1 .矿床开发方案选择的基本要求和影响因素
在矿山设计中，选择矿床开拓方案的总体设计是非常重要的，包括确定主开拓巷道和辅助巷道的类型、位置和数量。本章简要说明了方案和步骤、基本要求、需要考虑的影响因素以及专家系统的应用。
一、选择发展规划的基本要求
矿床开采是矿床开采中的一个主要问题。它往往决定着矿山企业建设的全貌，与矿山总平面布置、提升运输、通风排水等一系列问题密切相关。矿床的开发方案一旦选定并实施，就很难改变。因此，矿床开发方案的选择满足以下基本要求:
(1)确保工作安全，创造良好的地面和井下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能:
(二)技术可靠，有足够的生产能力保证矿山企业均衡生产；
(3)基本建设金额最少，以尽量减少基本建设投资和生产经营费用；
(4)保证在规定时间内投产，投产期间及时准备新的级别；
(5)不留或少留保安煤柱，减少矿石损失；
(6)与发展规划密切相关的地面总平面布置应不占或少占耕地。
二、影响矿床开发方案选择的因素
(1)地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体厚度、倾角、走向长度、埋深等；
(2)地质结构的破坏，如断层和断裂带；
(3)矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性和稳定性；
(4)矿区水文地质条件，如地表水分布(河流、湖泊等。)、地下水和溶洞；
(5)地表地形条件，如地面交通条件、地面工业场地布置、地面岩体冒落和移动范围、外部交通条件、农田分布等。；
(6)矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度和远景储量等。
(7)选定的采矿方法；
(8)水电供应情况；
(9)原有矿井工程的现状；
(10)尾矿库的选址和可能的建设地点。
三。选择矿床开发方案的方法和步骤
对于一个矿山来说，往往有几个技术上可行、经济上不可区分的开拓方案，矿床的开拓设计就是从中选择最佳方案。由于矿床开拓设计内容广泛，涉及到井田划分、选址、尾矿库位置和地面总平面布置等一系列问题。，而且往往无法轻易判断方案的优劣。因此，需要对方法进行综合分析和比较，以选择最佳的矿床开发方案。综合分析法选择存款方案的步骤如下。
1.开发方案初选
在全面了解设计基础资料和深入调查研究矿床开发相关问题的基础上，根据国家技术经济政策和设计任务书，并充分考虑上述影响因素，提出了一些技术上可行的方案。对每个方案，制定开拓运输系统和通风系统，确定主要开拓巷道类型、位置和断面尺寸，绘制开拓方案草图，从中选择3 ~ 5个可纳入分析比较的开拓方案。
在方案初选中，既不能遗漏技术上可行的方案，也不能将明显的方案纳入比较。
2.开发方案的初步分析和比较。
从技术、经济、工期等方面进行初步分析比较。在初步选定的开发方案中，删除一些优势不突出、难以实现的开发方案，选择2 ~ 3个在技术、经济上难以区分的开发方案，列为技术经济比较的开发方案。
3.开发方案的技术经济比较。
经过初步分析比较，选择2 ~ 3个开发方案，进行详细的技术经济计算和综合分析评价，选出最佳开发方案。
在技术分析和比较中，一般需要计算和比较以下技术经济指标:
(一)基本建设金额、基本建设投资额和投资回收期；
(2)年度生产经营费用和产品成本；
(三)基本建设周期、投产和竣工时间；
(4)设备和材料的数量(钢材、木材、水泥)；
(五)采出矿石量、矿产资源利用程度、留设保安矿柱的经济损失；
(六)占用耕地和土地面积；
(七)安全和劳动卫生条件；
(8)其他值得参与技术经济比较评价的项目。
通过以上的技术经济比较和评价，可以衡量矿床开采的技术经济效益，最后应估算矿床开采的利润指标。
在技术经济计算中，应当按照国家规定的扩大预算指标进行计算。
矿床开发方案选择专家系统
一、专家系统概述
专家系统是20世纪70年代兴起的一门计算机应用科学，它与模式识别和智能机器一起构成了人工智能的三个前沿领域。专家系统的本质是一组基于人工领域专家广泛知识的计算机程序，它们应用推理方法来模拟领域专家的思维和解决领域问题的过程。一个成功的领域专家系统应该综合吸收该领域的理论知识、众多领域专家的实践经验和解决实际问题的策略，从而模拟一个专家解决该领域问题的水平，从而使领域专家的知识和智能得到充分发挥。同时，作为计算机程序，该专家系统不受人的心理因素、地理因素和时间因素的影响，具有方便、灵活、准确、快速的优点。专家系统作为一种有效实用的工具，为人类提供了保存、传播、利用和评价该领域专家知识和经验的有效手段。
