金属矿山地下开采工程三维推演系统架构研究

采用现代高新技术改造传统采矿工业是矿山发展的必然趋势。虚拟矿山是数字矿山的重要组成部分,是传统矿山的一种新型表达方式,在矿山信息化建设中扮演着举足轻重的角色。在分析了国内外数字矿山研究及应用现状的基础之上,讨论金属矿山地下开采工程三维动态推演系统的架构,阐述了如何以3D图形渲染技术和地理信息系统技术为依托,完成自然实体、人工实体和三维地质数据的精确地表达,将矿区工业广场以及地层、巷道、工作面的空间位置关系直观地展现出来。在此基础上通过对金属矿山井下工程数据资料的有效整合以及科学的分析,实现采矿方法的优选,并结合采矿设计的标准和采矿设计工程师的设计理念对地下开采过程进行动态推演,从而为采矿设计者的决策提供重要科学依据。     

基于DIMINE软件的露天采剥计划编制技术

编制露天矿生产计划是当前采矿工程中不可或缺的环节.以DIMINE矿业软件为平台,依据原始地质资料建立某矿的矿体、地表模型,结合该矿当前生产的实际数据,进行露天境界优化设计,并在此基础上系统能够对采剥顺序计划自动优化,同时在技术人员的参与下手工编制采剥计划.结果表明,运用三维可视化技术可得到较满意的露天境界壳,并且有效的指导露天矿山分期开采或中长期采剥计划的编制,为采掘生产计划优化工作提供了切实可行的新途径,提高了矿山生产效率,达到迅速开展工作的目的.     

基于模拟开采技术的地下矿山三维可视化生产计划编制

生产计划编制是地下矿山最为关键、最为重要的核心决策任务。针对传统生产计划编制过程中暴露出来的周期长、多部门交叉衔接难度大等诸多难题,提出基于模拟开采技术的三维可视化生产计划编制方法,阐述了其相关原理和算法,并以北洺河铁矿为例,利用DIMINE平台,在建立三维实体模型和生产路径的基础上,以实际开采模型和井巷工程模型为编排对象,根据输入的主要生产指标和当前生产现状为约束条件,在三维空间中通过模拟开采技术与人机交互相结合,完成了北洺河铁矿2014~2016年三年滚动计划的编制,并应用于生产组织和管理。研究结果表明,该方法能够显著提高地下矿山生产计划编制工作效率,为矿山高效计划编制提供了新的途径。     

地下金属矿山智能化技术进展

智能矿山作为未来矿山的生产方式,已在国内外矿业界受到普遍关注。从宏观战略引导和矿山建设实践两个层面梳理总结了国内外地下金属矿山智能化建设的目标、理念、建设经验、关键技术以及所取得 的成果。通过分析国内外智能矿山建设的战略导向和代表性建设实践,得出国外先进矿山采用从矿山自动化到智能化的推进方式,我国矿山则从两化融合与智能制造引导下的智能化战略入手,历经了从数字矿山到智 能矿山的逐步发展过程。对比国内外矿山智能化建设特点后总结得出,我国地下金属矿山应在借鉴国外先进经验的基础上,发挥技术积累、融合创新、推进速度、协同建设等方面优势,以数字化技术、5G技术、人工 智能技术的飞速发展为支撑,形成与自身资源条件、技术水平、人员素质相匹配的技术方案与推进方式。最后总结得出我国的地下金属矿山智能化建设的发展趋势在于,结合绿色矿山的建设要求,以矿床模型的延伸 应用和匹配于智能矿山的开采工艺变革为前提,在标准化的数据资源规划基础上,构建面向5G+工业互联网和虚拟现实的生产管控应用场景,实现面向大数据的全局优化决策。     

