基于采矿地球物理方法的人工智能采矿技术研究——评《采矿地球物理理论与技术》

随着现代科学技术的快速发展,以人工智能为代表的数据信息技术业已融入到社会的各行各业,成为现代产业中提高工作效率、改善生产环境、保障作业安全等的重要手段,推动诸多行业的创新发展。在采矿领域,以人力为主的开采技术因其效率低下、安全风险高等问题,逐渐被机械化、自动化所取代,而人工智能技术的出现更是为采矿技术的创新发展提供了新的契机。《采矿地球物理理论与技术》(科学出版社,2014年12月版)一书由窦林名、牟宗龙、陆菜平、曹安业、巩思园编著,本书立足于采矿地球物理学这一采矿科学的分支部分,从基本任务与学科内容出发,深入浅出地探讨了矿业开采中的各种原理和技术,以及不同技术的适用环境、优势不足等内容,对于现代采矿行业的学术研究与实践操作具有十分务实的指导作用,同时在引入人工智能促进采矿技术革新方面也提出了许多有价值的建议,有助于科研、技术人员进行更加深层的技术研发,同时也可以为高等院校的教学或者相关从业人员的自学提供一定的参与作用。从本书的内容上看,主要彰显出三个方面的特色。     

乌兰矿采矿现状及技术应对方案

本文分析了乌兰矿投产前期采矿现状及存在的主要问题,针对该矿所处蒙古国经济落后、投资风险大的现实状况,为避免生产中断、规避投资风险,早日回收前期投资考虑,采取了双斜坡道开拓、全尾胶结充填、高端壁空场嗣后充填采矿、多中段组合式连续开采等系列技术应对方案。大大降低了一次性投资规模及投资风险,前期投资得以快速回笼的同时,矿山产能也充分释放,确保了矿山的持续稳定,取得了较好的经济和社会效益。为海外地下近地表矿体开采矿山规避投资风险提供了很好的技术方案借鉴。     

我国厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带发育高度区域分布规律

收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据，共计179组，其中坚硬覆岩51组，中硬覆岩100组，软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围，绘制了我国煤矿导水裂缝带高度分布图，以此数据为基础回归了导水裂缝带高度(简称“裂高”)预计公式，并重点分析了3个典型矿区导水裂缝带高度分布特征和主要影响因素，以及实测导水裂缝带高度数据之间存在较大差异性的原因，取得以下研究成果：从全国区域来看，实测平均裂采比随着岩性由软弱、中硬到坚硬依次递增，坚硬覆岩的平均裂高分别是中硬覆岩和软弱覆岩的1.52倍和2.29倍，中硬覆岩平均裂高是软弱覆岩的1.5倍；不同覆岩岩性的导水裂缝带高度都随着采厚的增加而增加，且坚硬覆岩条件下增加的速率明显要高于中硬和软弱覆岩；裂采比则随着采厚的增加而降低，且减小速率随着采厚达到一定厚度有趋于稳定的趋势。黄陇基地永陇-彬长矿区属于中硬覆岩类型，导水裂缝带高度和裂采比明显高于我国东部矿区，工作面长度大于170 m时导水裂缝带发育高度受工作面长度影响较大，其高度及裂采比随着工作面长度增加，呈...     

江西永丰县持续进行石材绿色矿山建设——来自江西雅高珏石(永丰)矿业有限公司的调研报告

一、绿色矿山建设概况江西省珏石(永丰)矿业有限公司地处江西省永丰县石马镇上升村,矿区面积1.97平方公里,开采标高+508m~+280m。于2009年成立的珏石公司,主营业务为大理石荒料与板材。矿山开采采用露天阶梯式平台开采方式,开采工艺采用金刚石串珠锯全锯切工艺,生产规模为年产量25万m^3。严格遵循《非金属行业绿色矿山建设规范(DZ/T0312-2018)》的有关标准要求,结合矿山实际情况和目前存在的不足,按步骤、分阶段做好绿色矿山建设的各项工作,做到"开发中保护,保护中开发"。     

烧结砖瓦生产技术

第二章制备第一节原料的开采1原料矿勘探在新的砖厂建设以前,必须充分注意砖瓦原料矿的勘探工作,搞清原料的多少和使用价值,切实做到安全、可靠、经济。尽可能地将工厂设在原料较为丰富的地方,开采集中、便于管理。成品的质量,在很大程度上取决于原料的质量,若砖厂建好后才发现它的原料矿储量或质量有了问题,就会直接威胁到工厂的生存。     

煤矿信息化与自动化发展趋势

随着时代的发展,信息化与自动化已经与各行各业紧密相连,煤矿行业也不例外。并且煤矿行业属于危险性行业,工作环境复杂,煤矿开采时需要同时运行多种大型设备,人力往往无法兼顾多种设备,不能及时发现问题,带来安全隐患,也不可避免地降低了工作效率。信息化与自动化的应用,让煤矿开采现场得以精准的控制,让生产过程中的数据发挥出更大的价值,提高工作效率的同时降低了安全隐患,能更好地保护矿井开采工人,意义重大。     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

采煤机噪声与振动特性研究

为研究复杂煤层赋存条件下采煤机噪声与振动特性,对采煤机振动与噪声源进行了分析,发现采煤机工作时的噪声是由不同性质的噪声形式相互耦合形成的,截齿在截割过程中受到的非线性瞬时冲击载荷造成的振动是采煤机产生噪声的主要根源,改善采煤机工作过程中的设备振动可有效降低工作面的噪声级。利用协同仿真技术建立了采煤机截割部的虚拟样机并对其进行了动力学仿真分析,得到了关键零部件的振动及其变形状况:壳体伸出端与调高耳部振动较为剧烈,严重影响了传动系统和调高系统的稳定性;行星架存在着严重的扭曲变形及剧烈的振动,降低了支撑轴承的寿命。为降低采煤机工作过程中的振动,根据仿真结果对壳体结构进行了局部优化设计,优化后的壳体振动明显减弱,力学性能得到了显著提高,可有效改善采煤机的振动特性,降低工作面的噪声级,使采煤机有效平稳运行。     

基于FLAC~(3D)对不同采序下采空区变形规律的研究

以北埠煤矿为工程依托,对不同开采顺序下采空区上覆地层变形规律展开分析,并得到结论:(1)开采煤层总数相同,采空区的影响范围与煤层开采顺序无关,且不同开采顺序引起的地表最大变形位置相同;(2)通过模拟不同开采顺序条件下上覆岩层的变形情况,可以得到多煤层的最佳开采顺序为由中间层至上下层;(3)首采煤层一定时,二采煤层上覆岩层越薄,采空区引起的地表沉降值越大。