门克庆煤矿智能化开采系统设计研究

全球新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,计算机、遥感探测等技术与矿业相互融合,使矿业发展新动能日益强劲,为矿业转型升级、实现创新发展带来了革命性机遇。智能化是未来矿业发展的必然选择。文章结合中煤集团西北地区煤矿冲击地压大、工作面涌水量大等特点,以中天合创门克庆煤矿3103工作面作为工程背景,以建设智能化开采及智慧矿山建设为目标,系统研究各设备的智能化技术及工作面协调控制技术、地面远程监控技术,对采购成套设备及各自控制系统进行改造,增加相应的集中控制系统、视频监控系统等,使成套设备具备全自动化开采功能,实现工作面的智能化、自动化开采,为透明开采、精准开采奠定基础;研究成果为煤矿智能化建设技术提供了宝贵方案。     

黄陵一号煤矿实现数字化矿山的转型实践

为促进黄陵一号煤矿顺利实现智能化矿山建设,详细制定了黄陵一号煤矿数字化矿山建设策略并实践。首先陕西陕煤黄陵矿业公司一号煤矿在2008年度启动数字化矿山建设,在第一期建设方面首先以搭建数据传输平台为基础,形成调度、监控、辅助系统的汇接与集管理为基本目标的建设愿景;接着在2014年对一期建设进行了升级完善,该阶段以达到数据传输流畅稳定,生产设备的集中控制常态化为建设目标,健全各类监控数据采集通道;2018年又通过建设安全信息共享平台,实现各类生产数据的统一管理。通过分析和实践,为下一步黄陵矿业公司实现智慧矿山奠定了基础,并阐述了一号煤矿实现智能化矿山的建设思路。     

中国智能矿山发展趋势与路径分析

推动矿山智能化建设是国家推进数字化绿色化协同转型的重要内容。矿业行业需要借助现代化智能化技术,推动资源开发方式深刻变革,实现集约、高效、可持续发展,智能矿山建设已成为实现矿业高质量发展的必由之路。本文从智能矿山建设发展现状、发展趋势和路径等方面进行了系统分析,指出近年来我国智能矿山建设做出了令人瞩目的成绩和进展,大数据、高效通讯、物联网和人工智能等技术得到推广应用,但在系统性与全面性方面尚有一定差距;智能矿山建设应包括地质与测量、资源储量管理、开发与选矿、资源节约与综合利用、生态环境保护、综合协同管控等各个环节,将“高效、绿色、安全”作为智能化建设的根本目标;矿山企业可以通过智能化提质增效来提升企业的效益和综合竞争力,根据自身实际情况选择合适的智能化等级制订建设方案,确定适合自身的智能化建设路径,有序推进矿山智能化建设,确保矿山企业在智能化建设上取得资源、效益、安全的多赢。     

金属矿山生产全流程协同管控技术与平台研究

针对金属矿山数字化和信息化建设过程中,各软硬件系统之间存在数据孤岛、数据断层和系统壁垒,导致各生产环节的协同作业效果难以体现等问题,围绕矿山各生产流程之间的协同管控模式和实现方法开展了研究,开发了金属矿山生产全流程协同管控技术和平台.以实现数字化、自动化和智能化为目标,以数据标准化、流程规范化和开放体系为基础,对传统工艺进行优化升级,对现有设备进行智能化改造,研发相关软硬件系统,建设矿山数据中心,形成金属矿山生产全流程协同管控平台.国内某大型贵金属矿山的应用实践表明,该平台有助于实现矿山各应用系统之间的数据集成和共享,促进矿山生产技术和生产管理间的高效协同,提升企业的现代化管理水平,实现矿山企业的降本增效.     

