露天采石矿山无人机生产调度指挥体系的构建与实施

舟山绿色石化基地建设工期短,需要进行特大型多规格石高强度开采,为了解决石料供需平衡调度与开采生产管理两方面的问题,采用无人机航测技术建立了生产调度管理系统。基于航测速度快、效率高、三维可视化好的优势,首先从无人机技术特点及经济性方面分析了四种无人机选型方案,认为固定翼无人机正射影像航拍系统更为经济实用;其次按无人机航测的要求及生产需求,构建了无人机生产调度体系构架,并在舟山大型采石矿山现场进行了应用,所生成的三维矿山模型真实反映了工程现状,自带的面积及体积计算功能,解决了工程量结算的难题。实践表明,在工程进度与计量、采场布局与石料调配方面应用效果较好,极大地提高了施工效率和管理水平。     

基于无人机航测的露天矿三维模型重建技术

以舟山某大型露天采石矿山为工程背景,分析了无人机航摄影像获取及处理的流程,通过Pix4D软件对无人机数据及获取的大量正射影像数据进行了图像解析处理,迅速便捷地获取了矿区空间三维信息,生成了数字表面模型和数字正射影像,并进行了精度分析。试验表明,无人机航测可较好地重建某一阶段的矿区三维模型,实现了矿区三维全景漫游,为矿山开采提供了数据支持,可用于生产进度检查纠偏,强化管理决策的科学性。     

无人机航测技术在大型露天采坑监测中的应用

在露天采坑深凹开采过程中,边坡形成结构破碎、坡度陡峭的高危临空面,极易促生崩滑地质灾害,深入研究快速、有效的监测技术,对有效防控边坡工程灾害和安全开采监管具有重要意义。研究采用固定翼无人机航测技术获取大型露天采坑三维点云数据,经点云去噪、剔除植被等预处理,生成露天采坑DEM数据,分析采坑的开采范围。根据DEM数据,提取矿山边坡坡度数据,开展边坡风险性分析。并利用露天采坑多期DEM进行差值,获取采坑相关变化量。研究结果表明：无人机航测技术可以快速、有效获取大型露天采坑的三维实景模型,能够为政府和企业开采监管提供可视化数据支撑|大型露天采坑的DEM数据,经地形分析提取坡度数据,可以有效发现边坡的崩滑现象,进行有效的监管。     

轻小型无人机航测技术在露天矿山中的应用现状与展望

从无人机硬件系统、飞控系统、测量仪器和测量数据处理软件四个方面的支撑技术,分析了轻小型无人机的发展情况。在此基础上,分析了其在露天矿区监测及植被覆绿情况、地形地貌测量与危险源辨识、土石方量的计量等方面的应用现状,并认为存在电池续航能力不足、单一传感器航测精度偏低及各航测平台数据兼容性差等问题。最后,提出了轻小型无人机在露天矿山全生命周期中的应用前景,包括矿区勘察与规划设计、生产计划编制与现场管理、复杂地形测量与工程计量、安全监管及矿区生态环境监控与闭坑管理等。     

无人机倾斜摄影在露天矿山监管中的应用

为补充卫星遥感在多云雾地区成像困难而不能满足实时监控的短板,引入了无人机倾斜摄影测量技术,用于露天矿山开采秩序监管。以重庆某露天矿山为例,研究了无人机倾斜摄影测量在矿山开采三维模型可视化显示,矿山开采秩序分析,开采安全分析、开采量估算等矿山精细化监管的应用方法,并从价格、测量精度、作业效率和适用条件对比,表明无人机倾斜摄影技术在露天矿山监管中较其他测量方式具有明显优势。     

基于3DMine大塘石灰石矿地质建模及露天开采境界设计

借助于数字矿山软件3Dmine,针对大塘石灰石矿,首先根据地质勘探资料建立了地质数据库,并在此基础上建立了矿区的表面模型、矿体的实体模型和块体模型;然后根据地形地质条件,进行露天开采境界设计,建立了露天采场模型.模型形象逼真,能清楚地反映矿体的空间分布和品位分布,对矿产资源评估、开采设计和生产管理具有一定的参考价值.     

