矿井通风三维可视化仿真系统的设计与实现

针对目前国内外通风仿真系统软件存在的不足，提出了矿井通风三维可视化仿真系统的总体设计，系统由4大模块组成，即通风系统的三维自动构建、通风系统的三维可视化、动态风流仿真和通风图属三维交互查询。通风系统构建模块为系统提供数据，三维可视化模块用于系统的三维可视化操作。动态风流仿真模块基于改进的粒子系统算法，可显示风流方向、风流类型、风量等通风参数。三维交互查询模块用于通风系统的空间查询与分析。对上述4个模块的关键问题进行了详细研究和实现，并以开滦矿区某矿通风数据进行了实际应用，验证了系统的可行性与实用性。     

基于DIMINE软件的采矿方案优化

借助于DIMINE矿业软件,并结合塘子凹32-3#矿体具体的地质情况,对采准爆破等参数进行了深入的优化研究,最终得到了优化后的采矿方法。提出了可视化技术为采矿方法的选择与设计提供了先进的技术平台,是采矿设计优化的必然选择。     

基于小波变换图像融合的采矿工艺虚拟现实研究

为了科学合理设计采矿工艺,采矿工艺虚拟仿真系统建设迫在眉睫。基于小波变换图像融合理论,采用虚拟仿真技术和三维可视化技术,建立了采矿工艺虚拟现实仿真系统。该系统以小波变换的图像融合算法为核心,对多通道画面进行有机融合,以虚拟现实仿真系统为平台,通过多通道叠加投影实现虚拟现实仿真。结果表明:该系统不仅可以让用户完全沉浸在虚拟的矿山场景中,而且还可以从视觉、听觉、触觉等人类自然的感知能力与虚拟场景进行实时交互,实现了矿山生产环境、采矿工艺、人员和设备状态的实时仿真。     

基于OpenGL的单元连续推进采矿可视化模拟

因为采矿场空间形态对于工程稳定性分析、保证采矿过程的顺利进行至关重要，对采矿场空间形态进行可视化模拟就变得十分必要。主要论述了“采矿过程动态模拟系统”的开发技术。首先全面分析并确定了采矿动态模拟时需要用到的Open—GL主要功能，然后针对这些功能利用Open—GL图形库，开发了适用于Delphi的用于采矿过程动态模拟的通用三维图形环境及基本图元组件，并对系统开发中“开采轮数和开采步数之间的关系、矿体边界形态的精确模拟以及动态效果的处理”等关键性的技术问题提出了具体的解决方案。最后利用这些技术，初步开发了一个采矿过程动态模拟系统。通过测试，该系统运行效果良好，可以帮助用户对全新的、复杂的单元连续推进采矿方法形成的空间状态的变化有一个充分的理解，并可为稳定性分析及做好排产工作提供有意义的参考。     

基于3D打印技术的采矿方法物理模型制作研究

传统采矿方法物理仿真模型制作流程复杂、周期长、成本高,对专业技术能力要求高,大大限制了采矿方法物理模型的普及与推广。3D打印技术作为一种实现三维虚拟模型实体化的新型制造技术,在采矿方法三维模型,尤其是物理模型制作中,具备高度灵活、制造成本低、周期短等优势。本文开展基于3D打印技术的采矿方法物理模型的制作研究,建立基于3D打印技术的采矿方法模型制作的标准化流程:三维建模、模型改塑、打印输出、组装成型和后期处理,分析基于3D打印技术采矿模型制作的工程结构展示、结构稳定性和模型最佳尺度等关键技术,提出阴模、阳模和阴阳模的概念,通过阴模、阳模和阴阳模相结合、切割、预置连接结构和确定最佳输出尺寸等解决方案,实现采矿方法物理仿真模型的快速制作。本文的研究为空间结构复杂多变的采矿方法模型制作提供了一种新的、可靠的实现手段。     

某锰矿倾角变化矿体采矿方案创新优化及应用

采用传统的采矿方法选择流程来确定部分难采矿体的最优采矿方法,易出现无采矿方法可选或实际技术经济指标不理想的局面。为了增强产状复杂矿体采矿方法选择的有效性,通过理论指导与实际案例相结合的方式,提出了一套融入采矿方法创新与方案优化的采矿方法选择流程;然后以某锰矿山西北区域倾角变化矿体为例,针对经过传统采矿方法选择流程选出的浅孔留矿法存在的矿石运搬困难、构造区地压显现等问题,优化设计了一种能够适应多层状且倾角变化的倾斜矿体采矿方案。工程应用表明,新方案将回采率至少提高了16%,给该锰矿山采矿方案提供了更优的技术选择,为类似矿体的开采提供了参考。     

