基于卫星遥感影像的矿山数据库建库方法

矿山开采业的发展,随之也带来环境的破坏。由于矿山大多处于深山,监控管理非常困难。为能对矿山进行实时有效治理,文中阐述了应用卫星遥感影像对矿山进行数据库建库的方法,用以实现矿山信息化管理,进而达到保护环境的目的。     

智慧矿山GIS模型的创建与应用

灵活运用地理信息系统建立矿井模型是提高矿井结构设计水平的重要手段,可避免因矿井内部结构不合理而出现施工安全问题,同时提高矿井建设的精确度水平.利用3DMine软件针对矿山开发施工所需要的可视化图像及矿井结构进行了三维建模处理,基于榆林市瑶镇乡现有的GI S系统数据和3DMine仿真建模平台对瑶镇乡某矿井的内部结构进行了...     

高分辨率卫星遥感的发展及其在矿山的应用

遥感技术在矿山生产与管理中发挥着重要的作用 ,可为地质找矿、区域环境监测、矿山测绘等基础性工作提供全面、精确、丰富、可靠的信息源。以往研究较多的是航空遥感及 10m以上空间分辨率卫星遥感 (如TM、SPOT等 )的应用 ,随着卫星遥感在空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率方面的提高 ,高分辨率卫星遥感技术近年来获得了迅速发展 ,将其应用于矿山将是遥感技术新的发展方向     

深切割区尾矿库排洪系统"空天地一体化"行洪能力评估

尾矿库作为矿山重大危险源，其排洪系统行洪能力直接影响着尾矿库的稳定性。为解决传统方法对深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估效率低、精度差的问题，以川西高原高山峡谷区某尾矿库为例，首先采用高分遥感技术获取尾矿库汇水区信息，然后利用无人机摄影测量和三维激光扫描技术提取现状库身长度，建立尾矿库DEM，计算调洪库容，最后进行调洪验算，构建了基于“空天地一体化”的深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估方法。实例计算结果表明：尾矿库排洪系统最大泄流量出现于时序3.15 h，泄流量21.58 m³/s，所需调洪库容3.52万m³，小于尾矿库具备的调洪库容4.62万m³，表明排洪系统行洪能力满足相应等级要求，同时也体现出该方法在深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估中具有优越性和可复制性。     

基于“空天地”一体化技术的岩层采动损伤监测与应用

矿区采动损伤监测是研究地表移动变形规律、开采损害预警、减损设计的重要依据。由于西部特殊开采地质条件、生态损伤累积效应和传统开采沉陷监测技术在观测精度、数据处理、成本投入和监测效率等方面的缺陷,从煤炭开采全生命周期角度出发,提出采动损伤科学内涵并构建矿区“空天地”一体化监测技术体系。以神东矿区上湾煤矿12401工作面为研究背景,利用BDS+GPS进行控制测量,为地表形变监测提供高精度空间三维坐标;基于InSAR技术探究地表沉降量和形变速率的时空演化规律;采用无人机与现场实测方法厘清地裂缝发育规律与工作面推进速度、来压步距的对应关系;运用固定站式三维激光扫描精确获得地表下沉量;通过高密度电法和探地雷达揭示地下深层隐伏裂缝的发育趋势与部分岩层的离层现象。研究成果发现开采后地表存在抬升现象,在抬升与下沉交界处容易形成地裂缝。中部动态裂缝宽度变化存在“单峰裂隙”与“双峰裂隙”演化规律,前峰裂缝宽度约为后峰的1.5倍,前后峰值间隔10 d左右。通过InSAR精细观测区、GNSS控制点与三维激光扫描结果进行多源数据融合,得到工作面地表沉降云图和采动损伤数据信息,厘清基本顶周期来压、主关键层破断与地表...     

GIS技术在矿山中的应用

GIS在矿山中的应用体现在资源管理、工程地质、矿山规划与设计以及矿山管理等方面。可以对矿山资源与环境信息进行采集、存储、处理,建立矿区数据库,实现对信息的查询检索、综合分析、动态预测和评价、信息输出等功能,从而为矿区环境工程和矿产资源开发管理进行规划和决策提供科学依据。     

智慧矿山关键技术研究初探

通过分析智慧矿山建设中存在的问题,对西山煤电集团官地矿智慧矿山建设提出"搭平台、搞集成、建标准"三步走战略,初步完成智慧矿山建设任务,建议适时提出国家或行业的建设规范标准,达到智慧矿山建设的格式统一和标准化。     

基于区块链技术的智慧矿山数据信任模型及技术架构研究

我国智慧矿山建设尚处于发展初期,目前存在的矿山数据可信度低、数据共享过程缺乏信任机制、数据安全和隐私泄漏风险等数据信任问题严重制约了智慧矿山建设和发展。为此,基于总体国家安全观理念提出智慧矿山数据信任模型的概念,构建基于区块链技术的智慧矿山数据信任模型,对其技术架构进行具体设计,并剖析了关键技术;提出基于区块链技术的智慧矿山数据信任模型的实施策略,以期为区块链技术赋能智慧矿山、全面提升矿井生产效能和发展水平奠定基础,有效推动煤炭产业高质量发展。     

基于GIS的矿山安全信息系统研究

在多源数据集成的基础上,利用先进的GIS技术和网络通讯技术,建设真三维矿山安全信息系统,为矿山的安全生产和管理服务。文章详细阐述了矿山安全信息系统建设的目标与内容,分析了系统建设的关键技术多源数据集成以及实时数据更新、真三维地学空间建模、矿山安全实时监测技术等,介绍了系统的功能结构和模块的划分。     

浅析矿山GIS数据质量及控制

数据质量的优劣直接影响到矿山GIS各种分析结果的准确性,进而关系到系统建立的成败.结合矿山GIS各个开发阶段,从数据采集、处理、建库及网络共享的过程中对其质量控制进行探讨,对矿山GIS决策分析的正确性具有较好的参考价值.     

