数字信息化及自动化智能采矿技术在地下矿山的应用与发展

数字信息化、自动化智能采矿是现代矿山的发展方向,不仅能提高矿山生产整体管理水平,而且能提高矿山综合效益。矿业发达国家矿山的数字信息化及自动化智能采矿技术发展已日益完善。介绍了国外几个典型矿山应用实践,阐述了地下矿山数字信息化、自动化智能采矿的关键技术,并对矿山数字信息化、自动化智能采矿提出了几点建议,可为矿山数字化,信息化同,智能化建设提供参考。     

三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿

在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿山等概念进行了矩阵描述。指出：数字化、信息化、自动化是智能采矿的3项关键技术,数字化与信息化相辅相成,共同支撑矿山自动化;数字矿山是感知矿山与智能采矿的基础,感知矿山是智能采矿的保障。以当前煤矿安全避险六大系统建设和金属矿无人采矿系统技术发展为例,明确了数字矿山借力物联网的新任务。并面向矿山安全与智能采矿,分析提出了“十二五”期间数字矿山的5个主攻方向,即数字矿山集成平台、采矿模拟仿真系统、露天矿全自动化系统、井下定位与导航技术、采场环境智能感知技术。     

煤矿信息化建设现状及发展趋势

分析了煤矿信息化建设的发展历程,总结了单机自动化监控系统、全矿井综合自动化系统、数字化矿山系统和智慧煤矿等各阶段的信息化特点,指出当前煤矿信息化建设过程中存在的问题,结合当前经济发展形势和政策法规导向,探讨了煤矿信息化的未来发展方向。     

开磷集团现代化矿山建设的发展与思考

快速发展的计算机技术提高了矿山的机械化、自动化和数字化水平,促进了矿山的现代化建设,信息化和数字化技术由此成为矿业领域内的重要研究内容。阐述了开磷集团采矿和管理等方面的信息化建设、实施进程及发展,主要包括井下无人计量系统、破碎机远程控制系统、六大系统、智能采矿设备、管控一体化和矿山数字软件等。结果表明,信息化矿山不仅安全性高,而且高产高效,工作环境友好,矿石损失贫化低,符合可持续发展的思想。同时,对下一步构建现代化矿山提出了建设性的意见,最终实现无人智能化采矿,信息化矿山是基础。     

陈蛮庄煤矿智慧矿山建设的探索

陈蛮庄煤矿通过完善基础设施建设,搭建智慧矿山基础平台--3D GIS平台、构建企业数据库,优化集成各矿山管理信息化及工业自动化系统,研制生产技术管理系统,开发智能化决策支持系统,建立智慧矿山门户网站等建设智慧矿山。实现了矿山开采环境安全数字化、技术装备智能化、传输网络化、管理信息化、决策科学化。     

浅谈数字化矿山建设的安全管理

数字化矿山的构建是实现煤矿企业高产、高效、绿色、安全开采的有效途径,数字化矿山的安全管理,就是要积极建立管理手段自动化、信息处理智能化、安全管理信息化的高技术、高可靠、高效能安全管理模式。     

数字化矿山的建设是矿山企业未来发展的方向

随着信息技术的迅速发展,数字采矿是数字矿山最基础、最核心的部分。我国数字采矿开始比较晚,数字矿山建设技术较低,严重制约了矿山信息化进程。针对矿山企业对数字矿山建设的实际需求,开发具有自主知识产权的数字化矿业软件系统具有重要意义。本文着重介绍了乌兰图嘎煤炭有限公司数字矿山建设的核心部分,信息化和自动化,使读者更好地了解采矿业信息化。     

地下矿山智能生产控制与管理建设体系研究

近年来随着人力成本增长,安全和环境要求更加严格,国内矿山企业需要从劳动密集型粗放管理方式向高效科学管理方式转变。生产控制与管理智能化是矿山实现高效科学管理的关键,需要紧贴矿山运行特点,选用合适的、性价比高的技术和设备来实现。总结了中钢矿业公司的智能矿山建设经验,分析了地下矿山的运行特点,以信息化、自动化为基础,利用物联网技术,构建了矿山智能生产控制与管理建设体系,提出了从地质、测量、采矿信息的数字化与可视化、生产运行智能化控制、安全生产智能化监测与预警和经营管理信息化四个方面进行矿山智能化建设,总结了关键实施技术和设备。按照此体系进行建设,矿山就能在生产和管理方面实现数字化、自动化、决策与预警智能化,并为其他矿山智能化建设提供参考。     

数字化矿山建设的全域模型

根据矿山建设信息化、数字化的发展趋势,针对一些矿山企业在数字化矿山建设过程中存在的一些问题,简要介绍了数字化矿山的概念及其建设的必要性和意义。在分析矿山企业信息化特殊要求的基础上,提出了数字化矿山建设的四层全域模型,从决策层、管控层、数据层、设备层4个层次对整个数字化矿山的整体架构进行了设计,并分别对数字化矿山建设的全域模型及其建设过程中所需的关键技术进行了详细地描述。研究结果表明数字化矿山建设的全域模型可涵盖矿山的生产、管理、经营、资源、环境、安全、效益等各个方面,充分体现了矿山数字化、信息化的全面性、实用性和可操作性,对矿山企业的数字化和信息化建设具有一定的指导意义和参考价值。     