基于无人机智能巡航的露天矿山安全风险分析系统

为了解决矿山安全管理人员在定期对露天矿山生产过程中大型设备、采场作业情况等进行安全巡检时,费时费力且目视检查难以覆盖检查目标所有部位的问题,提出1套基于无人机智能巡航的露天矿山安全风险分析系统;以无人机智能巡航平台为基础,快速生成倾斜三维露天矿山虚拟模型,并利用WebGIS技术将数据进行可视化展示,实现露天矿山安全风险动态管理。结果表明：露天矿山安全风险分析系统可以快速对图像进行矢量分析,快速检查露天矿山矿区内存在的安全隐患点,评价矿区内的安全状况,给出矿区内存在的安全隐患,分析造成安全隐患的影响因素,下达合理的整改指令,辅助矿山安全生产动态管理。     

高强度露天矿山工作台阶坍塌影响因素及预防措施研究

随着我国露天矿山开采技术的发展,露天矿山开采强度越来越高,台阶推进速度越来越快,造成工作台阶坍塌的不安全因素也越来越多,露天矿山工作台阶坍塌已成为困扰矿山生产安全的关键问题。特别是对于一些高强度开采的原生节理裂隙发育的露天矿山,在地下水作用和频繁地施工扰动情况下,易发生工作台阶失稳坍塌。本文以舟山绿色石化基地凝灰岩露天矿山为例,分析了工作台阶坍塌的主要影响因素,研究了高强度开采条件下预防工作台阶坍塌的措施,对类似矿山露天开采施工具有指导意义。     

宿州市小型砂石类露天矿山地质环境现状与治理模式研究

露天矿山及其周边地区的生态环境因矿山开采遭受不同程度的破坏,制约了矿区经济、社会和环境的可持续发展。通过分析宿州市小型砂石类露天开采矿山地质环境现状、矿山地质环境治理现状,结合露天矿山开采方式、矿山地质环境问题类型及其危害性,提出了露天采场积水塘治理模式、高陡边坡治理模式等2种露天矿山治理模式,对于宿州市露天开采矿山地质环境治理有一定的借鉴意义。     

基于“互联网+”智慧露天煤矿建设发展新构想

智慧露天煤矿建设不是各种信息化系统的简单堆砌,而是通过将物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网、无人机、三维激光扫描等技术和装备与露天矿山开采有机结合,形成露天矿山互联、感知、分析、自学习、预测、决策、控制的完整的具有符合露天矿智能开采的“智慧大脑”系统。通过对露天矿山“智慧大脑”的构建,从无人机测量、智能调度及物料流规划、违章行为智能识别以及多源数据融合等角度出发,最终实现露天矿采掘、运输、排土、洗选、物流、风险预警、生态保护、安全管理等各个生产环节的智能化、开采资源利用的最大化、生态开采扰动的最小化、生态恢复的最优化、职业卫生危害的降低和矿山生产的无人化,实现“互联网+”的露天矿山智慧化生产、精细化开采,对我国金属、非金属露天矿山智能化建设同样具有重要借鉴。     

无人机航测技术在矿区开采沉陷变形监测中的应用

为了更好地监测矿区开采沉陷变形情况,提出一种基于无人机航测技术的矿区开采沉陷变形监测方法。优先标定相机,输入无人机畸变参数,降低相机畸变误差。通过无人机航测技术获取矿区影像数据,采用UASMaster软件对点云数据预处理。将倾斜航拍方案引入沉陷区,获取矿区地面无人机倾斜数据;采用矿区经验参数以及实际观测数据预测沉陷盆地,最终达到矿区开采沉陷变形监测的目的。仿真实验结果表明,所提方法可以获取高精度的矿区开采沉陷变形监测结果。     

吴营铁矿地质环境影响评估及其治理技术

为减少矿产开采活动对矿山地质环境破坏的影响,分析了研究区的矿山地形地貌及地层岩性特征,对吴营铁矿地质环境影响现状和矿山地质环境影响进行了评估。现状评估结果表明,露天采坑发生崩塌地质灾害的可能性小,危险性小;地下采空区发生采空塌陷、地裂缝地质灾害可能性小、危险性小;根据矿山地质环境预测评估结果,将评估区分为3个区:矿山地质环境影响程度严重区、较严重区及较轻区。矿业活动未直接影响区域面积3 112 120 m²,占评估区总面积的96.31%,防治难度较小。总结了矿山地质环境保护与恢复治理技术,主要包括露天采坑防治技术、岩石移动治理技术、工业场地治理技术、矿区道路治理技术、排土场治理技术、硐口治理技术、废渣堆治理技术等。研究为矿区及周围生态环境的防治提供了参考依据。     

