基于Dimine软件的复杂井巷真三维实现与设计

研究了三维可视化矿山工程软件DIMINE在井巷工程真三维建模中的设计与应用。结合矿山工程实际,建立了全矿巷道真三维实体模型,实现了某铜矿实测巷道与设计巷道真三维空间的可视化,使井巷设计更加直观、准确,为提高矿山生产管理水平和数字矿山建设奠定了基础。     

基于Auto CAD的矿山三维实体井巷实现研究

研究了数字矿山建设过程中巷道及井下相关构筑物的三维实体形成的关键问题,分析了数字矿山建设中三维井巷设计的重要意义,在此基础上,基于Auto CAD平台,利用VC6．0和Object ARX技术设计开发了采矿设计系统。该系统可以实现三维实体井巷,能很好地解决井巷的三维实体化,并能使其实现过程自动化,取得令人满意的结果。另外,矿山设计中压气管道、通风系统及给排水系统等都可以用此系统来生成。     

煤矿巷道三维建模方法设计与系统开发应用

井巷工程三维建模研究及应用对完善数字矿山工程、加快矿井信息化建设具有十分重要的意义。目前煤矿井巷的可视化及设计大多是基于二维平面进行,无法直观表达井巷及其相关实体之间的空间关系。文中对矿山井巷工程数据的特征进行了分析,抽象出井巷工程二三维数据结构及建模方法,从巷道测量数据建立三维巷道模型。最后,开发了原型系统,以开滦集团钱家营矿区为例,建立了巷道三维模型并实现可视化,验证本文研究成果的实用性和有效性。     

井巷围岩三维应力的边界元分析

井巷围岩应力分布是井巷设计及巷道稳定性分析的重要依据。为求解未来巷道围岩的应力及位移,总是把本来就处于三维应力场的长巷道或井筒简化为二维问题。其主要原因是由于按二维求解偏于安全,认为二维应力与三维应力差别不大,同时也由于三维应力分析比较复杂,并且常受计算机内存的限制。为解决经济效益与安全系数的矛盾,应立足于精确地设计,因此,进行井巷围岩三维应力分析颇有必要。边界元法是围岩应力分析的有效方法,用于三维应力分析也是可行的,笔者曾用不连续应力法分析了空洞周围应力及位移问题,现作简要介绍。     

二三维数据一体化在数字井巷工程中的研究与实现

为了解决了传统的数字矿山井巷工程系统中二三维数据分离存储、数据更新维护不方便以及二维与三维功能难于集成的问题,文中在分析了二三维一体化技术体系原理的基础上,阐述了如何定义二三维地下巷道数据结构;介绍了如何根据二维矢量数据自动创建三维巷道模型,使得二维和三维数据在数据模型和结构上具备良好的兼容性,并在数字矿山井巷工程中实现二三维数据的一体化。     

井巷工程精细建模及应用

针对巷道交叉点建模的难点,给出了一种自动化的巷道三维建模方法,把整个巷道分成巷道单体和巷道交岔点两部分,综合考虑了各类交岔点的特点,实现了井巷工程的精细建模。大海则智慧矿山大断面交岔点、三角交岔点、倾斜巷道交岔点的建模应用表明,系统既能满足井巷工程设计建模,又能满足井巷工程生产建模。     

基于3DMine软件的三维建模及爆破设计

采用三维可视化建模技术建立三维矿体模型和巷道模型,并进行中深孔爆破设计,总结在建模和设计中遇到的问题及解决方法。通过3DMine软件建立的三维数字模型,不仅可以直观形象地了解矿体空间形态、井巷工程布置及空间位置关系,还可以为矿山设计、生产和管理等提供初步指导,满足矿山的实际需要。     

BIM技术在地下矿山三维协同设计中的应用探索

根据对BIM技术在地下矿山三维协同设计中的应用分析,BIM技术在厂房及建筑三维协同设计取得了瞩目的成就,由于涉及领域多、缺乏专业级平台软件,使得地采矿山工程BIM技术推广应用进展缓慢.通过在Bentely平台完成巷道信息模型系统(TIM)的二次开发,实现井下巷道参数化三维建模,利用Project Wise进行各专业的协同设计.该系统可帮助企业提高技术水平、降低成本、形成专有技术,实现具有专业特性的三维井巷的快速建模,实现Bentely平台地采矿山工程专业程序新的突破.     

