数据挖掘在矿山经营参数优化中的研究

本文在对数据挖掘技术和矿山经营参数分析的基础上，利用数据挖掘技术建立了矿山经营参数优化系统，并通过实例分析得出优化结果，为矿山企业领导层提供决策建议。实践证明，数据挖掘技术在矿山经营参数优化过程中取得了很好的效果，为矿山经营参数优化提供了一个新的方法和思路。     

露天采矿工艺方法选择的神经网络模糊决策系统研究

应用神经网络技术分析了决策露天采矿工艺选择各因素的主次关系 ,通过模糊决策优化了露天采矿工艺方法。为露天采矿工艺方法的优化选择提供了一种新的决策途径     

放矿截止品位动态优化方法研究及应用

放矿截止品位的确定合理与否关系到矿山的综合效益,随着开采活动、市场经济指标的动态变化,有必要对截止品位进行动态优化计算。结合鲁矿集团下属两矿山的最优截止品位的研究,综合考虑矿产品价格、采选成本、地质品位、采选工艺等因素对于截止品位的影响,以最大盈利值为原则建立了截止品位动态优化模型,并通过黄金分割法求得了最优值。其结果为矿山生产决策提供了重要的理论依据。     

基于数据挖掘技术的煤矿智能精准开采系统

煤矿综采自动化技术的研究日渐成熟,但由于自动化综采工作面采煤工艺复杂,智能化系统庞大,各设备作业条件复杂。在分析各自动化子系统间存在大量信息孤岛、现存在综采自动化设备和系统不能有效联通,数据可用性低的问题,为了在海量有噪声的、模糊的、随机的实际数据中,提取挖掘其内在控制和生产决策方面有潜在价值的信息,探究如何通过深度数据挖掘实现对综采自动化系统的精准开采。基于数据挖掘技术对建立的开采模型的融合数据分析,根据实时工况数据及各传感器测量数据的实际控制反馈,进行智能开采模型算法的深度学习和控制算法的迭代;随着数据挖掘不断优化控制参数和控制策略算法分析,增加了系统和装备的分析决策功能,最终转换为精准开采决策,极大提升了综采工作面智能化整体水平。     

钒钛磁铁矿金属化球团生产工艺参数实验研究

针对攀钢资源综合利用中试线转底炉还原生产金属化球团工艺控制参数的需求,通过正交实验,开展了钒钛磁精铁矿含碳球团的实验室条件下的还原规律及基本还原参数探索,摸清了实验控制参数,为转底炉工业化生产金属化球团工艺参数的选取提供了依据,基本满足了转底炉实际生产的需要。     

悬移支架放顶煤工作面顶煤运移规律的实测分析

顶煤运移规律和可放性是放顶煤工作面生产的重要指标,本文通过实测顶煤的运行规律,为如何提高顶煤回收效果,优化确定合理的放煤工艺、参数、放煤步距、放煤方式等提供技术依据。     

利用灰色理论优化爆破参数

爆破参数确定合理与否直接影响到爆破性能，而评价爆破性能是多指标性的，需综合考虑。本文通过灰色理论中灰色局势决策的方法，对爆破参数进行优化，为露天矿深孔爆破的参数确定提供一个新途径。     

地下矿山巷道掘进凿岩爆破技术参数优化研究进展与展望

地下矿山巷道掘进爆破技术是矿山建设和生产的关键环节,其参数的选择和优化对提高巷道掘进效率和降低成本具有重要意义。本文通过对已有文献的总结,梳理了巷道掘进凿岩爆破机理研究进展,涵盖了爆炸应力波传播机制和岩石动态破坏机制两个核心内容,需要进一步完善研究方法、拓展数据来源,并加强与实际应用的衔接;介绍了爆破参数优化的三个主要方面：炮孔装药结构优化、掏槽参数优化、起爆网络优化的研究现状,现有研究尚未给出针对不同条件下爆破参数选择和优化的具体标准,在实际应用中存在一定的难度。此外,本文还展望了未来的研究方向：爆炸释能和岩体破碎耗能耦合作用基础理论的突破,将为巷道掘进爆破的参数优化提供更准确的理论指导;巷道掘进爆破全过程智能化技术的应用将是未来的趋势,可以实现对爆破过程的精确控制和优化;爆破参数的多指标智能优化模型的建立是提高爆破效果的关键,综合考虑多个因素可以实现全面的参数优化,进而得到更好的爆破效果。     

选矿优化控制软件平台的设计与开发

选矿生产作为流程工业的一部分,随着新一代信息技术和人工智能技术的发展,迫切需要一个可以快速部署、功能完善的综合性智能优化控制工业软件为其智能生产提供服务。基于这一需求,从生产应用的实际出发,简要描述了一套选矿智能优化控制软件的设计和实现方法。     

