无人机在露天矿灾害监测中的应用

分析了无人机低空遥感系统在露天矿灾害监测中的优势,并在分析无人机遥感影像几何变形理论基础上,对无人机影像的处理方法进行了一般性探讨,展望了无人机在露天矿灾害监测中的应用。     

我国5万多个矿山实现储量动态监测

从全国矿产资源储量管理工作会上获悉，全国共有5万多个矿山开展了矿山储量动态监测工作，约占全国持证矿山总数的40％。[第一段]     

矿山数字孪生构建方法与演化机理

新一代信息技术与煤炭开采技术深度融合,为智能矿山技术发展提供关键技术支撑,将促进煤炭工业创新、绿色、安全、高效发展。数字孪生作为煤矿智能化无人开采的核心技术,是人工智能理论方法与数字化技术的有机结合,数字孪生有望解决煤矿智能化无人开采中物理世界和信息世界交互与共智的关键技术难题,对推动矿山全生命周期智能化建设和煤炭工业高质量发展具有重要意义。本文基于数字孪生技术和平行智能理论,提出了矿山数字孪生的概念框架、体系架构、关键技术、基础理论和构建方法体系;提出了物理模型、仿真模型、机理模型和数据模型相互耦合的矿山数字孪生演化理论模型,据此进一步解析了面向矿山智能开采应用场景的数字孪生模型构建方法与演化过程,研究了矿山数字孪生系统与物理系统的理论模型、同步映射与协同演化机制,探讨并揭示了矿山数字孪生的演化机理;最后以矿山智采工作面数字孪生实际应用为例,通过模拟矿山生产场景数字孪生模型演化与协同控制,验证矿山生产场景的数字孪生建模效果并对其技术特征进行解析,实现描述、建模、演化、预测相结合的矿山数字孪生系统模型。本文旨在通过矿山数字孪生技术内涵、方法、机理等理论新型研究范式,为矿山数字孪生技术应...     

基于三维可视化模型的矿床储量动态管理方法

针对地下金属矿山的特点,从促进地下采矿技术的可视化和数字化出发,在分析矿床复杂介质体特征的基础上,提出了地质数据的存储和管理方式,阐述了基于三维可视化模型的矿床储量动态管理模型与方法。     

基于工业互联网的露天矿数字孪生建模系统和方法

并行推进、融合发展是我国推进智能制造的技术路线,云技术和工业互联网是支撑新一代智能制造的基础。提出了基于工业互联网的露天矿数字孪生建模系统和方法,能够实现采矿一块屏,对地质、测量、设计、到采矿生产环节的生产、安全、设备能耗、铁运生产等方面进行一体化集成,所有采矿生产过程都可以通过露天矿数字孪生模型完成,最终形成智慧矿山整体解决方案。露天矿数字孪生是以工业互联网为基础基于现实世界露天矿采场而创建的虚拟世界的模型,包括端、边、网、云4层系统,结合采场基础设施、采矿设备以及生产运行数据与三维数字地质系统,呈现三维露天矿采场。通过在鞍钢矿业齐大山铁矿为期1 a的示范应用,推动了管理体制变革,突破了传统层级管理架构,实现了垂直管理,提高了管理效率,在生产组织环节,实现了数据融合应用、业务融合系统,生产管理效率提升了30%以上,直接经济效益2 920万元,为增强企业竞争力提供了有力支撑。     

露天矿设计中矿床模型的建立和储量计算

在完成行业规划的过程中,为了建立和推广有色冶金露天矿的自动化设计系统,苏联国家有色冶金企业设计院与莫斯科矿业学院一起研制了一套在确实的境界内建立矿床模型及储量计算的程序。这项研究工作的突出特点是整套程序都     