1.专家结构
一个专家系统程序由几个程序模块组成，每个程序模块根据其功能的不同而相对独立。其基本组成部分包括:知识库、推理机、数据库、解释器、知识获取程序和用户界面程序。其中，知识库和推理机是专家系统的核心。
2.知识的表达和知识库的建立
知识库中知识的数量和水平决定了专家系统的水平。因此，知识的获取、知识的表达以及知识库的设计和构建是构建专家系统的关键技术。
(1)知识的来源。知识库是领域知识和专家经验的存储。知识的来源一般分为两个方面，即领域内的理论知识和专家的经验知识。领域内的理论知识，通常是指写在书上或发表在文学作品中，被大家认可的知识；专家的经验也称为启发式知识，它使专家能够在需要时进行训练有素的猜测，确定有希望解决问题的方法，并有效地处理错误或不完善的数据。
(2)知识的表达。
(3)知识库的建立。
3.推理机
(1)推理机的功能。
(2)推理机的组成。
第二，开发方案选择专家系统
1.1.领域问题分析
对于一个特定的矿床，可以采用多种不同的方式建立通向矿体的开拓巷道，形成不同的开拓系统。不同开发方式和开发系统的生产规模和成本差异很大。在保证安全生产的前提下，选择能满足设计生产能力要求、技术上可靠、能减少基建时间和基建费用的开拓方案，是矿山设计人员的首要原则。严格来说，最准确、最有说服力的方法是:在多种方案开发设计的基础上，比较设计方案的经济指标，选出最佳开发方案。但是，一方面，由于人力、物力、财力和时间的限制，这种方式并不可行；另一方面，长期的矿山设计和生产实践培养了许多经验丰富的采矿专家。他们凭借自己的知识和经验，不仅能指出不可行的开发方案，还能指出更可行的开发方案，大大缩小了方案设计和经济比较的范围，减少了不必要的人力物力财力消耗，缩短了设计工作时间。开采方案选择专家系统是基于采矿专家在采矿领域的经验和知识，模拟采矿专家的思维和推理方法，对已知地质和赋存条件的矿体，指出可行的或最优的开采方案的人工智能系统。
2.开发方案知识库的建立
通过广泛收集和整理地下开拓方法的领域知识，对国内外矿床开发实践中使用的各种开拓方案进行了分析和总结，得出了图8-1所示的开拓方案主要分类结构:
矿床开拓方案的选择主要取决于矿体的赋存条件、赋存形态、埋藏深度、矿石的物理力学性质、围岩的物理力学性质和稳定性、矿区地表地形和水文地质等。对于一个矿体，根据以上几个方面，可以初步确定合理的开拓方案类型:单独开拓或联合开拓，然后根据矿床的围岩条件和地表地形，进一步确定开拓巷道的位置。因此可以概括为如图8-2所示。
基于以上开发方案选择领域的知识分析，开发方案选择知识库由以下三部分组成:
(1)发展方案分类的知识。谓词主题用于表达开发方案的主要分类结构。具体定义形式如下:
主题(开发方案类别、开发类型描述)
(2)开拓方案选择规则。谓词规则用于表达开发方案的选择规则，具体定义形式如下:
规则(规则号，开发方案元素，开发方案类元素，[适用条件表])
[适用条件表]:=[适用条件1，2，适用条件2]
(3)描述矿体条件的事实知识。谓词条件用于描述各种矿体赋存条件的事实性知识，如矿体厚度、矿体倾角、矿体走向长度、矿体延伸深度、围岩稳定性、地表形态、工业场地位置等。，影响开发方案的选择。谓词条件的具体定义如下:
条件(序列号，每个描述符，[条件范围表]
[条件范围表]:=[上限值和下限值]
3.开发方案选择专家系统。
开拓方案选择专家咨询系统主要由开拓方案知识库、用户界面程序、专家系统解释程序、开拓方案决策推理机和综合数据库五大功能组成。程序主要功能模块的调用过程和系统的信息流程如图8-3所示。
创业方案选择专家系统的工作原理是:首先，通过调用用户界面程序模块。根据屏幕窗口显示的信息，提示用户依次输入咨询矿体的赋存条件，如矿体的赋存深度、矿体的走向长度、矿体的倾角、矿体的厚度、围岩的稳定性等。然后，系统调用开发计划的决策推理机来执行开发计划的推理决策操作。首先在知识库中搜索典型开拓方案的选择规则和适用条件，然后核对动态综合数据作为知识库中记忆的咨询矿体的现有信息。如果存储的存款住所不足，系统将调用查询用户模块，通过屏幕显示的问题形式进一步查询用户，整理查询结果并存储在动态综合数据库中，继续开发方案的目标搜索和条件匹配操作。如果决策推理过程成功，系统将在一个打开的屏幕窗口中显示决策结果；否则，显示相应的解释信息。
