高速大带宽自组网通讯技术在金属矿矿井的应用

本文分析了多种现有矿山通讯技术的特点和不足,针对金属矿井井下通讯技术面临的一系列问题,特别是矿井井下近采场及沿川脉道等区域数据传输的难题难点,提出了高速大带宽自组网通讯解决方案。结合我国金属地下矿井安全标准化行业实施指南的具体内容要求,通过高速大带宽自组网通讯技术方案的设计应用,构建深部矿井一体化安全管控模式平台体系,保障深部矿井安全生产管理需求,推进安全智慧矿井的建设。     

基于FLAC~(3D)的采场稳固性数值模拟研究

基于有限差分法理论,利用FLAC3D软件对阿舍勒铜矿深部采场结构稳固性进行数值模拟分析,再现了采场结构应力分布及其变形过程,掌握了采场结构介质应力分布规律和几何变形特征。数值模拟计算结果与该矿山采场结构围岩变形变化相吻合,对深部采场设计、支护方式选择和安全生产管理提供了理论依据。     

地下金属矿山集成化采场安全生产管理系统

针对地下金属矿山安全生产管理需求,规划了包括环境状态安全、人员行为安全、设备运行安全和安全制度保障在内的矿山采场安全管理内容。在此基础上以采场纵投影图为底图,研究开发了基于地理信息系统(GIS)的地下金属矿山集成化采场安全生产管理系统,规划形成了以采场为基本单元的安全生产信息管理功能体系,实现了采场安全生产信息的分散管理和集成展示。     

安庆铜矿深部破碎矿体开采研究

深部采矿面临地压活动强烈、矿岩破碎、稳定性差等诸多难题。针对安庆铜矿22#采场矿体赋存较深,且破碎的特点,分析采用上向水平分层充填采矿法进行开采的技术解决方案,提出将采场划分为3部分并按先后顺序呈阶梯状推进的合理回采及充填措施。矿山实践结果表明,阶梯推进和采后及时充填能有效维护采场稳定,充分回收矿产资源,确保矿山安全高效生产。     

分段崩矿阶段空场嗣后充填采矿法采场结构参数的数值模拟研究

采场结构参数的优化对提高矿山生产效率、降低生产成本和保证矿山生产安全起着重要的作用。根据某矿山开采技术条件,针对采矿方法的采场结构参数,采用FLAC数值模拟软件模拟了不同采场跨度条件下的最大拉应力、竖直位移、塑性破坏区范围的大小,确定采场跨度最优为10 m,为矿山的安全高效生产提供依据。     

冬瓜山铜矿深部采场充填技术

冬瓜山铜矿为一大型深部开采矿山。针对该矿深部采场倾斜底部结构的特点,结合采场充填挡墙受力分析,在深部采场充填过程中采用了一系列的技术措施,使得采场充填工作顺利实施,并取得了显著的效果。     

某铜矿采场稳定性分析及结构参数优化研究

针对国内某铜矿急倾斜中厚矿体的开采技术条件和采矿方法,在矿山岩体工程地质条件研究的基础上,采用Bieniawski推荐的强度公式对采场矿柱、间柱的稳定性进行了分析计算,基于极限分析法和弹性力学小变形薄板理论方法分析了顶柱安全厚度,推荐了合理的采场结构参数,对矿山安全生产具有指导意义,并为类似矿山的采场稳定性分析和结构参数优化提供了理论依据.     

串联堑沟在西石门铁矿的应用研究

对西石门铁矿深部残矿回采进行了研究,指出无底柱分段崩落法端部出矿的采场结构与矿山生产现状很不适应,矽卡岩层中的进路也难于维护,生产可靠性差、矿石损失大。基于矿体条件与回采工艺,提出了串联堑沟平底出矿方案,经矿山实际应用,结果表明应用串联堑沟平底出矿方案可保证残矿得到有效回采,采场安全得到明显改善,使矿山生产能力得到显著提高。     