天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术及典型应用

露天开采是我国矿产资源开采的主要方式之一,长期高强度、大规模开采形成了众多高陡边坡,由此带来的边坡失稳及灾害现象十分严重,对其进行有效监测和灾害预警,是边坡治理、安全保障和绿色矿山建设的关键。由于大型露天矿山地形复杂、观测条件困难、影响因素众多,传统的、单一的监测手段均难以奏效。在讨论智能监测相关概念的基础上,介绍了露天矿边坡智能监测的思想、内容和内涵;指出大型露天矿边坡智能监测的核心是天-空-地多平台多模式协同观测,包括时间协同、空间协同、参数协同和智能分析;介绍了目前大型露天矿边坡智能监测的7项关键技术,即导航卫星GNSS在线监测技术、雷达卫星D-InSAR监测技术、光学卫星高分影像监测技术、无人机与TLS联合监测技术、地基红外热像监测技术、顾及大气折光的测量机器人监测技术、基于WiFi的监测信息多终端显示技术。这些手段不仅要强调监测仪器的先进性、鲁棒性和精度,更要发挥多手段的时空互补性和过程协同性,而稳定可靠的通讯网络、快速自动的数据处理和智能综合的分析模块,是实现矿山滑坡智能监测和智能应急的关键。最后,以辽宁抚顺西露天煤矿特大滑坡、鞍钢鞍千铁矿大型排土场和鞍钢弓长岭铁矿滑坡的天-空-地协同观测为典型案例,介绍了适合不同矿山特点和任务需求的露天矿边坡智能监测技术方案及其取得的实效。     

无人机载雷达在露天矿边坡位移监测中的应用

将无人机载雷达技术应用在露天煤矿边坡位移监测中,通过对机载激光雷达系统组成和测距原理的研究,以及数据生成环节和数据处理流程的研究,获取露天矿边坡的数字高程模型。通过对点云数据的分析表明,该技术可获取矿山边坡的数字高程模型及边坡形态,为矿山边坡变形监测与灾害预报提供有效的预警信息。     

露天矿智能采装功能模块设计

针对传统金属露天矿采装环节操作复杂、设备协同能力差、效率低等缺点,根据智慧矿山建设的要求对金属露天采矿的采装环节进行了智能化功能设计,形成了电铲远程监控、动态称重、电铲自主挖掘装载、斗齿检测模块,并对各个模块进行具体分析阐述,最终形成具备了智能监控、智能称重、智能装载、损伤智能预警功能的智能采装工艺,助力智慧矿山建设.     

基于“互联网+”智慧露天煤矿建设发展新构想

智慧露天煤矿建设不是各种信息化系统的简单堆砌,而是通过将物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网、无人机、三维激光扫描等技术和装备与露天矿山开采有机结合,形成露天矿山互联、感知、分析、自学习、预测、决策、控制的完整的具有符合露天矿智能开采的“智慧大脑”系统。通过对露天矿山“智慧大脑”的构建,从无人机测量、智能调度及物料流规划、违章行为智能识别以及多源数据融合等角度出发,最终实现露天矿采掘、运输、排土、洗选、物流、风险预警、生态保护、安全管理等各个生产环节的智能化、开采资源利用的最大化、生态开采扰动的最小化、生态恢复的最优化、职业卫生危害的降低和矿山生产的无人化,实现“互联网+”的露天矿山智慧化生产、精细化开采,对我国金属、非金属露天矿山智能化建设同样具有重要借鉴。     

三维扫描技术在矿山储量动态监测中的应用

在加权总体最小二乘法基础上,采用徕卡三维激光扫描仪C10对矿山进行扫描,探讨研究加权总体最小二乘基本原理及权函数的选取方法对精度的影响和三维激光扫描仪在矿山储量动态监测方面的应用。算例表明,该方法的综合评价指标均优于常规方法。     

煤矿井下手持式智能监控系统开发与应用

大柳塔煤矿井下已建成4G无线通信系统、综合自动化生产系统、生产调度系统、人员定位系统、视频监控系统以及其他各种管理信息系统,而这些系统均是通过计算机监控终端进行数据访问.为充分发挥综合自动化系统作用,矿井开发应用手持式智能监控系统,方便井下跟班队长、设备巡视工及时了解设备运行状态,也方便管理人员及时查看生产数据报表.该...     