金属矿山地理信息管理系统数据库建设

矿山地理信息系统(Mine Geographic Information System,MGIS),是实现矿山信息化的最重要的工具之一,是实现数字矿山的重要载体,而矿山信息管理数据库正是此载体的核心。矿山信息具有复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性及多源、多精度、多时相和多尺度特征。利用地理信息系统的开发思想与工具,结合金属矿山实际项目,依托数据库设计理论与方法,详细分析并构建了基于金属矿山的生产数据库,完成了金属矿山地理信息系统生产信息管理部分模块功能的构建。     

近十年我国金属矿山通风系统的技术改造

根据近十年我国４２个金属矿山通风系统技术改造的基本状况，论述其主要特点－多元化的技术途径，节能风机的广泛应用，优化理论的结合和综合测评的规范化。     

我国金属矿山地下采矿的技术进步

我国金属矿山产品需求旺盛,采矿技术进步明显加快。综述了金属矿山在地下开采、数字矿山建设等方面,尤其是在胶结充填采矿、连续采矿、废料充填、深井采矿、复杂难采矿床采矿、溶浸采矿等方面所取得的重大技术进展,这些进展推进了采矿行业的技术进步,为矿山在不利开采技术条件下提高效率、扩大产能发挥了重要作用。     

地下金属矿山三维可视化采矿设计研究

针对传统二维采矿设计方法的缺陷,研究了改变地下金属矿山采矿设计方式的基于三维可视化模型的采矿设计新方法。根据矿山开拓系统三维模型和矿体模型在三维可视化环境下对新盘区进行设计,并建立划分后的盘区三维模型。根据实测工程模型布置采切设计巷道并绘制出中心线,通过巷道建模方法建立600-40-I盘区采切工程模型。以600-40-I盘区采切模型和矿体模型为基础,根据爆破参数完成盘区的切割槽和矿房扇形中深孔设计,建立爆破模型计算爆破量。结果表明三维可视化的采矿设计能快速地确定巷道工程的位置,缩短了设计周期,提高了设计的准确度。     

DIMINE矿业软件推动我国数字化矿山发展

本文介绍了DIMINE三维可视化软件及各模块的基本原理和功能,并在此基础上,从国内数字矿山建设的现状出发,综合论证了DIMINE软件在国内矿山设计和建模方面的应用前景.     

地下金属矿山的运输系统

地下金属矿山的运输系统是一个由不同部分组成的系统。除了在采区、水平和倾斜巷道、平硐以及竖井采用的运输工艺外，淄井、破碎机和矿仓也具有重要意义。虽然每个矿山运输系统的组成不尽相同，但都来源于标准运输系统。现代化运输系统的特点：一是具有灵活性；二是运输能力大。     

基于组态软件的黄金矿山生产调度模拟系统设计与实现

在力控Forcecontrol平台上进行二次开发,建立了黄金矿山生产调度模拟系统,监控模拟矿山各主要生产环节与主要设备状态。介绍了系统总体结构和硬件,以及系统软件等系统主要组成部分。该系统已在矿山成功应用4年多,取得了满意的效果。     

基于异构数据融合技术的地下矿生产计划优化

将三维矿业软件形成的包含储量信息、品位信息、采场信息的三维块体模型、采场地质储量管理信息系统、设备管理信息系统、人力资源管理信息系统以及生产验收管理信息系统通过数据接口集成到统一的生产计划优化平台下,对相关数据进行异构聚合,深度加工。建立基于生产指标和入选品位指标为目标的多目标优化模型,实现矿山生产计划的自动优化,为矿山生产安排提供科学依据。     

基于DIMINE软件系统的露天矿境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节,而最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多种因素,实现经济效益最大化的复杂工作。目前,三维可视化矿床模拟技术和露天境界优化方法的完美结合使其工序更为简化,并可获得良好的动态效果。以广西平果铝土矿为研究对象,借助DIMINE软件系统建立了该露天矿山的三维实体模型,更加准确、直观地反映了矿床与工程实体的形态及其空间分布关系。针对所建的矿体模型进行了品位估值、储量计算等工作,并基于Le-rchs-Grossmann优化方法(L-G法)对该铝土矿进行露天境界优化研究,参照采矿手册及工程经验,确定合理的露天境界优化参数,得出了该矿山露天开采的最优经济境界。结果可用来指导该矿山前期的资源开发和投资决策,并为后期安排生产计划和实时调度控制提供可靠的依据。     

