废弃矿井抽水蓄能句法视角下拓扑模型构建及空间优化

废弃矿井抽水蓄能电站技术不仅是废弃矿井转型升级的重要途径,也是可再生能源规模储能的有效手段。废弃矿井巷道是抽水蓄能电站地下水库理想载体,但其复杂的空间拓扑结构制约了水体的流动性,因此需研究巷道地下空间结构优化方法,为抽水蓄能电站地下水库建设提供技术支撑。以我国淮南某矿东区为研究对象,阐述了空间句法视角下废弃矿井地下空间结构分析方法,建立小尺度多元凸空间的地下空间拓扑模型。借鉴空间句法中各形态分析变量,基于局部与整体层次特征研究巷道和硐室结构之间的内在逻辑性和拓扑关系,分析了废弃矿井地下空间在抽水蓄能电站地下水库建设中存在的问题,并对地下空间结构进行优化。研究表明：基于局部空间特征的地下空间单元可利用性与连接值、控制值、选择度、局部整合度成正比,与平均深度值成反比;基于整体空间特征的地下空间结构全局整合度、可理解度和空间智能度较低,反映在抽水蓄能电站地下水库建设中存在空间导向性差、空间利用率低和蓄能能力弱等问题。因此通过选取局部整合度与全局整合度均高于其平均值的空间单元重新构建新的地下空间拓扑模型,优化后地下空间单元数量减少73%,空间可理解度从很差(0.217)提升到一般(0.480)...     

关闭矿山地下空间资源定量评估与再利用途径

随着煤炭资源的长期开发,越来越多的煤矿面临关闭/废弃或已关闭。这些矿井历经长期开采,形成大量地下空间,传统的封井措施会造成巨大的地下空间资源浪费。在国内外关闭矿山数量增加与绿色发展时代背景之下,采用数学模型定量评估与管理关闭矿山地下空间资源,提出矿区资源再利用途径,不仅是能源环境领域的重要议题,而且也是社会关注的热点,还是矿山企业解决发展困境的迫切需求。主要研究内容包括：（1）划分了关闭矿山地下空间资源类型,提出了不同类型巷道空间计算方法、工作面采空区空间计算方法和井下残留煤炭资源的估算方法。（2）分析了国内外关闭矿山地下转型利用模式,构建基于生态效益、经济效益、社会效益的矿山转型综合效益评估指标体系,采用层次分析法评估关闭矿山地下空间不同转型方案的综合效益。在此基础上,通过比较分析得出关闭矿山地下空间资源最优转型利用路径。（3）以渭河流域某矿为例,估算得到某矿地下空间为1.18×10⁵ m³,残余资源量为5 600万t,地下转型方式按照效益由大到小依次为地下矿山博物馆、地下度假村和地下物资储备库。综合关闭矿山地上/下空间资源,根据资源特点与...     

基于空间句法的矿井应急疏散研究与应用

地下矿井作业危险,空间拓扑结构复杂,因而矿山安全事故时有发生,合理的应急疏散路线规划以及疏散指示布置,能够有效提高井下人员的逃生效率,降低人员伤亡与财产损失。结合某地下矿井实例,基于空间句法和GIS网络分析搭建地下矿井巷道网络模型,从逃生人员的空间认知角度出发,利用标准化角度选择度值选取巷道网络模型中的前景网络和背景网络作为主要避险通道,为应急疏散指示标志布置提供参考;考虑巷道宽度、巷道类型、巷道坡度等巷道基础属性信息,并结合空间句法指标——标准化角度整合度,构建巷道网络应急脆弱模型,顾及巷道空间单元的稳定性,规划井下人员的最优认知路径,进而实现了多目标的地下矿井紧急疏散路线规划。该研究不仅能够为地下矿井的巷道布局设计提供建议,还可为地下矿井的应急疏散路线规划辅助决策、应急预案制定提供理论依据,同时为紧急避险系统的建设与完善提供新的思路。     