露天矿滚石灾害分析及控制

滚石灾害是露天矿山经常出现的地质灾害,因其突发性和不确定性,无法对其进行主动和有效的防护。以某露天矿为研究对象,把露天边坡稳定性和滚石灾害研究结合起来,形成一个完整的从滚石灾害区域辨识、滚石灾害模拟到滚石灾害防治的灾害预警防治系统。采用软件模拟的方法对滚石灾害的分布区域以及滚石落点的时空分布进行深入研究。首先采用模拟软件对露天坑的14个地质剖面进行边坡稳定性分析,根据模拟结果圈定矿山的边坡滚石的多发区域,并采用模拟软件对滚石进行模拟,获取滚石的运动路径、滚石落点和滚石速度的统计规律,进而提出了有针对性的滚石灾害防治措施,以减少灾害对矿山生产和施工人员人身安全的威胁。     

露天采场高陡边坡监测技术研究现状与发展趋势

通过收集国内外边坡监测技术的相关资料,介绍了露天采场高陡边坡稳定性监测的现有技术手段,总结了包括表面位移监测、深部位移监测和深部滑动力监测等各类技术的主要特点和存在问题。进一步对金属非金属露天矿山采场边坡监测技术的规范要求进行了简要论述。综合分析后提出,未来应基于区域形变和深部滑动力监测技术,以滑坡地质灾害远程实时监测预报技术及装备体系为研究方向。通过采用多源信息融合技术,以滑动力监测和边坡表面位移监测为主导,辅以其他监测方法,构成一个深部和浅部联合监测的立体网络系统。采用模块化设计方案,根据现场环境灵活增减监测子系统,可提高露天采场边坡稳定性监测预警的准确性与时效性。     

基于智能传感器的矿井水文监测系统的设计

基于智能传感器的应用,设计了一种矿井水文监测系统。该系统集智能水压传感器等于一体,同时具有体积小、成本低、可靠性好、响应速度快和智能化程度高等优点。可以对多种水文参数进行监控,同时将数据、文字、图形和图像等与多媒体有机结合,以提高信息的准确率。     

煤矿通风机智能监控系统设计

为了促进矿井的安全通风,以FBCDZNo.22/250×2通风机为例,根据煤矿通风机智能监控系统设计的要求,设计了煤矿通风机智能监控系统的整体拓扑结构,主要包括监控管理级、基础控制级和现场测量级,并分析了系统主要功能,研究了通风机PLC控制系统、ABB变频器、关键参数监测等硬件部分,分析了通风机监控系统程序设计、系统子程序等软件设计。     

露天矿运输问题的模拟退火优化

研究了一类露天矿非平衡运输优化问题,通过引入虚拟装载点,将非平衡运输问题转化为等价的平衡运输问题。根据平衡运输问题的特点,进一步将其转化为排序优化问题并利用模拟退火算法进行求解。模拟退火算法中使用了随机选取已有解中的两个位置,交换其内容得到新解的策略,降温采用几何方式。对一个具有9个装载点、5个卸载点的露天矿运输问题进行了优化计算,得到了与单纯形法相同的最优解,验证了模拟退火是求解露天矿运输问题一种有效算法。     

中国露天煤矿发展现状

进入21世纪,随着我国经济的迅速发展,露天煤矿在煤矿开采中的比例也逐步增大,进而露天煤矿的开采及开发模式也发生了重大转变。论文通过对目前我国露天煤矿数量、产能、开采工艺、开采装备、产业发展等多方面进行横向和纵向的对比与统计研究了我国露天煤矿发展现状,进而得出我国露天煤矿开采目前主要以综合开采工艺为主,且具有规模大、效率高、设备大型化等特点;露天煤矿开发以循环经济为中心,以绿色开采为最终目的的发展模式。论文的研究对我国露天煤矿未来的发展具有重大的借鉴意义。