景精選(九篇)

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第1篇：智能采礦工程專業前景范文

【關鍵詞】GPS 技術；自然資源；勘查；指導生產

自然資源是地質資源中最寶貴的資源之一，工業化生產離不開自然資源。隨著我國經濟的全面改革，產業經營也發生了翻天覆地的變化，國民生活對于物質的要求日益增加。供需要求給資源開發帶來了新的挑戰。目前，我國自然資源之中，煤、鐵、石油等一系列產品是相對高需求的資源，這些自然資源在開采的同時，必須做好勘查工作，GPS 技術是當今相對先進的勘查技術，為此也被廣泛的應用于勘查工作之中。

1 礦產資源生產的不足之處

工業化生產離不開礦產資源，憑借礦產資源的正常地采掘及加工，既是提高了工業化進程，同時也是穩定國民經濟不斷向前發展的依據。目前，我國礦產采掘在宏觀調控之下，依然存在眾多的不足之處，例如采礦區物質分配不公，調控不到位。從而造成了無形中的資源浪費，這一問題成為自然資源采掘存在首要問題。

（1）前期勘探問題。地質層礦物質經過長年累月的積累形成了自然資源，自然資源在開采前必須要經過勘查，這樣所擬定出來的采掘方案更科學合理。很多資源開發企業目興短淺，往往只重井內進度，而把存在的安全隱患忽視，前期勘查并不到位，從而給采掘過程中種下了重大的安全隱患。例如勘查不詳細潛在的病害沒有及時被發現及處理，采掘過程坍塌、沉降等現象頻發，這樣的風險讓開采人員以相應設備帶來不同的程度的風險，并且阻礙了工期的順利進程。

（2）生產控制問題。在采掘過程中，不論是人工還是機械采掘，人都是第一生產要素，只有通過人員的操作才能把井內作業完成。再加連年的工業化進程，以及市場的供需量增加，采煤企業所承接的工程量加大，所需要使用的人員增多，為此在采礦區人員控制居為一個大難題。比如，采礦人員值班混亂，值班調班過程不明確，或者出現部分人員輪值兩班，依然無新的值班人員換班，從而造成這些人員超負荷完成工作，在勞累的情況下工作安全隱患加劇。

（3）采掘設備問題。采煤系統中，機械設備是不可少的，采煤機、運輸機、液壓支架是較常見的采煤設備，由于每一個礦井的規模不一，所使用的設備型號也各有不同，安排采掘工序也是存在差異的。采煤企業為了更好的進行采掘，花費了大量的資金購買了一大批的機械設備，但是生產流程之中對于設備沒有做到統一滾利，能源也在無形設備處于高損耗，卻低效率的局面。再加人工操作不當或者不夠專業所引發的各種事故，也是造成礦井收益低的直接原因。

2 GPS 技術應用功能在資源勘查中的體現

勘探計算機系統的建立，對于礦物資源的查找、規模、生產、儲備等工作效率明顯提升，加速生產人員在眾多的采掘方案之中快速找到正確的采掘方案。從而提高了生產效率，以開采進度。GPS 技術應用于資源勘查的特點及功能表現：

（1）定位精度高。我國煤炭資源分布范圍十分廣，不同地區的煤炭資源不論是是從深度、總量、地理位置來看，都存在極大的差異性。地質勘測在早期工作之中，精準低，定位與煤層的真正差距偏差十分大，誤導了采掘嚴重，從而延誤了工期。GPS定位精度高，科學含量大，對于煤礦工程的勘查十分精準。

（2）觀測時間短。目前GPS系統20KM以內處于相對靜止的狀態，勘測時間只需要15～20 分鐘。當流動站與基準站之間處15km 時，并于快速靜態的時候，只需要1～2 分鐘就可以進行觀測。隨時定位一般也只是需要幾分鐘時間。時間操作非常短，對于資源勘探時間非常快速，這就是GPS 技術的特點，這樣可以有效的提高工作效率，當勘查時間縮短，那么以后的開采時間將會有所寬裕。

