基于STM32的矿用巷道多功能监测系统

在地下矿山开采过程中,巷道围岩结构变化具有显著的非线性特征,易引发较大的煤岩动力灾害.现有的巷道监测技术基于单一物理量的数据采集,缺乏多物理量的联合监测与分析,无法准确判断巷道围岩变形状态以及巷道内的环境.为了解决上述问题,设计了基于STM32的矿用巷道多功能监测系统,监测锚杆所受的轴向力、巷道断面位移、巷道内温湿度和巷道内的PM2.5值.从数据感知、采集、传输等方面分析矿井巷道内的情况,并且及时做出预警,防范安全问题的发生.     

边坡稳定性雷达监测预警系统在某矿的应用

随着露天采矿的快速发展,边坡稳定性问题成为采场人员和设备安全的重大威胁。为了实现对露天矿山边坡的实时监测,对边坡变形等危害精准预报,通过应用真实孔径边坡雷达监测预警技术,实现亚毫米精度的实时边坡监测预警,对边坡变形超前精准预报,使得人员和设备在险情发生前撤离危险地区,避免了人员伤亡和设备损失。真实孔径边坡雷达监测预警有效的提供了边坡变形的实时监测,超前预警保障了露天矿的生产安全,并为后续的边坡治理提供数据支撑。     

地下矿山有轨运输非接触式动态轨距检测系统设计与实现

随着无人驾驶、人工智能等技术的发展,无人驾驶电机车有轨运输系统已在矿山广泛应用。地下矿山无人驾驶有轨运输系统的成熟应用解决了传统矿山运输环节长期存在的管理难度大、运输效率低、安全性能差等问题。但无人驾驶运输系统的高效运行会加速运输轨道的变形、松动。因此,本文针对此类问题,根据地下矿山的特殊环境,利用二维激光测量原理,设计了一套地下矿山有轨运输轨道检测系统,实现了矿山运输轨道轨距非接触式的动态检测,对轨距检测系统进行了现场测试。测试结果表明,地下矿山有轨运输非接触式动态轨距检测系统能够适应地下矿山环境,且精度较高,能够提高矿山轨道检测效率,满足无人驾驶运输系统对轨道检测的要求,可为地下矿山无人驾有轨运输系统保驾护航。     

矿山安全避险“六大系统”工程实践

针对深部开采矿山面临严峻的生产安全问题,介绍了集人员定位系统、监测监控系统、通信联络系统、供水施救系统、压风自救系统和紧急避险系统为一体的矿山安全避险六大系统的构建及特点。该系统能解决各安全监测系统之间的兼容性问题,进而使矿区安全监测的整体部署和规划成为可能;可以对矿山安全进行实时的、综合的监控,进一步提高了生产效率。该系统在实际深部开采矿山中得到很好的应用。     

矿山顶板稳定性无线实时监测系统的设计

结合岩层相对移动的原理,设计了一种采用RS-485总线传输信号的矿山顶板稳定性实时监测系统,介绍了系统的设计原理,并对软、硬件系统进行了描述。该系统实现了对开采工作面沉降位移的高精度监测和预警,可以应用于诸如地下矿山采场、巷道和硐室等的稳定性远程监测和预警。     

基于GIS技术的非煤地下矿山安全监测预警系统设计

针对传统矿山地下安全监测系统在灰色关联度测试的数据未达标,影响预警结果的问题,基于GIS技术进行了非煤地下矿山安全监测预警系统设计,系统主要以嵌入式GIS组件和工具库结合形成硬件,软件设计主要利用GIS技术监测空间位置进行数据采集,再进行预警数据的处理,数据比对后利用GIS技术实现最后的安全监测预警。测试数据表明,新系统在灰色关联度上接近理想数据,证明了非煤矿山的安全监测预警系统的适用性。     

伊敏露天矿边坡位移监测系统的开发及应用

露天矿边坡稳定是露天开采过程中备受关注的安全问题。边坡监测,尤其是对其位移量变化的监测对矿山边坡滑坡预测起着至关重要的作用。通常手持式GPS监测设备(包括原始手工测量设备)采集的数据不能有效的利用,为此,设计开发了边坡监测管理系统,通过对GPS监测原始数据进行有效处理,形成统计报表及变形参数监测曲线图以及对危险监测点进行预警处理,为边坡监测人员提供了有效的技术手段,提高了边坡监测工作的效率。     

露天转地下开采巷道变形监测及灰色预测

利用WRM-3型收敛计对大冶铁矿露天转地下挂帮矿开采的巷道进行了收敛监测,通过对监测结果的分析,确定了影响巷道收敛的因素。同时结合大冶铁矿的现场实际,给出了灰色模型在预测巷道变形趋势方面的应用,认为灰色预测方法在地下工程位移监测中是适用的。     

煤矿巷道掘进作业智能监测与安全预警系统设计

为解决煤矿巷道掘进作业的智能监测与安全预警问题,在对煤矿掘进作业安全问题和预警技术调查研究后,设计了一种基于视频智能识别技术的井下安全预警系统,介绍了系统的硬件组成、工作原理及软硬件设计方案。现场应用表明,该系统运行平稳、安全预警效果良好。     

深凹露天转地下采场地压及位移监测研究

杏山铁矿开采,处于露天转地下的过渡性阶段.为了解开采过程中采场地压及巷道变形规律,在-33m水平4,5回采进路中,布置8个钻孔应力计和4个收敛计对巷道围岩进行监测,并对监测结果进行分析,以确定采场围岩体中应力大小及巷道变形情况,更好地预测深部开采围岩地压活动规律,对矿山安全生产具有重要指导意义.     