论采矿方法选择的优化系统

本文提出了采矿方法选择的优化系统,构造了采矿方法库和采矿方法优选决策系统库。系统总结了现行采矿方法的适用条件和主要技术经济指标,对采矿方法影响因素做相关分析,建立优选数学模型,以实现采矿方法选择的科学化。     

采矿信息可视化集成技术研究

针对矿区CIMS技术的发展需求，研制了以采矿信息为主要内容的可视化系统，介绍了系统的功能、结构和技术特点。本系统工作可靠，使用方便，较好地实现了煤矿信息的可视化和智能化集成管理，为煤灰企业的高效运营提供了有效的保证。     

大尹格庄金矿盘区机械化采矿技术

介绍了盘区机械化高效采矿方法，通过采用数模分析方法确定和优化采场结构参数、无轨采矿设备配套作业、光面崩矿技术和多种手段联合维护采场顶板、声发射定位预报系统动态跟踪监测顶板安全等综合配套工艺，实现了倾斜多变难采矿体的安全、高效、低成本开采。     

采矿信息可视化系统初探

针对采矿信息管理的落后现状 ,研制了以采矿信息为主要内容的可视化系统 ,介绍了系统的功能、结构和技术特点。本系统工作可靠 ,使用方便 ,较好地实现了煤矿信息的可视化和智能化管理 ,为煤企的高效运营提供了一个有效的保证。     

金属矿床地下开采方法三维建模技术研究

三维建模技术在各领域应用广泛。矿业领域中,采矿方法三维建模技术是矿山数字化的基础。一个兼容性良好的采矿方法三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建及物理模型输出等多方面要求。工业领域建模技术发展较为完善,矿业领域复杂地质体等矿业领域的建模技术也早有学者涉略,但完整的采矿方法三维建模却缺少一套系统的方法。本文依托三维建模软件,基于工程实践二维图纸,结合工业领域建模经验,就采矿方法三维建模技术进行研究,提出基于三视图的三维模型重构法,采用B-Rep模型和CSG模型组合的方式,实现采矿方法三维模型的快速构建。重构的三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建与物理模型输出要求。     

深海集矿机行走的视景仿真系统设计与实现

针对深海采矿系统在海底黑暗地带工作无法直观、便捷地监测这一问题,设计和实现了一种基于Visual C++和Vega Prime软件联合开发的深海采矿视景仿真系统。利用Terra Vista软件和Multigen Creator 软件构建了三维虚拟场景,包括采矿系统三维实体模型的创建和海底地形的生成,并在Vega Prime软件中实现了视景仿真。介绍了利用Visual C++二次开发Vega Prime视景仿真系统的方法,根据加载的实时数据驱动集矿机模型,控制其运动路径。阐述了Vega Prime与OpenGL联合开发的关键技术及方法,并绘制了集矿机的行走轨迹图。仿真结果表明:此方案能逼真、准确、实时地模拟集矿机在海底的动态运动,对深海采矿作业的顺利进行具有一定的参考意义。     

复合缆长度对采矿系统空间形态与动力学行为的影响

以50 m浅海海试为工程背景,基于多刚体离散元法,根据海洋环境、作业要求等建立采矿系统模型,给出了复合缆线缆构形设计方案和采矿系统动力学分析过程。分别对复合缆长度为80 m和100 m的2种采矿模型进行横向联动折返作业分析,验证了线缆构形设计方案的可行性。仿真结果表明,复合缆长度以及水下构形对集矿机在海底的作业有至关重要的影响。     