磨矿专家系统在某钽铌锂选矿厂的研究及应用（增刊）

随着近些年来智能制造概念的兴起,生产制造企业加大了数字化、信息化、智能化的转型升级,根据 “数字化矿山、智能工厂”的整体发展战略的需求,为实现某钽铌锂矿磨矿过程的自动化和智能化改造,结合生产实际,针对磨矿过程设备特点,分析生产数据和操作经验,设计开发一套磨矿专家系统,以磨矿整体平衡模型为指导,实现磨矿负荷和磨矿浓度优化,以及排矿浓度的优化控制,实现生产工艺参数的自适应调整,提高整个生产过程的稳定性。     

砂石骨料矿山智能化建设现状与建议

智能化是提高砂石骨料企业核心竞争力并推动砂石骨料产业转型升级的重要途径。本研究进行了矿山实地考察、智能矿山解决方案供应商考察、已建设智能化矿山的案例分析、专家访谈、问卷调查及文献调查。通过对中国砂石骨料矿山智能化建设现状的深入研究,对中国砂石骨料矿山智能化具体需求的分析总结,提出了基于当前智能矿山技术发展水平的砂石骨料矿山智能化建设的建议。建议包括：智能矿山基本体系架构,资源环境数字化、设计计划三维化、生产作业自动化、安全环保集成化、经营决策智能化、管控一体化和信息网络化七大主要建设模块,以及成立组织、制定规划、标准先行、保障资金四项保障智能矿山建设顺利开展的措施。所提的建议可为砂石骨料矿山企业科学有序地开展智能化建设提供参考,推动砂石骨料产业高质量发展。     

地下矿山智能生产控制与管理建设体系研究

近年来随着人力成本增长,安全和环境要求更加严格,国内矿山企业需要从劳动密集型粗放管理方式向高效科学管理方式转变。生产控制与管理智能化是矿山实现高效科学管理的关键,需要紧贴矿山运行特点,选用合适的、性价比高的技术和设备来实现。总结了中钢矿业公司的智能矿山建设经验,分析了地下矿山的运行特点,以信息化、自动化为基础,利用物联网技术,构建了矿山智能生产控制与管理建设体系,提出了从地质、测量、采矿信息的数字化与可视化、生产运行智能化控制、安全生产智能化监测与预警和经营管理信息化四个方面进行矿山智能化建设,总结了关键实施技术和设备。按照此体系进行建设,矿山就能在生产和管理方面实现数字化、自动化、决策与预警智能化,并为其他矿山智能化建设提供参考。     

数字孪生智能矿山管控平台及智能洗选管控平台建设

煤矿智能化的技术革新催动着煤矿安全管理迈入智能化,以安全风险智能管控为方向的煤矿智能化安全是智能煤矿建设的安全前提和安全保障。数字化转型和数字经济的发展成为产业变革的主基调,国内外众多矿山企业相继实施了数字矿山或者智能矿山的建设,因每个矿山的工艺特点和基础条件存在不同,导致建设成效差异较大。围绕智能矿山建设的内涵和目标,综合运用计算机、网络、集成、智能控制等先进技术,全面构建集调度管理、安全监测、视频监视、通信指挥为一体的中煤建筑安装工程集团有限公司生产调度信息化管控信息化平台,以求达到各类安全生产信息的高度集中,矿井各生产环节的有效信息实时掌握,做到“管、控、营”的一体化调度。为“中国智造”奠定了技术基础。     

黄金矿山溜井运输AI视觉技术分析研究

随着矿山生产的自动化、无人化发展,矿山生产智能化改造已逐步成为趋势,传统矿业生产模式亟待转型升级。本文首先分析了溜井智能系统中存在的装载率检测、异物识别、车牌识别和巨石识别4个技术难题。然后,针对以上问题采用三维状态估计算法,将边缘检测与颜色特征检测相结合,利用人工神经网络识别法、矿石块度视觉识别判断方法,通过设计特征提取网络与特征融合技术,搭建3D引导与重构视觉系统。最终实现了溜井料位预估、矿车检测识别、矿车装载率和异物检测、矿车追踪分析功能。     

