智慧矿山数字孪生技术研究综述

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。数字孪生面向煤炭工业互联互通及智能化应用,发挥连接物理世界和信息世界的桥梁与纽带作用,将在煤炭开采、视频监控、人机交互等方面提供更加实时、智能、高效的服务。面向智慧矿山技术需求,提出了基于数字孪生+5G的智慧矿山建设新思路,将"数字孪生+5G"与AI技术相结合,为实现智慧矿山提供一种创新的方法。首先从智慧矿山建设进展及应用方面存在的问题入手,系统地梳理和分析了当前智慧矿山研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,指出数字孪生是智慧矿山发展的必然趋势并将为智慧矿山赋能;然后针对智慧矿山建设的难点和痛点问题,提出了基于"数字孪生+5G"的智慧矿山体系架构理论,通过构建矿山数字孪生模型(MDTM)实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射与实时交互。聚焦智慧矿山建设目标,以智慧矿山系统建设、优化和关键技术为核心,基于矿山信息物理空间的数字孪生和深度学习方法,以实际矿井为原型设计了智能开采的数字孪生一体化方案,构建了全域感知、边缘计算、数据驱动和辅助决策的智慧矿山平台。最后针对智慧矿山的数字孪生应用需求,提出并探讨了数字孪生赋能智慧矿山的关键技术问题,并指出了未来需要实现的关键技术路径。旨在通过对智慧矿山的数字孪生技术研究,为数字孪生模型构建、协同控制与交互优化等提供思路,为未来智慧矿山建设与设计提供理论借鉴。     

数字矿山建模技术及其展望

首先对矿山建模的历史作了介绍,然后分析了我国近年来矿山建模方面所取得的成果及存在的问题,对三维实体建模在矿山的应用前景作了展望.最后对正在研究的"一种基于特征库的三维矿山建模"的思路作了介绍.     

无人机技术在数字矿山中的应用

无人机技术的推出,使得小区域地形图测绘、数字正射影像图生产等基础信息数据获取变得更加快捷,且成本远远低于传统技术。本文就无人机技术在数字矿山建设中的应用做了探讨,选取山西某矿区进行了相应的实践,分析了所获取成果的精度。结果表明:精度完全满足要求。因此,无人机技术在矿山领域具有广阔的应用前景。     

数字矿山系统在李楼铁矿的应用及展望

随着信息技术的发展,生产力的提高不仅仅依靠机械化程度的提高,越来越多地加入了信息化技术。建立数字矿山,实现矿山系统信息化管理,快速化反应、科学化决策已成为提高竞争力的主要手段。在详细介绍数字矿山概念基础上,结合李楼铁矿引进的DIMINE数字矿山软件,展示了数字矿山系统在李楼铁矿的应用,并根据软件实际应用情况构建了李楼铁矿数字矿山系统的框架。     

数字矿山与矿山信息系统研究

阐述了3S（Remote Sensing,Geographical Information System and Global Positioning System）在矿山领域的研究与应用,对数字化矿山和矿山信息系统进行了介绍.基于矿山信息系统实施＂数字矿山＂战略,进行了功能模块分化的讨论,指出矿山信息系统是矿区可持续发展的重要基础平台.     

论数字矿山

就数字矿山和数字化矿山,数字矿山与自动化矿山、无人开采矿山的概念进行了探讨,在此基础上明确了数字矿山是以矿山信息综合集成、共享利用与可视化表述为主要特征,其基本标准是在矿山现有生产工艺环节、装备水平的前提下,以网络为手段,实现信息存储、传输、表达和深加工,为生产优化、决策提供依据.同时,阐述了建设数字矿山的必要性、重要意义和冶金数字矿山建设的内容,明确了冶金数字矿山建设的方向.     

迎接“数字矿山”挑战

本文介绍了数字地球、数字中国及数字矿山概念，国际矿山信息化研究与技术发展动态，分析了我国及我省煤矿矿山信息化现状及面临的挑战性问题，提出了一些建设性建议及应对措施，希望引起有关部门和各位同仁重视，以加快我省煤矿信息化建设。     

数字矿山技术在生产中的应用

介绍了司家营铁矿从架设基础网络设施、应用生产可视化系统入手,切实开展数字矿山建设,实现了矿山采选过程的可视化管控。同时,通过信息技术、三维模型及Web平台的集成应用,实现矿山生产过程的透明化、可视化及管理控制的智能化、精细化,为矿山生产决策提供了可靠依据。     

数字矿山之三维可视化技术

介绍了数字矿山和三维可视化技术的概念,阐述了三维可视化技术的实现过程,最后对三维可视化技术的发展和"数字矿山"的建设作出展望.     