（3）作業費用低。GPS直接通過測站上空開闊就可進行測量，期間節省了大量的成本。GPS可以直接通過調整礦井內外就可以進行勘查工作，不需要事先定好通神點位置，從而減少了傳算點、過渡點的測量工作。新型勘探技術保持了數據傳輸的便捷性，資源勘查流程變得更加簡單化，借助無線通信網絡滿足了采煤作業的一體化控制。

（4）數據處理快。GPS 技術本身擁有多功能數據模型，既可以分析勘查數據，又可直觀的反映地質層中的具體情況。比如，對大地量將平面與高程進行不一樣的方式，GPS 技術通過三維坐標進行分析對比，得出最佳的勘查方案。并通過計算機查出資源存儲的地方，為擬定方案提供了時間效率，GPS 技術未來發展前景一片大好。

（5）適應能力強。隨著GPS 接收技術不斷創新，自動化開始走向了“傻瓜化”行列之中，所占面積越來越小，重量輕，操作便捷，對于進行勘測的工作人員極大的減輕了負擔。特別是長期處于野外工作人員，既是推動工作效率，又是一次愉快的工作過程。

原始設備得到了全新的改良，GPS 技術在軟硬件上也得到了全面提升，這些設備在地質勘測中可以更好的完成勘查，對于高難度的勘測要求也完成，這些于野外地質勘查有著舉足輕重的作用。

3 基于GPS 勘探的生產調控系統

GPS技術成為資源勘探的核心技術，同時需要了解后續開采操作的真正要求，然后再擬定符合要求的生產管理體系，對于系統應及時做好維護，這樣可以增加其它的使用壽命。

（1）數據分析。開發企業應進行多種數據調控的方式，按照不同的數據在不同的階段的使用進行方案的制定，要求從數據的類別、用途、性質等方面分開管理。例如，選擇某一個區域做為參照對象，然后進行詳細的勘查，再進行信息的收集，然后分析地面不同層次的地質結構，測量巖石層特點，從而為采煤方案提供可靠數據。

（2）智能改造。采礦業隨著科技的不斷的發展，設備進行智能技術的改造是必然的，在目前的自動化控制條件之下需要進一步進行改造。目前，采礦區設備自動操作控制技術已經到位，用戶直接通過按鈕操作即可。

數字技術成為采煤設備調控的核心技術，需要安裝智能控制系統，智能系統可以通過使用者發出的動作指令，進行智能選擇把最優質的信息進行傳輸，從而讓采礦設備得到最充分的利用。

4 結論

自然資源勘查通過GPS技術進行勘測，減少了勘查的難度，提高了勘測效率，以及勘查的精準度，所得出的采礦工程數據可以進行自動化的。隨著GPS 技術被廣泛的應用在采掘工程之中，采礦企業也應該加強配備專用的生產控制系統，讓資源勘查指導得以發揚光大。

參考文獻；

[1]陳藝明.GPS-RTK在資源勘查和礦山控制測量中的應用[J].礦業工程，2012（04）.

第2篇：智能采礦工程專業前景范文

關鍵詞：鉆孔技術；鉆探工程；工程項目；發展目標；應用現狀

中圖分類號：P634.2 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

鉆探技術歷史悠久，是人類的生存與發展過程當中不可缺少的基礎科學。我國的礦產自己繁多且儲量很大，近年來不斷發展鉆探技術給我國經濟的發展做出巨大貢獻。當前開展有序健康鉆探生產的工作在工程管理當中占有重要地位。鉆探工程目的是通過鉆探來進行取樣、現場地質測試、樣品分析來獲取建筑地質材料及巖土層各項物理、化學、力學等數據[1]。為建筑結構、修建地點的選擇、基礎處理的方式等制訂合理施工方法，為防止泥石流、滑坡等地質災害的發生提供施工依據。鉆探設備包括鉆機、動力機、鉆桿、泥漿泵、鉆頭等，鉆孔直徑依據地質條件、鉆探方法、工程要求來確定，為了地層的劃分，終孔直徑的大小應不小于33mm；為原狀土樣的采取，孔徑的大小不應低于108mm;為了巖心試樣的采取，軟質巖石的直徑應不小于108mm，硬質巖石應不小于89mm。實際工作當中，為確保鉆孔能鉆進指定點且不會出現偏差，可能會造成成本增加；過分搶鉆探的進度，抓生產時間，雖可縮短工程生產時間，不過鉆孔質量得不到保證；若鉆進指定的設計點，有可能誤差會超差，又要返工，這樣加大了成本與生產時間消耗，只有具備組織、計劃和控制管理職能，并進行全方面的考慮，才可取得良好的經濟效益。可以說人類社會發展與鉆探技術支持是分不開的，鉆探技術發展速度在一定程度上會影響社會與經濟發展。所以，如何讓鉆探技術發展適應當前新形勢要求，在工作中起到更大支撐作用是鄉街道鉆探技術所面臨的新挑戰。