三维井巷工程建模及可视化技术研究

矿山地下巷道三维建模是矿床三维建模的重要内容,也是实现地下巷道的可视化表达、空间分布优化分析及提高矿山生产管理水平的重要手段。以矿业可视化软件为手段,建立了某矿山地下巷道的三维模型,包括各中段平巷的三维模型、各类井筒的三维模型以及斜坡道的三维模型,并以所建模型为基础对巷道的工程量进行了计算。结果表明,所建模型可靠,计算结果准确,可用于辅助矿山进行巷道优化设计以及巷道工程的计划编制等工作。     

矿山井巷工程的类型和特点

为了把地下矿石开采出来,必须从地表向矿体开掘各种地下通道,其中包括在矿体范围内开掘的一系列开拓采准巷道,这些井巷种类很多,按其空间位置不同,可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。矿山井巷和探矿井巷的类型大体相同,只是在用途、规格以及数量上有所不同,文章以煤矿为例对各类巷道进行了阐述。     

面向地下矿山的多尺度建模技术

矿山地下空间三维建模理论与技术对提高矿山的生产效率和安全性有极大的推动作用。其中,开展矿山地下空间的多尺度建模研究,可以为地下矿山提供一个多尺度的设计平台。本文以矿山开采过程的多阶段性为依据,初步探讨地下矿山多尺度建模的原理与方法,为开展地下矿山多尺度建模提供有效的途径。     

地下矿山无废开采和灾害控制技术的现状与发展对策

回顾了国内地下矿山无废开采和灾害控制技术的现状和取得的技术研究成果,分析了当前国内在开采矿产资源中存在的主要问题,以及这些问题对诱发矿山地质灾害和污染环境的影响。最后提出了以地下矿山无废开采和灾害控制技术为研究对象,在地下矿山无废开采方法及工艺技术、地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术、地下矿山采场稳定性及岩层控制技术、地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统等领域开展技术研究。     

地下矿山无废开采和灾害控制技术的现状与发展对策

回顾了国内地下矿山无废开采和灾害控制技术的现状和取得的技术研究成果,分析了当前国内在开采矿产资源中存在的主要问题,以及这些问题对诱发矿山地质灾害和污染环境的影响。最后提出了以地下矿山无废开采和灾害控制技术为研究对象,在地下矿山无废开采方法及工艺技术、地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术、地下矿山采场稳定性及岩层控制技术、地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统等领域开展技术研究。     

地下矿山冒顶片帮风险控制技术研究

冒顶片帮是地下矿山的主要危害,大量残留的采空区、硐室、巷道的冒顶片帮对矿山开采带来了安全隐患,给井下工作人员和设备带来严重的威胁。研究了地下矿山冒顶片帮风险控制技术,提出地下矿山冒顶片帮风险控制系统化研究方法及风险控制技术路线,对于地下矿山冒顶片帮风险控制与治理具有一定的参考价值。     

基于可靠度分析方法的巷道支护参数优选研究

合理的支护参数对矿山巷道稳定性具有非常重要的影响。以贵州某地下磷矿为对象,在分析其工程地质条件的基础上,采用巷道支护结构可靠度分析方法,对其2种稳定性较差岩体巷道的支护参数进行可靠度计算,分析了在不同混凝土衬砌厚度和锚杆间距参数条件下的可靠度及可靠度指标变化规律,优选了合适的巷道支护参数,获取了巷道支护参数的推荐值。     

我国大陆地区煤矿2014年以来新增地下空间资源研究

我国煤矿地下空间资源丰富。本文对2014年-2018年上半年煤矿井新增的地下空间资源进行了估算,并对其空间分布进行了分析研究。估算表明,2014年-2018年上半年,我国大陆地区新形成可利用地下空间资源为33.85亿m_³,其中关闭煤矿井井巷可利用地下空间资源为1.31亿m_³,因采煤形成的工作面可利用地下空间资源为32.54亿m_³;因煤矿山关闭和采煤新形成的可利用地下空间资源较多的省份有山西省、内蒙古自治区、陕西省、贵州省、新疆维吾尔自治区等,新形成可利用地下空间资源主要分布于东北地区、华北地区、西北地区。     