数字矿山的系统工程方法

从采矿系统工程的角度,分析了数字矿山与系统工程间的关系,提出了数字矿山三层的层次框架结构,讨论了推进中国数字矿山的"瓶颈"及解决办法.     

数字铀矿山技术研究进展与展望

介绍了数字铀矿山技术研究的背景,论述了当前铀矿山数字化的解决方案,包括数字铀矿山研发平台的初步建立、数字铀矿山管理控制一体化系统构建方案等,对今后技术研发与应用提出了建议,系统建设思路可供硬岩铀矿山参考。     

我国煤矿瓦斯抽放技术现状及展望

通过阐明瓦斯抽放的意义与作用,突出瓦斯抽放技术的重要性;指出了我国煤矿瓦斯抽放技术的发展情况、瓦斯抽放方法和瓦斯抽放技术现存的问题;展望了瓦斯抽放技术的发展前景和研究方向。     

计算机技术在煤矿安全管理中的应用现状与发展

在煤矿安全管理中,利用计算机技术可以有效地控制并防治影响煤矿安全的隐患,有利于煤矿的安全生产管理。当前,在煤矿安全管理中,计算机技术主要应用于瓦斯监测系统等。因此,不断发展的计算机技术已经逐步呈现建立煤矿安全信息系统的趋势和走向。文章旨在分析计算机技术在煤矿安全管理中的应用现状及其未来发展走向。     

矿井安全中的智能监控信息技术应用

随着科技的不断进步,信息化在经济中的主导地位越来越明显,在矿业中也带来了一定的经济效益和安全保护措施。目前,我国煤矿事业的安全管理还是有些滞后,主要是由管理人员的经验来进行判断,对于在矿井中的安全突发事件不能够及时地处理,造成重大的安全事故。由于管理手段和科技水平在运用中都有很多问题,要提高在煤矿中的安全防范措施,就要依靠先进的信息化技术。根据智能监控信息技术的原理以及工作特点,对其在矿井安全中的应用进行了阐述。     

现代化矿山-数字矿山的概念及其基本结构

主要论述了信息化时代建立数字矿山的迫切性和必要性、数字矿山的概念及其基本特征,以及在地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)等先进技术的广泛运用下,对建立数字矿山的可行性及其基本结构进行了探讨和构思。     

矿井提升机智能数字监控器的设计

提出一种新型的智能数字监控器,并对其硬件和软件流程功能进行了介绍。经实际应用,取得了良好的效果。     

煤矿综合减沉技术及其发展前景

基于煤炭资源开采与环境保护和谐发展的要求,对比研究了我国现有减沉技术,分析了其在工程应用中存在的问题,在此基础上提出了综合减沉技术是我国未来减沉技术的发展方向。系统论述了5种综合减沉技术的原理及其应用原则,包括条带开采和离层注浆综合减沉技术、条带开采和冒矸区间隙注浆综合减沉技术、条带煤柱和离层注浆以及冒矸区间隙注浆综合减沉技术、离层注浆和冒矸区间隙注浆综合减沉技术、条带开采和充填开采综合减沉技术。随着我国加大矿区减沉和环境灾害综合治理力度,工业化、城镇化的快速发展,综合减沉技术更能满足减沉要求,将得到长远发展,但综合减沉技术是一项新的减沉举措,不同综合减沉技术中单一减沉技术相互作用机理、综合减沉技术施工工艺及减沉评价机制等方面有待进一步完善和研究。     

AutoCAD二次开发技术在煤矿的应用

现代市场需求多变、竞争激烈,对工程、产品的质量、性能、价格和周期提出了更高的要求。因此,传统的、靠经验的设计方法需代之以现代设计,即理论的、精确的设计。煤矿是一个比较特殊的行业,对于这一行业的从业人员来说,不但要掌握安全方面的知识,还要具备采掘、机电、运输、通风等方面的知识,这对很多人来说并不是那么容易。文章通过AutoCAD在煤矿企业中的开发和应用分析,希望能为煤矿的现代化提供一些有益的借鉴。     

关于构建数字矿山管理信息系统的探讨

通过建立煤矿管理信息系统来达到建立数字矿山的目的,描述了数字矿山的基本特征,以及实现的总体目标和发展前景。通过用户分析设计出可以实施的煤矿管理信息系统,并阐述了相应的解决方案,最后提出了数字矿山的发展战略和相关建议。     

现代测绘技术与矿山可持续发展

分析由矿山资源开采引发的环境问题,介绍现代测绘技术的特点和在矿山方面的应用,分析其在有效开发资源和保护环境、实现矿山的可持续发展中已经发挥和将会发挥的作用