一、鉆孔技術面臨新的挑戰

鉆探技術是地質調查、礦產資源勘查過程中不可或缺的技術手段，是唯一一種能夠從地下取出實物地質樣品的技術方法[2]。隨科學技術不斷的發展，傳統鉆孔技術很難再適應目前復雜鉆探發展的要求，所以必須要提高鉆探技術的應用水平，并逐步的加強深部的鉆探技術和裝備應用研究，切實提高鉆探工程效率及水平（下圖是鉆孔結構的示意圖）。但因我國幅員遼闊，地質環境復雜，急需新鉆孔技術，包括海洋、陸地、天然氣、水合物等資源的鉆探取樣技術，對不同巖石和施工條件應縝密分析，且結合各種針對性高效的鉆探方法，切實提高地質鉆探的水平。工程鉆探當中鉆孔技術面臨新的挑戰體現于以下幾方面：a.需開發10000-15000m級別超深鉆探技術并需結合深海礦床實際情況研制鉆探的深度達10000米的自動化、智能化和實用化鉆具、鉆機及鉆探工藝；b.以便很好滿足東部隱伏的礦床找礦的勘探需要，研制1500m深全液壓高效巖心鉆機和配套工藝技術；c.借鑒國外的先進水平，加強推廣礦產勘查的新理論、新方法、新技術，進一步來探討多工藝的空氣鉆進技術、液動沖擊回轉鉆進技術及金剛石繩索取新鉆探技術[2]。

D表示鉆孔的直徑；H表示孔深

二、鉆孔技術分類及應用探討

1.鉆孔技術的分類

1.1巖心鉆

巖心鉆是礦產勘探過程當中了解礦體深部的地質情況及水文參數重要手段，其應用的范圍較廣且不受條件的限制。無論在平地或者山區，礦床或者礦種多么復雜，人們常常會采用巖心技術了解礦體延伸情況或礦床規模。所以，通過獲取鉆機巖心和巖粉能詳細研究鉆孔所穿地質地貌。實際操作過程中，共巖心的采取率要在60~70%之間；礦體的傾角較大時，應采用傾斜的鉆孔，當礦體的傾角平緩時，通常運用垂直的鉆孔來提高地質鉆孔的技術水平。

1.2淺鉆

實際施工過程中，淺鉆用途和淺井的相似，往往是涌水量較大的時候替代淺井。所以，淺鉆常常用來勘探不深礦床或者是不需深鉆技術礦井。 淺鉆技術的操作比較簡單，孔淺設備較容易搬動且成本較低，能很容易獲取地表部分礦體數據，且可代替淺井；淺鉆技術種類繁多，多半自行安裝于汽車上，鉆進巖石硬度不宜太大。

1.3地下鉆

通常情況下，我們把水平坑道鉆進巖心鉆稱作地下鉆，又叫稱坑內鉆。此技術操作起來比較復雜，適應范圍窄且成本較高。但對于很多礦體的產狀較復雜礦床或地質條件較多半礦井進行生產或詳細勘探時，很容易得到精確地質數據且效率較高。