多源矿点配矿的SAB流程磨矿优化控制技术应用

选矿生产管理过程自动化、信息化与智能化的融合技术,已经成为进一步优化选矿厂资源配置,全面提升选矿厂安全生产、经营管理科学化、现代化水平的有效手段。以某选厂典型的SAB流程为例,介绍了一套优化控制系统在多源矿点配矿磨矿分级流程中的应用方法和使用效果。在目标流程中通过采用智能给料、专家系统、模糊控制和参数自适应等先进的检测和过程控制技术实现了磨矿生产流程的智能控制。     

基于透明地质大数据智能精准开采技术研究

透明工作面是目前智能化开采的重要研究方向,是实现无人化开采的重要途径。针对记忆割煤应用效果较差、传感器精度低、大数据融合应用率低、无法根据工作面地质条件变化进行自主感知、决策和调整等问题,开展了基于透明地质大数据智能精准开采的研究与实践应用。通过钻探、巷道测量和槽波勘探等物探手段来构建较精准的透明工作面三维模型,提前规划截割模板,再联合应用惯性导航技术、雷达定位技术和大数据分析决策技术,来不断修正截割模板,最后通过井下精准控制中心来完成对采煤机和液压支架的精准控制。该技术将当前基于记忆截割的"智能开采1.0"阶段升级为基于透明地质规划截割的"智能开采3.0"阶段,实现由传统的记忆割煤向三维空间感知和自动截割的技术跨越,具有很强的适应性和实用性。     

基于高精度三维动态地质模型的采煤机自适应智能截割技术研究

采煤机使用“记忆截割”技术割煤时,需要进行人工领刀,且对煤层赋存条件要求较高,当煤层起伏较大时需要频繁示教领刀。“记忆截割”技术仅针对下一刀煤层顶板截割路径进行优化,在采煤机推进方向无法根据煤层的赋存形态对采煤机俯仰采路线进行精确规划与控制。本文基于采煤机自适应智能截割理念,设计了综采工作面采煤机智能截割系统运行模式,利用煤层精细化物探数据构建工作面高精度三维地质模型,而后利用地质模型对采煤机的未来截割路径进行规划,并在开采过程中根据工作面揭露的最新地质资料动态修正高精度三维地质模型。将高精度三维动态地质模型与采煤机开采规划算法耦合,提出可自适应煤层变化的采煤机开采控制基线规划算法,实现对采煤机推进方向的俯仰采控制与牵引方向的截割控制,以及地质模型更新、开采基线规划与采煤机滚筒调整之间的高效协作。设计了智能截割系统内滚筒调整参量的计算服务接口,以及智能截割系统与采煤机控制系统间的通讯协议,实现了采煤机滚筒基于规划截割路径的精准控制。实践表明,采煤机智能截割系统适用于底板倾角各种变化程度的煤层,采煤机截割线更好地贴合煤层顶、底板线,节约资源,提高生产效率。     

综采工作面智能化开采技术研究

基于综采工作面智能化开采的发展现状与要求,系统阐述智能化煤矿的基本构架、智能化开采的技术特征以及智能化放顶煤的关键性技术,包括液压支架跟机自动化技术、采煤机记忆截割技术、工作面视频监控技术、远程集中监控技术、振动法自动放煤以及记忆模式自动放煤等智能化开采技术。针对当前智能化工作面开采技术难题,提出采煤机智能调高、液压支架群组与围岩自适应以及工作面直线推进控制的技术手段,对实现煤矿井下智能化开采,提高井下生产效率,减小人员伤亡具有重大的意义,旨在为智能化综采工作面的推广及应用提供一定的技术参考价值。     

大采高智能化工作面设备快速回撤实践

为实现煤矿综采工作面设备的安全、快速、高效安装回撤,以尽可能减少对矿井生产接续的影响,开展了大采高工作面设备智能化快速回撤实践。以黄陵二号煤矿418工作面为例,详细介绍了设备回撤技术及工序安排;重点论述了回撤前期闭采通道的形成,回撤路线的起底维修,工作面所有设备回撤工艺及工序衔接;并对自动拉移回撤支架技术进行了说明,分析了工作面快速回撤影响因素。实践表明,引进新技术,加强现场组织管理、规范作业流程,可以在工作面回撤支架时实现远程遥控操作拉移支架,提高设备回撤效率。     