动态信息设计法在采空区永久巷道支护设计中的应用

论文以汾西矿业集团曙光煤矿井底车场部分受既有采空区影响的巷道、硐室的支护设计为例,介绍了动态信息设计法在采空区永久巷道支护设计中的应用情况,现场应用表明该方法可有效解决施工中出现的顶板松散、巷道变形量大等问题,可为类似条件下井巷工程的设计提供了有益经验。     

基于Revit技术的井巷工程设计开发应用研究

通过对Revit平台的二次开发,建立采矿工程井巷设计模块,实现了煤矿井下巷道BIM设计,并基于该软件,开发设计了采矿巷道族库、三维模型库,完成了含矿井的开拓开采、施工图设计等内容的参数化二三维一体化设计、工程量自动统计和平立剖面图纸自动获取等功能,提升了设计工作效率和设计质量,并为数字化矿井信息模型提供基础,并梳理地质模型建模开发标准,奠定了地质模型开发方向。     

高水平应力条件下锚杆支护作用机理的数值模拟分析

使用ANSYS有限元数值模拟软件,开发了三维采准巷道锚杆支护辅助设计系统,对高水平应力条件下煤巷锚杆的支护作用机理进行了分析计算,主要研究了类似条件下锚杆支护对岩层裂隙、巷道变形以及巷道周围应力场和位移场的影响,分析了锚杆支护在给定条件下的作用规律,对实际生产有一定的借鉴作用.     

面向掘进工作面爆破质量评价的移动测量机器人技术研究

针对掘进爆破后安全员采用便携检测设备与裸眼经验判断的传统安全评价方式,提出了用于爆破质量评价的机器人技术。研究了掘进工作面环境下履带式机器人底座实现方法,机器人通过搭载地质雷达对掘进工作面前端进行扫描,辨识顶板围岩稳定性,通过井下巷道全景扫描后,将数据传到管控平台系统,对采集的扫描数据进行处理分析,生成井下巷道三维实体模型,将所获取的实体模型与设计施工图进行对比,完成巷道施工质量验收工作|同时对比多个时间段的实体模型变化情况,辅助分析巷道围岩稳定性。通过机器人的自主巡检,实现了掘进工作面爆破初期巷道安全及质量的快速评价,减少了危险环境下的作业人员,提高了掘进工作面的智能化水平。     

Numerical simulation of ventilation in blinding heading

The way of ventilation in all its forms and characteristics in the blinding heading was studied. On the basis of computational fluid dynamics (CFD) the turbulence model of restrained ventilation in blinding heading was set up, and the calculation boundary conditions were analyzed. According to the practice application the three-dimensional flow field of ventilation in blinding heading was simulated by the computational fluid dynamics software. The characteristics of the ventilation flow field such as the temperature field zone and the flow filed zone and the rule of the flow velocity were obtained. The ventilation in blinding heading under certain circumstances was calculated and simulated for optimization. The optimal ventilation form and related parameters under given condition were obtained. The rule of the ventilation in blinding heading was theoretical analyzed, which provided reference for the research on the process of mass transfer, the rule of hazardous substances transportation and ventilation efficiency, provided a new method for the study of reasonable and effective ventilation in blinding heading. Supported by the National Scientific and Technological Support Plan of China (2006BAK05B04-03)     