基于WiFi的煤矿井下生产环境监测系统

通过分析现有井下生产环境监测系统的问题和不足,针对榆林神华能源有限责任公司现状和实际需求,采用C#语言并结合WiFi无线通信技术和无线传感器网络优势,设计了集煤矿井下设备定位、生产环境监测及应急救援于一体的煤矿井下生产环境监测系统。该系统的实施,不仅可以满足矿区高效管理的需要,而且还实现了实时监测煤矿井下现场各环境参数、上位机实时显示预警,为设备高效工作及人员生命安全提供了有力保障。应用测试表明,该系统性能稳定、技术可靠且使用便捷,能满足当前煤矿井下生产监控的实际需要。     

基于Web的煤矿生产调度管理系统的设计

提出了运用Web Services技术对煤矿生产调度管理信息系统进行设计,介绍了系统总体架构的搭建、各个功能模块的设计以及数据库的设计。为煤矿企业的生产管理及煤炭工业的健康发展提供了重要的技术支撑。     

基于WEB的矿山井下人员定位系统上位机软件

采用SQL SERVER 2008进行数据存储,基于Eclipse用JAVA和SQL语言开发的WEB人员定位管理系统软件可应用到WINDOWS XP、WIN7、Windows Server 2003及其以上版本的操作系统当中,实现矿山井下人员定位系统;该人员定位管理系统软件实时定位监测井下人员位置与状态,能够实时并准确的显示井下工作人员的详细定位信息,并与井下工作人员进行双向呼叫,同时还支持对井下人员的考勤、历史轨迹的查询及回放等功能。通过已安装的矿山企业的应用与反馈,基于WEB的矿山井下人员定位系统上位机软件符合相关国家标准,满足矿山企业的实际需要,是矿山安全生产的有力保障。     

基于WebGIS露天矿山生产调度系统构建的研究

矿山是一类特殊的地理区域,尤其是露天矿山,一般规模庞大,面积较广,生产管理及调度困难。本文依托安全、智能、高效及可定制的数字化矿山软件体系,将WebGIS技术应用于某露天矿山的管理调度研究,构建了矿山生产调度系统。该系统搭建了统一的生产调度、经营管理和决策支持平台,提高了矿山的生产管理效率,为数字矿山调度平台的建设及应用研究提供参考依据。     

基于SURPAC的露天矿三维采掘进度计划编制系统

采掘进度计划对矿山建设和均衡生产具有指导作用。编制采掘进度计划的目的是进一步落实矿山生产能力,并确定均衡的生产剥采比和矿岩生产能力,以保证生产者对生产过程中矿石数量、矿石质量、开采技术、经济效益、生产效率、作业安全、矿产资源合理利用等的总体要求。主要论述基于SURPAC软件如何实现三维采掘进度计划编制系统的开发。     

依托DIMINE软件实现中国矿山的数字化

介绍了DIMINE软件的结构和主要功能,通过一些实例展示了应用DIMINE软件进行矿山三维设计的优点,结合已有经验,探讨了要实现21世纪中国矿山的数字化,必须开发具有自主知识产权的矿业工程软件,并打造一批具有创新意识的高科技矿业集团和专业技术人才。     

依托DIMINE软件实现中国矿山的数字化

介绍了DIMINE软件的结构和主要功能,通过一些实例展示了应用DIMINE软件进行矿山三维设计的优点,结合已有经验,探讨了要实现21世纪中国矿山的数字化,必须开发具有自主知识产权的矿业工程软件,并打造一批具有创新意识的高科技矿业集团和专业技术人才