基于Fuzzy-TOPSIS的金矿床采矿方法优选

针对工程地质条件为复杂隐伏大型金矿床簸箕田金矿,通过数学模糊法对其采矿方法优选。首先,在初选的四种采矿方法基础上,使用逼近理想解的排序法对其指标量化,建立矩阵计算的正理想解的欧氏距离,从而得出根据贴合度确定四种采矿方法最终的优劣顺序;其次,通过数值模拟,对得到的最大应力场分布及塑性区分布分析,得到初选四种采矿方法的优劣顺序。结果表明,上向进路充填采矿法是簸箕田金矿最优采矿方法,为簸箕田金矿采矿方法选择提供了参考,也为贵州地区同类型复杂黄金矿床的开采积累了经验。     

深埋矿床大规模回采过程的动态模拟研究

采矿作为一个开放的复杂巨系统,受到各种随机因素的影响。冬瓜山矿是拟用大规模采矿方法开采的深埋硬岩矿山,其回采过程模拟主要应从生产能力、安全性方面展开研究。基于上述分析,分别应用排队论及多重网格方法编制回采过程动态模拟及有限元数值分析软件,对两年的回采过程进行了模拟分析,根据分析结果,针对不同阶段、不同部位提出了相应的参数调整方案及应对措施。     

基于数据库的“三机”配套选型系统

为满足综采设备快速选型的要求,在Visual Studio 2008集成编译环境中,利用C#编程语言和SQL数据库高级开发工具,研发出基于数据库的"三机"配套选型系统,并以实例验证了其可靠性。通过输入工作面相关技术参数,可快速实现"三机"选型配套,提高了"三机"选型配套效率,为综采设备的合理配套和生产研发提供设计参考。     

高海拔地区采矿方法多属性决策优选与实践

为满足高海拔开采条件下的地下金属矿山采矿方法选择的特殊要求,提出了基于变权重理论的采矿方法多属性决策优选方法。首先,采用层次分析法,以技术、经济、劳动生产率、资源利用率、安全和环境等因素为准则,构建了采矿方法优选多属性决策评价指标体系,并以果洛龙洼金矿急倾斜薄矿体为例,通过工程类比法初步选择了采矿方法优选的备选方案。其次,构造了采矿方法优选多属性决策矩阵,并采用合理的标准化方法进行了矩阵规范化处理。然后,通过层次分析法获得评价指标的常权权重,在此基础上考虑高海拔开采条件对采场生产能力、特殊环境适应程度、人工劳动强度及工作面安全性等评价指标的特殊要求,基于变权理论,通过状态向量函数对各评价指标权重进行动态调整,使权重逼近真实状态,以正确反映工程实际需要。最后,通过TOPSIS逼近理想解的排序法,得出各备选方案的优越度。研究表明：在考虑了待选方案指标状态值的均衡性、对过低指标的惩罚及较优指标的激励条件下,3种待选采矿方案中,方案A1（中深孔分段嗣后充填法）、方案A2（浅孔留矿法）、方案A3（削壁充填法）的优越度分别为62.1%、57.2%和37.3%,方案A1中深孔分段嗣后充填法为最优采矿方法。优选结果符合工程实际,所提方法为地下金属矿山采矿方法优选提供了新思路。     

虚拟现实技术在煤矿中的应用

文中介绍了虚拟现实技术在煤矿领域研究的最新动态,利用VR技术开发出逼真的、人机交互式的、三维的、动态的煤矿作业空间环境,可实现煤矿的虚拟设计、工作面生产工艺动态仿真、巷道模拟及在其他方面的应用等,展现了虚拟现实技术在煤矿中广阔应用前景。     

基于FLAC3D的采矿方法优选及采场结构参数优化

为保证贵州簸箕田金矿复杂矿床安全、高效开采，利用FLAC3D数值模拟软件分别对3种采矿法(上向进路充填采矿法、上向水平分层充填采矿法、下向分层充填采矿法)不同采场结构参数进行了数字模拟分析。结果表明，采场高度3 m、宽度6 m的上向进路充填采矿法最优，更符合矿山开采安全、稳定、经济要求。研究成果对类似复杂矿山开采具有指导意义。     

大采高综采工作面液压支架选型研究及应用

以谢桥矿1341(3)工作面地质条件为基础,利用系统分析比较法对支架进行初选型。简要介绍了支架选型的原则,并通过矿压理论和经验公式对液压支架的主要参数进行理论计算,介绍了大采高支架的结构要求。根据计算得出的参数和支架的结构要求确定支架的型号。通过分析支架的稳定性和适应性,认为ZY10800/30/65D型支架选型合理。