井下矿山智能采矿体系的平台架构研究与实现

以智能采矿的平台架构为基础,理论研究了矿山智能采矿的核心架构及其关键技术,通过对三宁矿业挑水河磷矿案例进行详细分析,系统阐述了井下矿山智能采矿体系的平台架构及实现途径。研究结果表明,智能采矿的关键在于开发井下矿山的基础信息数字平台、采掘设备智能平台、生产信息管控平台、通讯网络传输系统,形成“三平台一系统”的智能采矿核心架构; 智能采矿有利于矿山本质安全的构建,三宁矿业智能采矿的实践初步实现了高危岗位的“机械化换人、自动化减人”。     

切缝药包光面爆破裂纹扩展时空演化分析

光面爆破机理复杂,裂隙演化具有不确定性,现场试验难以完整观察到炮孔间裂纹的起裂、扩展至贯通。采用CAD与ANSYS联合建模技术构建空气不耦合光面爆破数值模型,运用显式动力分析软件LS-DYNA定义岩石单元失效计算获得切缝药包光面爆破裂纹扩展演化过程,从时空演化角度研究光面爆破裂纹扩展规律,从而为矿山巷道爆破工程提供更精确的指导。研究结果表明:1)CAD与ANSYS联合建模技术弥补了ANSYS对于复杂模型构建的缺陷,实现精确耦合数字建模;2)定义岩石单元失效方法可以使得爆破裂纹演化过程更为直观,切缝药包爆破相较一般空气不耦合装药结构爆破,炮孔周壁产生的径向裂纹和分叉裂纹显著减少;3)模拟不耦合系数1.5、1.8、2.25切缝药包光面爆破裂纹扩展时空过程,发现切缝药包爆破裂纹扩展演化规律,其裂隙数量随着不耦合系数的增大而减少,裂纹扩展演化长度也随之变短,分叉裂纹扩展演化明显降低,当不耦合系数为1.8时,数值模拟切缝药包爆破裂纹扩展演化形成较佳的贯通裂纹,获得较好的爆破效果。