矿区地表移动"空天地"一体化监测技术研究

矿区地表移动观测是研究开采影响规律、损害防治、矿区地质灾害预警、开采减损方案设计或优化的主要手段和依据。因观测技术的局限性和矿区地形条件的复杂性,使得观测工作在观测精度、观测效率、人力投入、经济成本及数据处理等方面难以满足实际需求。为实现复杂地形或大区域条件下矿区地表移动的高效、高精度观测,阐述了目前矿区常用的精密水准测量、导线测量、GNSS测量技术、InSAR测量技术、无人机遥感测量技术、激光雷达扫描技术在观测精度、作业效率、数据可靠性等方面的优势和不足;针对传感器空间位置特征、数据采集特征以及数据的可融合性,提出了传统高精度测量与现代高效快速大范围测量相结合的空天地一体化监测技术,建立了集数据采集、数据处理及结果展示为一体的空天地一体化监测体系;提出了数据采集以高精度、高效率、低成本,数据处理以高质量、快速,结果展示以直观、全面的空天地一体化监测准则。采用InSAR、GNSS、三维激光扫描技术在神东上湾矿进行了监测,较好地分析了地表下沉分布特征,协同监测结果表明,在开采面积0.58km~2时,地表沉陷面积0.71 km~2,最大下沉量5 812～6 300 mm,下沉系数0.68～0.72,与动态实时监测结果一致。应用结果表明,空天地一体化监测多源数据融合方法,可以满足浅埋、高强度开采、复杂地形及植被影响矿区的地表移动观测需求。     

矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术

矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。     

矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术

矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。     

无人机低空遥感矿山地质灾害监测研究进展及发展趋势

矿产资源开采导致矿区地表频繁发生地质灾害,严重制约了矿山智能化的建设进程,监测并预警地质灾害的发生对于矿区正常生产及防灾部署具有重大意义。当前矿区地质灾害主要依靠传统地面监测手段及In SAR等方法,存在费时费力、周期长及In SAR无法监测大梯度形变等不足,无人机低空遥感作为一种新兴手段,以其独特的优势已经被广泛应用于矿山地质灾害监测中。结合现阶段典型成果及课题组近年来的探索实践,简述了矿山地质灾害的类型,分析了无人机低空遥感矿山地质灾害监测的应用现状,总结了无人机低空遥感在开采沉陷监测、煤火识别及地质灾害监测等方面应用的基本流程,提炼了现阶段无人机遥感实时高精度沉陷盆地构建、水平位移监测及多源时空数据融合等技术发展亟需攻克的技术难点,并从无人机高精度数据采集、多类型载荷协同、5G实时传输及智能灾害监测等方面展望了未来发展方向。未来矿山地质灾害要向“多网融合+实时监测+智能作业+任务协同+全面感知+自主决策”的智能监测预警体系方向发展,需要多学科、多部门学者开展协同攻关,实现“产学研用”联动发展。     

基于GIS的矿山工程管理系统技术体系设计和应用

结合矿山工程建设的实际情况,提出建立矿山GIS工程管理系统,把矿山工程数据经过转换、加工、处理和组织等形式进行管理。叠加DEM、高分辩率卫星影像形式来显示矿山工程建设状况,实现了矿山工程信息的管理、查询、入库和分析等功能,为矿区生产安全决策大大提高了工作效率。     

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。     

基于GIS的矿山地质环境信息系统研究

由于开发方式、管理水平及其他诸多原因,产生许多矿山地质环境问题,造成矿区的生态环境破坏,严重影响矿区及周边人民群众生命财产安全。文中以一煤矿为案例,开展了一系列应用研究。其中包括:矿山地质环境信息系统建设工作流程研究;二维矿山地质环境问题管理系统建设;三维地形的建立与矿山地质环境问题展示,采用虚拟现实技术对矿区及附近区域进行地表与地下三维建模;信息数据库建设,包含重点地区的矢量信息、属性信息和地标信息等内容;矿山地质环境综合管理系统开发等。     

高分辨率遥感卫星影像在矿山资源调查中的应用

文中依据矿山遥感资源调查工作,通过卫星遥感图像的解译处理,实现了矿山资源调查目的,进而阐述了开展此项工作的现实意义。     

矿山GIS的数据质量控制研究与探讨

数据是矿山GIS的主要组成部分,其质量的优劣直接影响到矿山GIS各种分析结果的准确性与正确性,进而关系到系统建立的成败。文中结合矿山GIS各个开发阶段,从数据生产、处理、建库及网络共享的过程中对其数据质量控制进行探讨,对矿山GIS决策分析的正确性具有一定价值。     

非煤智慧矿山建设中5G技术应用前景

现阶段,我国非煤智慧矿山建设处于初级阶段,存在数据利用率低、展示能力弱、传输不可靠、远程控制实时性差等一系列不足.为了建设以生产机械化、设备智能化、作业无人化、管理一体化为目标的智慧矿山,剖析了非煤智慧矿山的发展现状和建设过程中面临的安全、监管、信息交互等问题,阐述了5G网络低时延、高速度、高安全性的技术特点,并对5G...