智慧矿山系统工程与关键技术探讨

针对矿山企业生产、经营管理特点及其信息化需求,在自动化、数字化、智能化矿山的基础上阐释智慧矿山概念。基于智慧地球理念,以透彻感知、深度互联、智能应用为核心特征,通过对采矿系统工程及矿山工程价值链的分析,构建了智慧矿山系统3层架构,即物联感知层、深度互联层和智能应用层,研究了物联化、互联化和智能化涉及的关键技术及其实现路径,旨在构建智慧矿山理论框架和方法体系,为智慧矿山工程实践提供参考。     

江西宜春钽铌矿数字化智能矿山建设与成果

矿山数字化转型是行业大势所趋，也是矿山企业发展的目标和必由之路。分析了当前数字化转型的背景和国内外矿山企业发展现状，介绍了宜春钽铌矿有限公司数字化转型的成功经验，以“矿石流”为主线，从通信网络建设、数据中心建设、资源储量建模、生产调度、装备升级改造、生产过程控制、信息化管理软件等多方面数字化建设实践出发，总结建设思路、建设目标、建设实效和存在的问题，提出可行性建议，为同行业露天矿山数字化建设提供借鉴。     

煤矿智能化建设目标和总体框架的研究与设计

为了推进煤矿智能化转型升级,提升煤矿安全生产水平,增强煤矿企业的核心竞争力,对煤矿智能化建设目标和总体框架进行了研究,提出了煤矿智能化建设“四横四纵”总体框架,并详细介绍了智能化的生产系统、高速安全的传输网络系统、智能支撑平台、智慧协同管控系统的煤矿智能化主要系统建设以及安全可靠的运行保障体系、严谨全面的标准规范体系、统一完备的煤矿智能化工作机制以及创新实用的产学研用机制的煤矿智能化体系与机制建设。     

智慧煤矿2025情景目标和发展路径

智慧矿山是煤炭行业转变发展方式、提升行业发展质量的核心驱动力,是矿山技术发展的最高形式。基于数字矿山技术发展现状,结合生产系统智慧化特征及要求,给出了智慧矿山概念及内涵:将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术融合,形成矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统;到2025年,实现煤矿单个系统智能化向多系统智慧化方向发展,建立智慧生产、智慧安全及智慧保障系统的基本运行框架,初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧煤矿第二阶段目标。实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。资源开发利用水平显著提高,煤矿职业健康和工作环境根本改善,矿山生态恢复和保护全面实施。     

基于“互联网+”智慧露天煤矿建设发展新构想

智慧露天煤矿建设不是各种信息化系统的简单堆砌,而是通过将物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网、无人机、三维激光扫描等技术和装备与露天矿山开采有机结合,形成露天矿山互联、感知、分析、自学习、预测、决策、控制的完整的具有符合露天矿智能开采的“智慧大脑”系统。通过对露天矿山“智慧大脑”的构建,从无人机测量、智能调度及物料流规划、违章行为智能识别以及多源数据融合等角度出发,最终实现露天矿采掘、运输、排土、洗选、物流、风险预警、生态保护、安全管理等各个生产环节的智能化、开采资源利用的最大化、生态开采扰动的最小化、生态恢复的最优化、职业卫生危害的降低和矿山生产的无人化,实现“互联网+”的露天矿山智慧化生产、精细化开采,对我国金属、非金属露天矿山智能化建设同样具有重要借鉴。     

巨型非公路用轮胎在线管理系统在露天矿的应用

本文立足准能集团露天煤矿生产模式，针对数字矿山“卡车轮胎在线管理系统”建设，本文提出的巨型非公路用轮胎在线管理系统在准能集团露天煤矿正式投入使用。该系统不仅能保证轮胎在其最佳性能下运行，同时可延长轮胎使用年限，降低轮胎维护成本，合理调动卡车生产。提高安全生产，提高智能生产一体化，旨在发挥其在矿车运行生产过程中的安全及效率。该系统的上线提高了准能集团 露天开采智能化生产能力，提高安全采矿、高效生产、设备维护及投入节约水平。保障准能集团露天煤矿安全有效生产，为同类型露天矿卡车轮胎监测研究提供参考意义。     