2.鉆孔技術應用探討

在鉆探工程鉆探當中，采用專業鉆探設備鉆成深度大、直徑小柱狀圓孔稱作鉆孔。通常情況下，鉆孔的深度與直徑大小常常取決鉆孔用途與地質情況；鉆孔是為獲取巖心、礦心、巖屑以及液、氣態樣品等地下實物資料，方便施工人員對地下水文動態進行觀測和開采油氣、地下水、地熱等礦產資源地依據。當前鉆孔技術已廣泛應用到很多部門，且呈現出了誘人應用前景，主要體現于以下幾方面：a.鉆探水井，方便人們對地下的水資源進行開采，為工業、農業、國防和人們的生活用水提供可靠水文地質的資料數據，從而可降低地下的水資源開采成本；b.基礎施工的鉆孔；對施工現場的地質條件進行勘探，使施工人員詳細了解地下水文、溶解巖鹽及地質參數，為工程基礎的加固提供保障；c.在隧道或采礦工程施工過程中，通常輔助鉆孔的施工，是由于通過鉆孔的施工能很好滿足排水、探水、探氣、凍結、爆破及運輸施工的要求，極大的提高了工程施工的效率；e.用于天然氣、水文、石油鉆井的勘查及開發石油工程的勘探；f.用于地質構造和地質地貌的了解，實現勘探鉆孔或地質普查，從而方便人們找礦和礦床儲量的探明。

表 不同鉆探巖層及取樣方式

三、鉆孔技術發展趨勢

隨鉆探技術不斷的發展，鉆孔技術在不斷的進步，越來越多先進的鉆探施工設備會應用于地質的鉆探中，并向施工成本的降低和提高工程的質量及效率方向發展。還會更多應用于商業性的地質工作中，為公益性的地質工作來服務。當為公益性的地質工作服務時，公益性質的體現向社會公布其成果中整個社會會受益，鉆探技術的研究成果不僅局限科研本身意義。鉆孔技術發展趨勢體現于以下幾個方面：a.定向的對連接通井技術與鉆進技術鉆孔測量加大投入的使用力度爭取具有自主知識產權技術成果;b.加大天然氣及水合物的鉆探技術探討，使其取得 實質性的突破，減少依賴國外技術程度，方便更好滿足對新能源勘探的需要；c.鉆孔設備的制造技術要進一步的提升，尤其鉆機、鉆頭、鉆具應提高其研發水平的進展。當前，傳統高性能的鉆具、鉆頭研制技術雖已成熟，且為相關的企業帶來了可觀經濟效益；同時高強度輕質合金的鉆桿、多級伸縮鉆桿及繩索取心鉆桿技術已經在工程施工當中成功得到應用。但隨鉆孔的地質條件逐漸復雜，必須要有適應復雜地質條件鉆機出現，且能在高效節能、自動化的操作、質量的可靠性等方面取得進展；把施工工藝與先進設備緊密的結合在一起并探索更先進鉆孔技術；d.因工程的鉆探過程當中遇到外部環境越來越復雜且對鉆孔技術與工藝要求各不相同，所以面對不同施工條件及巖石，善于總結好的經驗，根據現有各種高效的鉆探技術，在取心鉆進、定向鉆進、深孔鉆進及坑道鉆進情況下盡可能采取金剛石鉆進方法；對軟土層應采用螺旋鉆、振動鉆、偏心套管 鉆及機械工靜力成孔方法；在遇到中硬、堅硬地質地貌要求鉆進較短的垂直巖孔，應采取沖擊回轉機械成孔的方法。

5.結論

隨科學技術進步與國民經濟發展，鉆探技術在開采、探查及施工領域應用日益的廣泛，且和更多的尖端科學聯系更加緊密，南極基地的鉆探、地殼科學的鉆探機月球表層的鉆探會把鉆探工程推向新高峰，可能會對整個地質學理論提出了挑戰性認識，促使新能源、礦產、新材料及地質、地震災害的防治領域有重大的突破。

參考文獻

[1]王春蓮.鉆孔技術在鉆探工程中的應用[J].化學工程與裝備,2012,02,131-132.

[2]常超紅,陳暉,張郁.淺談工程地質鉆探中的鉆孔技術[J].工程技術,2008,3,200-201.

[3]張金昌.地質巖心鉆探技術及其在資源勘探中的應用[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2009,(08).