大型露天矿山采剥计划编制

随着矿山开采技术发展,露天矿山由以往的简单化、小型化向目前的规模化、机械化转变,开采效率提高、进度加快,为此开采过程需要更加可控,利用编制矿山采剥计划,明确开采方向,控制矿山开采进度,确保开采过程中扩帮工作的高效有序进行,最大限度发挥设备能力。结合德兴铜矿矿山采剥计划编制实践,对大型露天矿山计划编制进行了总结,可供同类矿山借鉴参考。     

基于3DMine的露天采矿设计

采矿设计是矿山建设和运营的一个关键环节。采矿设计需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多种因素,以实现经济效益最大化。目前三维矿床模型和采矿三维设计方法的完美结合使采矿设计更为简化,并可获得良好的动态效果。以利比里亚某铁矿为例,利用3Dmine三维矿业软件,建立了地表地形、矿体实体和块体模型。在此基础上进行了露天开采境界优化、开拓运输系统布置、采剥进度计划编制等采矿设计。结果直观反映了采矿设计方案及数据变化关系。同时讨论了不同矿石价格及不同台阶对露天境界的影响,分析了不同条件下剥采比的变化情况。在实际生产中,可根据不同情况适时调整露天开采境界,以实现最优的矿山经济效益。     

基于DIMINE软件的露天采剥计划编制技术

编制露天矿生产计划是当前采矿工程中不可或缺的环节.以DIMINE矿业软件为平台,依据原始地质资料建立某矿的矿体、地表模型,结合该矿当前生产的实际数据,进行露天境界优化设计,并在此基础上系统能够对采剥顺序计划自动优化,同时在技术人员的参与下手工编制采剥计划.结果表明,运用三维可视化技术可得到较满意的露天境界壳,并且有效的指导露天矿山分期开采或中长期采剥计划的编制,为采掘生产计划优化工作提供了切实可行的新途径,提高了矿山生产效率,达到迅速开展工作的目的.     

特大型地下充填采矿示范矿山的建设

介绍了目前国内规模最大的地下充填开采矿山,该矿山隶属五矿邯邢矿业有限公司,矿区位于安徽省霍邱县,矿山由两个矿床组成,矿石主要为镜铁矿、磁铁矿,矿体特点是走向长、延伸深、厚度大、倾角陡。根据矿床赋存条件,阐述了矿山开拓系统的选择、规模化开采的采矿方法、特大型采场结构参数及特点、开采顺序的选择、系列大型采掘设备配备、大流量充填系统的构建思考及建设、充填料桨连续与间断制备系统的选择、采场的开采、充填作业以及充填体强度的控制。该矿山将于“十二五”末完成示范矿山建设,为特大型以及未来的超大型地下矿山的提供可借鉴的经验,逐步形成我国特大型地下矿山规模化开采关键技术。     

华银铝土矿三维可视化模型与开采计划优化研究

采用3Dmine软件建立了广西华银堆积型铝土矿德保矿区地表三维模型、矿体三维模型,并以此为基础,建立了矿体的三维块体模型.以块体模型为基础,以年运费最低为目标函数,供矿要求、矿体的可采矿量等为约束条件,采用线性规划法对开采计划进行了优化,并编制了德保矿区开采计划.     

基于卫星遥感及GIS空天地一体化智慧矿山技术研究及应用

基于卫星遥感、GIS、无人机、地面监测设备构建“空天地”立体化智能监测体系，对“空天地”立体感知获取的多源异构数据进行整合分析进行遥感大数据与实时地面观测数据融合技术进行研究，并在矿区地表沉降监测、地质灾害风险预测、水土保持监测、越界开采监测、矿物体积测量及采剥量计算、无人机应急监测领域进行应用，为智能化矿山建设和发展发挥了积极作用。     

铁石岗矿区开拓系统技术改造

针对铁石岗矿区开拓系统的实际情况,为充分利用现有的地表、井下设施,考虑深部开采及资源的充分利用,提出了该矿区开拓系统的改造方案,通过各项技术措施的落实,基本上满足了矿山生产的需要.     

某矿山露天-地下联合开采产能衔接方案研究

为充分开发利用地下资源,延长某露天矿山服务年限,某矿山计划采用露天-地下联合开采的方式回采矿区资源,而联合开采期间的产能衔接是影响矿山资源利用和经济效益的重要因素。本文通过计分析矿山资源、矿体产状、开采方式等因素对地下采场进行分区,并计算出地下采场生产能力,最终提出了露天产能配合地下产能的生产衔接方案。