智能卡车调度系统在塞尔维亚波尔市VK露天矿的运用

塞尔维亚波尔市Veliki Krivelj矿(简称VK矿)是塞尔维亚境内规模最大的露天铜矿山,经历了43年的开采历史,采用多台阶陡帮开采工艺,设备大型化作业。矿山开采过程中采剥设备与运输设备信息传输不及时,生产过程中迟滞现象明显,为了提升生产效率,降低生产成本,VK矿引进了智能卡车调度系统。论述了智能卡车调度系统的原理和主要功能,分析了智能卡车调度系统在VK矿的应用情况、存在的问题和进一步提升的空间,表明智能卡车调度系统是采用计算机技术、无线通讯技术与GPS技术等相结合,实现采剥设备与运输设备的实时定位、实时调度、智能调度,同时包含了车辆防碰撞预警、自动报表等功能。智能卡车调度系统在VK矿运用过程中,存在着运行轨迹丢失、报表准确性不足等问题,可以通过进一步增强信号措施进行解决。同时,智能卡车调度系统还可进一步提升智能配矿系统、高精度挖机系统与高精度钻机系统等功能。智能卡车调度系统投入使用后,VK矿设备出勤率提升了6.8个百分点,显著地提升了作业效率,降低了油耗,节省了成本。智能化是当前世界采矿的前沿与趋势,作为塞尔维亚境内第一家引进、采用智能卡车调度系统的露天矿山,VK矿在智能化卡车调...     

基于智能化技术的金属非金属矿山事故隐患治理对策研究

近年来,我国非煤矿山安全生产形式逐渐好转,但总体的安全生产形式依然严峻,常规的事故预防、隐患消除方式已经陷入瓶颈。金属非金属矿山作为非煤矿山监管中的重要对象,隐患种类众多、排除难度大一直是制约行业发展的主要因素之一。随着科学技术的进步,依托智能化手段建设集中化程度高的智能矿山,治理消除事故隐患的概念一直受到众多学者的推崇,但传统的智能化矿山建设侧重点仍在开采生产经营阶段。因此,本文提出了基于智能化技术实现矿山全生命周期的隐患治理方案,针对矿山的勘察设计阶段、建设施工阶段、开采生产阶段、闭坑阶段提出了建设体系、路径和建设目标,以化解金属非金属矿山事故隐患,保障行业安全发展。     

Prevention of explosion in coal mine and management of coal mine gas

There are many problems in terms of safe coal production and the sound development of the coal industry. Accompanying the intensification and increasing efficiency of coal production and the conducting of mining operations at deeper and more remote areas of mines, the efficient recovery and utilization of Coal Mine Methane (CMM) is an important issue in improving and stabilizing the productivity in the coal mining industry with high levels of gas, where the incidence of gas outbursts is increasing. We plan to study various aspects of the development of production technology and characteristics of the mine site. This is to establish the technology for highly efficient coproduction coal and gas operation rate. As a result, the productivity at the coal mine face will increase due to the reduction in gas emissions in the mining face. Effective use of recovered gas can be expected to reduce global warming by reducing the amount of coal mine methane gas emission in the air.     

煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。     

基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新

为了满足智能煤矿建设过程中对于矿山机电技术管理的需求,分析了国内外智能煤矿建设在综采设备智能化和监测检测设备智能化的发展现状,总结了我国煤矿机电管理技术在制度建设、人才储备、智能设备推广三方面遇到的诸多问题,并结合自身工作实际和经验,就煤矿机电技术管理方面提出了创新性建议。智能煤矿建设过程中,越来越多的智能化机电设备的管理,必将是一大挑战。为我国智能煤矿建设中在机电技术管理方面遇到的问题提供了一些依据和参考。