采空区三维可视化集成系统CAD交互接口研发

utoCAD软件作为目前世界上应用最广泛的工程与研究绘图平台之一,在矿业领域具有重要的应用价值。为完善自主研发的采空区三维建模可视化集成系统的功能,进一步提高其应用价值,在分析AutoCAD通用dxf格式文件的数据储存结构和总结不同图元要素数据存储规律的基础上,开发了采空区三维建模可视化集成系统的CAD数据接口,实现了集成系统对采空区扫描点云模型、空区剖面和三角网格实体模型dxf文件的数据读取以及采空区三维点云模型、空区剖面和三角网格实体模型dxf文件的自动生成。实用结果表明,所开发的软件接口成功地实现了集成系统与AutoCAD的数据对接,从而为矿山开展采空区周边相关开采工程的设计带来极大的方便,也为其他CAD接口技术的研发提供有益借鉴。     

金属矿山安全文化对员工安全行为的作用机理研究

矿山安全文化对于预防矿山事故有重要作用,是被动安全转向主动安全的发力点。现有文献主要关注安全文化与安全行为的关系,但是针对二者之间中介变量的研究很少。为进一步探索金属矿山企业安全文化对员工安全行为的作用机理,引入心理授权作为中介变量。通过对广东某金属矿山企业的工作人员开展问卷调查,并利用结构方程模型软件SmartPLS对调查数据进行实证研究。结果表明：矿山安全文化对员工安全行为存在正向显著影响,并且心理授权在二者之间起完全中介作用。为此金属矿山企业高层管理者不仅要通过加强企业安全文化建设来提高员工的安全行为,而且要善于为员工营造一种心理授权的感受,提高员工的工作自主性和自我效能,从而让员工养成良好的安全行为习惯。     

基于局部搜索—模拟退火法的点云数据过滤研究

针对采空区激光扫描数据过滤效果受参数取值影响的问题,在弦高比法作为异常点判断依据的基础上,提出基于局部搜索—模拟退火的点云数据进行过滤计算的优化方法。工程验证结果表明,该优化方法与传统弦高比法相比能更有效地去除异常点,降低过滤效果对初始阀值的依赖性,不需要任何参数的先验信息。对优化数据进行三维建模后保留了采空区的完整性,并对采空区形状等进行优化,实现了采空区三维建模的准确性,为采空区点云过滤提供了优化算法。     

铝土矿采场矿石顶板承载机理与厚度优化

基于弹性薄板理论,分析矿石顶板破坏的主要规律,推导矿石顶板的厚度求解公式.研究结果表明:矿石顶板中心的拉应力是矿石顶板破坏的主要原因,根据该点的极限破坏条件推导出矿石顶板的厚度求解公式;以某铝土矿第10采场为工程案例,经过求解,该采场最优矿石顶板厚度为0.36 m,考虑安全系数为1.3,设计矿石顶板厚度为0.5 m;在...     

复杂开采环境下采场位移失稳过程研究

针对复杂开采环境下采场发生大规模竖直位移从而引起失稳垮塌的问题,结合某地下大型铅锌矿山-320 m中段主矿体失稳垮塌的工程实际,运用三维计算机数值程序3DEC对采场及周边充填体竖直位移程度、影响范围和最大剪应力分布规律进行了分析,为隐患资源安全高效回收及确定合理的充填工艺和采矿方法提供了重要依据。结果表明：0#采空区上方的矿体整体发生了下沉,下沉最大位移达到2 m;发生最大剪应变增量的区域主要位于0#采场中下部,并最终形成了一条U形最大剪应变增量贯通带;0#采场采空区垮塌后导致0#采场上部矿体、N0-1#、N1-2#、S0-1#付以及S0-1#付-1采场位于垮塌区滑移面之上,而N2-3#和S1-2#采场位于垮塌面边沿,从而将其确定为垮塌区的影响范围。     

基于HSV空间融合Retinex算法的全天候运动目标检测

提出了一种在矿山复杂情况下基于HSV色彩空间融合Retinex算法的全天候运动目标检测方法。该方法将运动目标检测转换为运动目标上特定标志物的检测,通过颜色空间转换提取目标原始灰度图像,由灰度分布直方图判断是否进行低照度图像恢复,并在场景中选取特定的标志物,将原图像进行HSV颜色空间变换,选择对应ROI区域,通过阈值获取二值化图像,进行平滑处理后使用Canny算子提取轮廓信息,从而提取标志物的特征参数。应用实例证实,通过该方法能精准获得标志物特征参数,进而解决复杂环境下机械设备间连接件脱落问题,具有一定的实际工程应用价值。     

基于XCT扫描的砂岩矿物颗粒微尺度变形行为

为了定量表征岩石中三维微结构在单轴压缩下的物理和力学行为,采用高精度原位计算机断层扫描技术研究砂岩矿物颗粒运动、旋转变形和主应变特性,揭示断裂带与非断裂带之间的晶粒行为.结果表明:卸载后,矿物颗粒的剪切应变在径向呈现周期性变化;断裂带和非断裂带区域内部颗粒应变分别约为试样宏观应变的30和5倍;断裂带区域附近的剪切应变大...     

复杂采空区激光扫描异常点云过滤研究

针对复杂采空区激光探测点云数据处理过程中传统过滤方法无法过滤所有异常点的缺陷, 综合运用弦高比和周长比判据及OpenGL编程实现了异常点云拾取删除全面过滤。首先, 在分析激光扫描轨迹线点云数据拓扑关系及异常点生成原因的基础上, 综合运用弦高比和周长比判据对点云数据初步过滤; 然后运用OpenGL编程在显示界面上直接拾取删除异常点, 实现了对点云数据二次精确全面过滤。工程应用实例表明, 该方法不仅有效保留了采空区边界形态的完整性, 也为矿山复杂采空区激光探测点云数据过滤提供了新思路, 工程实用价值较高。     

基于小波分解的尾矿坝浸润线预测方法研究

为了准确预测尾矿坝浸润线的位置变化，结合浸润线埋深非稳定、非线性的时间序列以及动态变化的特点，利用小波分解与重构，提出基于小波分解的时间序列指数平滑法和BP神经网络法，采用时间序列的指数平滑法和BP神经网络方法分别对多个细节信号序列和逼近信号序列进行拟合预测，并对其拟合结果进行叠加，实现对尾矿坝浸润线的预测。将预测结果与实际监测数据进行对比，结果表明小波分解预测方法的预测结果与传统单一的指数平滑法和神经网络法预测结果相比，在预测精确度和拟合度方面：小波分解>指数平滑>神经网络。     

采空区可视化集成系统信息管理研究与应用

矿山深部资源开采形成的采空区是矿山主要灾源之一,实现其有效数字化管理是矿山安全生产的重要课题。为完善自主研发的采空区三维建模可视化集成系统的功能结构,实现矿山采空区的数字化安全管理,在数据库功能需求分析及采空区信息分类整理的基础上,设计了集成系统采空区信息数据库的功能结构及数据库表结构,以Microsoft Visual Studio 2010为开发工具,运用Visual C++及SQL语言成功实现了数据库平台的构建,并将开发的采空区信息数据库在凡口铅锌矿采空区管理中展开了实际应用。实践表明,采空区信息数据库的开发有效地完善了集成系统的功能结构,初步实现了采空区的数字化管理,为开展采空区周边相关开采工程设计提供了有益借鉴。