巷道围岩全断面变形监测方法

结合巷道监测技术、激光测距原理与计算机数据处理技术,提出巷道全断面监测方法,并研制了围岩变形监测及可视化分析系统。该方法结合十字收敛测量法和极坐标测量法实现巷道全断面监测,在此基础上,借助现有的激光测距产品,研制巷道全断面激光测量仪测量围岩变形数据,开发配套可视化分析软件实现测量数据的智能化可视分析。最后,运用该系统进行了实验室实测分析,表明新方法操作简便、适应性强,可以很好的测量巷道全断面的数据。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

三道庄矿露天和地下岩体工程灾害监测预警应用实践

三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

三道庄矿露天和地下岩体工程灾害监测预警应用

三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数—累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及"三个数值四个趋势"的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

矿井辅助运输下山在线监测系统应用研究

因巷道变形严重,巷道内传感器不能有效监测水害、有害气体和巷道变形量,造成矿井监测盲区。为了解决以上问题,本文以马兰矿为研究背景,采用在线监测系统,为用户提供运行稳定、操作方便、界面友好的应用软件。研究表明,该系统对巷道顶板和采空区积水情况起到了很好的预警作用,创造了巨大的社会经济效益。     

金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系

针对矿山巷道监测系统诊断预警系统功能弱,系统不完善的难题,通过将基于小波能量理论所建立的爆破震动去噪方法、围岩类别判定指标、爆破震动效应评价指标集成,形成可实现长期实时监测的金属矿山巷道围岩稳定性监测、诊断、预警体系。金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系包括监测点布点优化、监测信号去噪、信号频域能量分析、巷道围岩类别确定、巷道围岩安全判别、巷道围岩安全预警等模块内容。该体系的最大特点是根据实时监测到的信号进行诊断分析,并依据所积累的数据库文件进行比对,最终得出诊断结论并给出相应的工程措施,该体系的建立为提高金属矿山安全监测技术水平奠定了基础。     

矿井回采地压监测实践

随着矿山开采,逐渐形成大量采空区,开采沉陷问题越来越突出。本文通过智能化井下矿体回采地压灾害监测系统,对采空区的岩石应力、位移以及巷道收敛进行监测和数据处理,从而实现对采空区垮冒事故的预测预警,降低开采沉陷损害。     

基于空间句法的矿井应急疏散研究与应用

地下矿井作业危险,空间拓扑结构复杂,因而矿山安全事故时有发生,合理的应急疏散路线规划以及疏散指示布置,能够有效提高井下人员的逃生效率,降低人员伤亡与财产损失。结合某地下矿井实例,基于空间句法和GIS网络分析搭建地下矿井巷道网络模型,从逃生人员的空间认知角度出发,利用标准化角度选择度值选取巷道网络模型中的前景网络和背景网络作为主要避险通道,为应急疏散指示标志布置提供参考;考虑巷道宽度、巷道类型、巷道坡度等巷道基础属性信息,并结合空间句法指标——标准化角度整合度,构建巷道网络应急脆弱模型,顾及巷道空间单元的稳定性,规划井下人员的最优认知路径,进而实现了多目标的地下矿井紧急疏散路线规划。该研究不仅能够为地下矿井的巷道布局设计提供建议,还可为地下矿井的应急疏散路线规划辅助决策、应急预案制定提供理论依据,同时为紧急避险系统的建设与完善提供新的思路。     

柔性测斜仪在大型地下硐室围岩水平变形监测分析中的可靠性研究

随着地下硐室工程修建跨度及深度的增加,由于开挖卸荷引起的围岩变形破坏越来越严重。建设过程中围岩变形的实时监测对确保整个项目的安全运行起着至关重要的作用。不同于传统点式位移计只能对测点高程位置处进行监测,柔性测斜仪凭借其传感器灵敏度较高且各柔性节可以自由组合等优点,可以对整个布置范围内的围岩变形有更为准确且直观的监测。通过对柔性测斜仪在某大型地下硐室工程围岩收敛变形监测应用中的可靠性展开研究,并与传统点式位移计以及三维数值计算对比分析,结果表明:柔性测斜仪在硐室围岩水平收敛变形监测中具有较高的准确性,有效揭示了围岩变形趋势以及变化规律,可拓宽新型监测仪器在大型硐室工程巷道变形监测中的应用场景。