物联网与云服务的矿山地压监测系统研究与应用

为实现矿山开采科学化管理方式,全面确保矿山井下生产作业的连续性和安全性,地压安全监测系统已在矿山得到广泛应用。针对我国地压安全监测系统相比于国外知名监测系统在传感器、通信线路和数据挖掘上存在的很多不足,本文引入物联网与云服务技术,设计并实现了一套地压安全监测地压安全监测分析一体化的解决方案。开发了适合矿山动力灾害监测的多参数泛在数据时间同步、数模转换同步的采集装置。通过微震采集、应变采集、应力采集、温度、有毒有害气体采集等,获取在时间同步、数模转换同步条件下监测目标的多元信息,为各种参数记录提供共同的时间轴和相同的采集转换,并构建集成了多矿山多用户的地压安全监测云平台,奠定矿山动力灾害多参数耦合分析预警技术基础。     

贵州某矿山排土场灾害监测系统的建立

针对贵州矿山排土场安全现状堪忧,且少有矿山建立了监测系统这一问题,以某矿山排土场为例,选择4 500 m~2的试验区域作为监测区域,确定监测指标,选择相应的监测仪器,并确定布置方案,通过钻孔、挖坑等施工安装方式,建立了矿山排土场灾害监测系统。系统实现了排土场灾害的在线监测,监测精度高,采样周期30 min,系统运行稳定,可代替人工监测;预警结果准确,能够对排土场稳定性进行分析,了解排土场的安全状况,对排土场灾害进行预警,保障矿山安全生产和人民生命财产安全。     

矿山安全监测数据挖掘系统框架研究

从矿山监测系统功能出发,结合矿山安全监测数据内容和特点,在充分认识数据挖掘技术如何处理和应用的基础上,构建了矿山监测信息的数据挖掘系统框架。框架由数据采集和数据源层、矿山安全监测任务层、矿山安全监测信息应用层、元数据管理和远程管理等组成,对系统框架中的关键技术问题进行探讨。     

矿山安全生产综合调度监控系统的设计和应用

矿山安全生产综合调度监控系统是在运用高速发展的以太网网络技术的基础上建成的一套技术先进、实用性强,适于长期发展的在国内具有先进水平的监测监控系统。多个矿山的生产应用结果表明:该系统解决了矿山井上下安全监测监控、生产环境检测、工业保安监控、安全生产指挥等方面的问题。同时实现了信息共享,使矿山调度室、各二级调度室、矿领导及业务科室、局域网内的有权用户甚至internet有权用户都能实时获得所有监测监控信息,并在矿山调度室通过大屏幕直观显示所有安全信息和生产动态,为保障矿井安全生产提供了技术支撑。     

煤矿安全监测系统研究

以矿山安全管理体系为研究对象,提出了煤矿安全监测系统的整体框架,介绍了系统的组成及工作原理,并对各组成部分进行了系统设计。该系统利用计算机及网络技术实现煤矿的环境参数和设备工作状态的监测,并通过数据的采集、传输、处理及显示单元实现报警及控制功能,为矿山安全管理体系的形成提供了一定的理论依据。     

矿山安全避险“六大系统”工程实践

针对深部开采矿山面临严峻的生产安全问题,介绍了集人员定位系统、监测监控系统、通信联络系统、供水施救系统、压风自救系统和紧急避险系统为一体的矿山安全避险六大系统的构建及特点。该系统能解决各安全监测系统之间的兼容性问题,进而使矿区安全监测的整体部署和规划成为可能;可以对矿山安全进行实时的、综合的监控,进一步提高了生产效率。该系统在实际深部开采矿山中得到很好的应用。     

地压监测系统的设计与应用

针对井下开采地压测试技术的应用,对矿山地压测试应用进行了分析评价,提出了以ARM嵌入式系统及常规地压监测系统在矿山建立微震监测系统,通过进行不问断数据信息采集、三维背景应力场分析、依靠网络技术传输,从而实现对深部地压活动进行实时监测预警,更加及时可靠地指导矿山安全生产。     

矿山井巷安全监督监测系统的建设

安全生产是国家方针政策,而自动化和数字化矿山是当前矿山行业发展趋势。河钢集团矿业公司积极响应国家政策,在产矿山均已实现井下安全避险六大系统的建设。从近北庄铁矿的安全系统建设为出发,明确矿山井巷安全监督监测系统的主要构成、功用和效能。根据国家相关要求和规范,对近北庄铁铁矿安全避险系统进行改造建设,主要包括环境监控系统,人员定位、视频监控、无线通讯"三网合一"系统,通信联络系统,斜坡道交通信号系统,压风自救装置和供水施救装置。安全避险系统建成后运行良好,提高了矿山安全水平,保障了井下人员生命财产安全。     

多通道远程实时地压监测系统在地下开采中的应用

结合地下采矿工程地压监测的需要,根据矿山的地压活动特点,研究地压监测系统的结构组成,对硬件系统、软件系统、网络系统进行研究与设计。通过实时连续数据信息采集和位移变化分析,依靠网络传输技术,得出矿山的地压活动特点及空区的稳定性情况,实现矿山地压活动实时监测预警,为采矿的安全、经济和高效提供保障。     

利用微震监测技术监测无序采矿行为

国有大型矿山周围的无序采矿行为严重影响了矿山的采矿秩序和生产安全,造成极大的隐患。以微震监测的时空定位技术为理论基础,通过对微震监测系统实用新功能的二次开发,实现了应用微震监测技术实时监测无序采矿行为,做到了精确定位无序采矿作业地点,指导矿山执法人员及时予以打击和清除。这为保护国家的矿产资源和矿山安全提供了有效的技术手段。