煤矿空间信息系统在潘二煤矿的应用

在分析以AutoCAD作为地测图形处理系统所存在的不足基础上,以潘二煤矿地测成图应用为例,总结了煤矿空间信息系统在煤矿企业应用中体现出的优缺点,并对其应用前景进行了简单的分析。     

60°坐标系矿用变频器SVPWM算法研究

针对传统的煤矿井下矿用变频器SVPWM算法计算复杂的缺点,研究了基于60°坐标系的矿用变频器的SVPWM算法,该算法只需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置,并且用简单的加减运算就可以得到基本矢量作用时间,能够大幅简化SVPWM的运算。在此基础上,对60°坐标系下的SVPWM算法过调制进行了研究,DSP的波形表明了基于60°坐标系的煤矿井下矿用变频器SVPWM算法的正确性。     

武家塔露天矿采空区爆破优化研究

鄂尔多斯境内露天开采深受小煤窑空巷的干扰,在爆破作业时存在着炸药单耗高、爆破参数不合理等问题。文章针对上述情况,根据爆破理论提出优化方案,改进爆破参数,为此类问题的解决提供参考。     

矿业城市废弃矿井地下工程二次利用

对矿业城市在矿井废弃后地下巷道二次利用问题的国内外利用现状、优点、应遵守的原则、主要用途等问题进行了探讨 ,最后对废弃井巷道的再利用问题提出了一些建议和对策     

矿井构造复杂程度模糊综合评判ComGIS的实现

矿井构造对岩溶陷落、地温地压、矿震岩爆、瓦斯突出、矿井突水等多种开采条件都起着明显的控制作用.利用ComGIS软件Mapobjects强大的空间分析能力、模糊综合评判理论及多种插值方法实现对矿井构造复杂程度的综合评价,设计和实现了矿井构造复杂程度模糊综合评判程序,为预防矿井灾害和优化生产方案提供一定的依据.     

煤巷锚杆支护间排距的合理选用

煤巷全锚杆支护中锚杆间排距必须根据围岩岩性,选择合理的理论计算方式,同时还要参考以往支护经验,最终确定出合理的锚杆间排距。介绍了平顶山煤业集团公司十三矿采用间排距为800 mm×800 mm的锚杆在煤巷中的应用。表明在采用较大间排距时不仅没有降低支护围岩强度,还节省材料费,降低了消耗,节省了工时,提高了单进水平,确保了采掘接替,为矿井高产高效起到了重要作用。     

基于龙软GIS3.0的煤矿空间数据库架构设计

龙软GIS 3.0(简称LRGIS)是我国自主研发的煤矿专用GIS平台.针对传统的LRGIS在空间数据管理中无法实现海量数据共享、保持数据一致性和多用户并发处理等缺点,提出面向煤矿空间数据管理的空间数据库架构体系,介绍了以空间数据库引擎方法建立空间数据库的技术路线、研究内容及功能特点.相比于文件存储,空间数据库不仅能实现煤矿空间数据和属性数据的统一管理,而且能高效进行数据存储、传输和在线编辑,同时解决多用户并发处理和数据共享等问题.     

全尾砂胶结充填技术在金召铁矿采空区治理的试验应用

金召矿床矿体-150m以上部分开采7年多以来形成的采空区面积达4万m2,对周围居民生命财产及厂矿安全生产构成极大威胁。较详细介绍了全尾砂胶结充填技术在金召铁矿采空区治理中发挥的作用,治理效果显著,基本消除了矿区采空塌陷地质灾害隐患,为小型矿山采空区治理工作提供技术指导。     

矿井高密度电法在充水岩溶裂隙探测中的应用

同华煤矿扩区充水岩溶裂隙涌水严重威胁着施工安全,为此采用矿井高密度电阻率法对充水岩溶裂隙进行探测,以排除煤矿突水隐患。介绍了矿井高密度电阻率法的基本原理,分析了矿井全空间电流场的特征,并就矿井地电干扰、全空间异常体定位进行了试验测试,结合同华煤矿扩区充水岩溶裂隙探测实例进行了分析。