岩石机械化掘进工作面高效除尘系统

为了解决岩石机械化掘进工作面粉尘浓度居高不下的难题,研制了适用于岩石机械化掘进工作面的高效除尘系统;从理论上论证了可控循环风通风除尘系统在有毒有害气体较少的南部回风大巷岩石机械化掘进工作面是可行的,研制了风幕控尘装置,确定了较优参数,并设计了可实现近距离三维吸尘且随机移动的高效抽尘净化装置。该系统在唐口煤业南部回风大巷掘进工作面应用后,工作面有人作业处全尘和呼尘的降尘率分别平均达到91.6%和90.5%,有效降低了现场的粉尘浓度。     

金属矿山独头掘进巷道降温试验

金属矿山独头掘进巷道制冷系数是计算独头掘进巷道降温需冷量非常重要的参数之一,关系到能否达到预期降温效果及影响着降温工程的的经济投入。利用“金属矿山深部开采降温试验系统”分别模拟通风降温、加大风量降温、制冷降温、加大制冷降温4种条件下独头掘进巷道的降温过程,并分析独头掘进巷道降温效果,在通风及加大风量降温后,独头掘进巷道内温度先下降然后趋于稳定,再也无法下降,只有通过制冷措施,对独头掘进工作面进行降温。通过监测数据的焓差值计算出降温制冷系数,同时利用多次试验得出制冷系数范围在1.38~1.68,进而为独头掘进巷道降温设计提供设计依据。     

基于无人机航测技术的露天矿山爆堆形态分析

露天矿山爆堆形态是爆破效果评价的重要组成部分。为了精准高效地评价台阶爆破的爆堆形态,明确相应的评价指标,采用了灵活性好的低空多旋翼小型无人机航测技术。以大宝山露天多金属矿山铁门661 m平台爆区为例,根据采场空间布局及精度要求,设置相对航高为100 m,五向航摄模式下的旁向和航向重叠率均为80%,爆区周边布设了4个像控点,采用Smart3D软件生成了台阶爆前爆后两期的三维可视化实景模型。三维模型误差较小,像控点高程中值误差为2.79 cm,均满足航测精度要求。通过IData软件进行点云和高程信息提取,得到了爆堆空间分布形态及尺寸参数,爆区拉裂范围较大且表面块度分区现象明显,认为与孔网参数设计、地质条件等有关。工程实践表明:无人机航测在爆堆形态分析方面具备一定的可行性,为台阶爆破效果分析提供了新思路。     

掘进装备在我国煤矿中的发展及趋势

介绍了煤矿掘进装备在国内外的发展历程,概括说明了国内外煤矿掘进装备的研究现状和最新成果,提出了我国掘进装备应用高科技实现积木式设计、多样化、个性化、智能化和自动化,实现掘进机的工况监控是未来掘进机技术的发展方向.     

砌碹巷道交岔点爬拱拱架的设计与加工制做

介绍砌碹巷道交岔点爬拱拱架的设计，根据巷道设计尺寸合理确定爬拱拱架的几何尺寸，以及加工制做的方法     

Improvement of cutting tools to enhance performance of heading machines in rocks

The determinants are found and the matrix is developed for rate of wear of heading machine cutting tool. Influence of rock strength on active life of heading machines is assessed. The authors describe field studies into the nature and rate of wear of cutters. The design of multiuse tangential revolving cutter of prolonged operating life is engineered and trialed. It is proposed to enhance rock cutting efficiency using a tool with a cutting wheel.     

掘进工作面煤壁突然压出影响因素模拟研究

基于河北邯郸郭二庄矿建立了掘进工作面三维数值模型,利用3 DEC离散元模拟软件分析了煤层埋深、掘进速度及煤体力学强度对工作面煤体突然压出的影响,并采用正交试验法将各影响因素依据重要程度进行排序.研究结果表明:掘进工作面上固定点最大水平位移值与埋深变化基本呈正相关线性关系;煤壁压出位移方向均向巷道中轴线靠拢,且水平位移明...