浅谈自动化、信息化与数字矿山

数字矿山、信息化矿山、自动化矿山是煤矿今后发展的方向，描述了数字矿山的内涵，数字矿山、信息化矿山和自动化矿山三者之间的关系，指出信息化是现代化矿山的实质，给出了煤矿信息集成的7个方面及信息化矿山的结构体系，提出创建我国数字矿山的设想和问题。     

矿山地质钻孔数据数字化三维可视化的研究

论述了数字化三维可视化的矿山钻孔数据的内容及其数据格式要求,系统地研究了钻孔数据数字化三维可视化的数字化方法、三维可视化的加工和处理方法、检查方法,对于建立数字矿山有一定的参考意义。     

矿山地质剖面图数据数字化三维可视化的研究

论述了所需要数字化三维可视化的矿山地质剖面图数据的内容及其数据格式要求,系统地研究了地质剖面图数据数字化三维可视化的数字化方法、三维可视化的加工和处理方法、检查方法,对于建立数字矿山有一定的参考意义。     

掘进机自动化技术研究及应用

王庄煤矿工作面系统以掘进机自动化技术为主导,研发的自动化掘进机实现了断面自动截割成型、截割轨迹在线监测、远程遥控、掘进机动态信息自动化监控等功能,极大地降低了工人的劳动强度,改善了作业环境,提高了生产效率。     

Concept of a mine of tomorrow for deep mining at gentle copper-and-nickel deposits

The paper discusses the studies devoted to evolution of prospective mining technologies for deep thick strata of the Talnakhsky and Oktyabrsky deposits. The mining-and-technical features of the deposits are considered. A strategic trend is pinpointed towards technological upgrading with automation and robotization of geotechnological processes. The authors prove practicability of concurrent mining of massive sulphide and impregnated ores. The generalized models of mining enterprises are examined, and a concept of a mine of tomorrow is set forth as a system of scientific ideas, principles and priorities. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 89–100, November–December, 2007.     

松软易冒顶板煤巷掘进临时支护技术研究

巷道掘进临时支护的选择不仅关系到掘进速度,影响采掘接续,也决定着到掘进工作面的安全程度。文章通过对伯方煤矿二盘区临时支护现状的研究,提出采用管缝式锚杆和机载式临时支护装置两种方式对现有临时支护进行改进,并分析决定最终采用机载式临时支护装置进行临时支护,工程实践显示,掘进日进尺比原来提高了4.0～5.0 m,掘进效率提高了30%左右,同时还减少了人工临时支护的体力劳动,缩短了空顶时间,提高了支护效率,实现了综掘机自动支撑临时支护,取得了良好支护效果。     

采区及工作面设计图的自动绘制

较详细地介绍以AutoCAD2000为图形平台,以VisualLIPS为编程工具开发的“采区及工作面设计图的自动绘制系统”,即由数字化的采掘工程平面图进行采区或工作面巷道布置图设计绘制的系统。该系统将地质测量图件与采矿设计图件有机结合起来,使矿图数字化,根据数字化地测图制作采矿设计图,提高了设计效率及绘图精度,满足了现场工程技术人员的实际需要。     

Simulation of Automated Dump Trucks for Large Scale Surface Mining Operations

Large-scale surface mining operations are increasingly employing large-capacity equipment for achieving economic bulk production. Syncrude and Suncor have recently acquired the CAT 797 (380-t rated) for oil sands haulage. The ownership and operating costs associated with these equipment are high, and thus, concrete efforts must be made to achieve reasonable returns on investors’ capital. In order to ensure high operating efficiency, research and technology have focused on automation and robotization applications in truck haulage. Automation and robotization of mining trucks present fundamental challenges in terms of off-highway truck dynamics. In this paper, the authors contribute to the body of knowledge by developing a robotization and stability control (RASC) model for operating dump trucks. The RASC model is developed using the Laplace and transfer functions. A FORTRAN-based simulation program, TRUX, has also been developed to facilitate the simulation and analysis of truck dynamics in the RASC model. The results show that the transfer functions of the front wheel, yaw rate and roll angle performed with respect to steering wheel angle yielded a good indication of automation. Simulated results compared well with test data with a significant peak ratio deviation in the first 5 seconds. Perturbations were observed in 5-20 sec range after which the system achieved stability.     

工业机器人

介绍了我国工程机械行业开展机器人化研究的现状,并对喷浆机器人、压路机器人、隧道凿岩机器人等的研究开发情况逐一进行了介绍。     

煤矿信息网络化现状及应用前景

 本文详细分析了信息网络化在煤炭行业的发展现状,指出虽然远程监控、工业以太网、移动通信及煤矿管理信息系统等技术已经在煤炭行业得到了广泛应用,但煤矿信息网络化发展由于自身限制仍然存在信息孤岛、专业平台缺失、软硬件投入失衡等问题。论文同时展望了煤矿信息网络化的应用前景,对煤矿信息网络化建设具有一定的指导意义。