智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法

针对数字矿山向智慧矿山发展过程中信息关联层次不清晰、框架结构不完善、缺少智能决策依据及有效控制方法的问题,提出了智慧煤矿信息逻辑模型,基于本体和语义网技术建立了煤矿多源、异构关系数据的信息"实体"和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配与推送策略,构建基于开采行为预测推理的智慧逻辑模型进化机制,形成了层级清晰、结构明确、全面覆盖的智慧煤矿信息模型;构建了综采设备群空间位姿关系模型,提出了考虑随机误差的强耦合设备群空间坐标统一描述及各设备关联坐标系转换方法,建立了多参量融合分析和评估的开采环境-生产系统耦合关系模型,为煤矿装备位姿控制及智能决策提供支撑;给出了时变多因素影响下的开采设备群全局最优规划和分布式协同控制方法。将综采设备群全局最优规划归结为一个二次积分模型的燃料最优规划问题,提出了基于多模态控制的综采设备群全局最优推进路径规划及控制策略,可兼顾开采条件、设备能力、工艺流程及能量消耗,确保生产成本、效率的有效改善。给出了同时考虑环境干扰和传感器数据时延特性的液压支架群组分布式协同控制方法。上述基础架构和数学模型为深层次挖掘智慧煤矿海量信息之间的关联关系、解决大数据环境下开采系统的最优化协同控制、实现复杂地质条件下连续稳定开采提供了基础理论支撑,可有效推动智慧煤矿技术的发展。     

智能化综采工作面采煤机与液压支架协同控制技术应用研究

针对智能化综采工作面采煤机截煤与液压支架自动跟机移架协同效率低、经常需要人工干预等问题,依据工作面回采作业工序,将采煤机截煤与移架作业工序进行细化分解,重新对应匹配生成新的协同作业工序,同时增设协同作业操作控制逻辑,形成了采煤机与液压支架协同作业控制技术。通过现场应用,该技术能够有效减少人工干预,提高工作面生产作业效率,为井下采煤工作面自动化无人开采提供了技术支撑。     

综机设备智能自动化集成系统的应用研究

通过对新郑煤电公司14205工作面综机设备进行智能自动化系统升级改造,结合生产工艺和设备参数,制定了多设备联动、多层次监测、智能动态调整参数的技术方案。方案主要从液压支架跟随采煤机作业自动化、采煤机割煤高度智能动态化、放煤推溜分组联动、液压泵运动状况动态决策、远程与本地双模式实时监控等技术方面进行研究。工业实践表明,该方案实现了综机设备自动化联动和智能化决策运行2个层次,有效提高了综机设备的工作效率和智能自动化建设,为今后综采工作面智能化推广与应用提供了一定的参考价值。     

支架大数据与围岩关系模型在自动化工作面的研究与应用

依托于煤矿装备水平和开采技术的不断进步,初步实现了综采工作面生产过程的自动化、少人化及矿井信息系统的集成[1]。然而应用了自动化的工作面却无法做到高产高效,效率问题成为阻碍自动化发展的关键。作者突破传统思维模式,借鉴音轨制作技术,通过自动化采集和积累大量人工操作下支架与围岩变化的数据,使用专业软件分析,建立支架大数据与围岩环境关系的动作轨迹模型,通过设置自动化的参数实现支架的快速自动移架功能。该方法将复杂的人工快速移架与围岩关系转化为支架动作轨迹模型,对王国法院士提出的“复杂围岩环境-开采系统作用机理及设备群全程路径和姿态智能控制[2]”的理论进行初步尝试,为自动化工作面快速移架和支架与围岩环境变化关系探索了一条可行的道路。     

大采高智能化工作面闭采工艺及其安全管理措施

为克服大采高工作面设备尺寸大、矿山压力显现明显、安全风险点多等难题,实现高效安全闭采,黄陵二号煤矿416工作面在闭采施工期间将智能化系统与移架工艺进行统一协调并实践应用。在明确工程背景和闭采工艺流程后,重点介绍了实际停采位置及采高的确定、柔性聚酯纤维网的设计、智能化与闭采工艺的融合、锚索施工顺序优化等工艺;详述了顶板控制、片帮及单体滑移预防等安全措施,并分析了闭采过程中存在的主要问题及改进措施。416大采高智能化工作面闭采作业取得了采高最大、质量最佳、周期较短的成绩,可为同类型智能化工作面闭采作业提供借鉴。     

煤矿智能连采工作面建设方向研究

连采掘进主要应用在煤矿双巷快速掘进系统中，完成煤矿井下大巷、顺槽、切眼、回撤通道及联络巷道的施工工作，后配套设备有梭车、锚杆机、给料破碎机、带式输送机、铲车等，采用连采机掘进、梭车运煤、锚杆机支护、破碎机转载、胶带机运输、铲车清煤及辅助运料的施工工艺。为了积极响应国家煤矿安全监察局关于智能矿山建设相关要求，不断提升掘进工作面自动化、智能化水平，结合现阶段连采掘进工作面生产作业现状，提出了基于连采机远控割煤、梭车自动运行、锚杆机自动钻锚、破碎机自动运行、局部通风机智能变频控制、分散设备集中控制的智能连采工作面建设方向，促使掘进工作面不断向无人、少人、自动化、智能化方向发展，改善工人作业环境，提高掘进效率。