基于微震监测技术的深部岩爆预警和断层突水监测

三山岛金矿直属矿区进入深部开采时出现岩爆现象,同时生产区域存在由于岩爆诱发的矿柱失稳和顶板冒落的危险,需要进行监测和预警。基于适合监测深部金矿安全开采的微震监测系统检测结果,研究基于微震监测的深部岩爆预警技术思路,分别研究了岩爆危险区域的预报、微震监测划分采场安全等级、断层突水的微震监测等内容。通过研究达到全面监控目标区域的岩石稳定状况和动态,实现了深部开采的监测和预警。     

基于MIDAS/GTS的深部厚大矿体采空区稳定性分析

广西大厂铜坑为典型的深部厚大矿体矿山,多年来,在安全生产过程中,持续开采所形成的采空区对矿山安全生产造成了较大的影响。为确保开采深部厚大矿体的生产安全和提高回采残留矿体的安全性,在矿山生产中,围绕深部岩体整体范围的应力分布、矿床开采顺序、采场稳定性、巷道支护技术等方面进行了深入研究,结果表明,采空区稳定性较差,应加强监测和及时做好充填采空区的工作,以控制好顶板和隔离矿柱的稳定性。     

智能矿井综合自动化系统研究

智能矿井综合自动化是利用信息网络、自动控制、通信、计算机、视频等先进技术和产品建立的以煤矿安全生产调度指挥系统为核心,集成生产运输系统、安全保障系统和安全生产支持系统的监控及安全生产信息管理系统为一体的完整的“管控一体化”综合应用系统。针对当前河南能源矿井综合自动化水平低、标准不统一、子系统建设形成信息孤岛各系统间不能互联互通、缺少大数据深层次发掘的统一的智能管控平台等问题,提出矿井综合自动化建设原则及基本要求和建设总体目标,论述智能矿井综合自动化建设中总体架构、传输网络、平台软硬件、数据中心、综合自动化子系统、专业化运维6个方面建设的具体要求,为智能矿井综合自动化规范建设提供参考依据。     

基于智能化技术的金属非金属矿山事故隐患治理对策研究

近年来,我国非煤矿山安全生产形式逐渐好转,但总体的安全生产形式依然严峻,常规的事故预防、隐患消除方式已经陷入瓶颈。金属非金属矿山作为非煤矿山监管中的重要对象,隐患种类众多、排除难度大一直是制约行业发展的主要因素之一。随着科学技术的进步,依托智能化手段建设集中化程度高的智能矿山,治理消除事故隐患的概念一直受到众多学者的推崇,但传统的智能化矿山建设侧重点仍在开采生产经营阶段。因此,本文提出了基于智能化技术实现矿山全生命周期的隐患治理方案,针对矿山的勘察设计阶段、建设施工阶段、开采生产阶段、闭坑阶段提出了建设体系、路径和建设目标,以化解金属非金属矿山事故隐患,保障行业安全发展。     

矿山顶板安全预警新体系研究

将地质超前预报技术推广运用到矿山顶板安全检测中,查明掌子面前方的异常情况,为采场、巷道设计及安全监控提供超前信息。围绕微地震监测技术形成新的矿山安全管理体系,通过监测数据分析围岩稳定性,对矿山进行三级预警,克服了传统安全管理静态、定性的缺点,实现远程、动态、实时跟踪监测,并能对微地震事件进行三维可视化显示,对指导矿山安全生产、提高矿山安全管理水平及降低灾害损失具有重大意义。     

基于无线传感网络的井下人员定位系统设计

伴随不断提高的煤矿安全生产要求,应用有效可靠的煤矿井下定位系统,对于提高煤矿安全生产有非常大的应用价值及现实意义。文章根据现代化管理和煤矿安全生产要求,把ZigBee无线技术运用至煤矿安全监测中,通过无线通信技术,开发了一套基于无线传感器网络的井下人员定位系统,增强了煤矿现代化管理水平和安全生产的监控。     

机器视觉技术在煤矿胶带运输系统中的应用

本文根据胶带运输系统现有的安全防控技术,结合国内胶带运输过程中发生的事故分析,提出了基于机器视觉技术的胶带运输安全防控技术。文中介绍了机器视觉技术的基本原理及其特点,将该技术应用到煤矿安全生产中,通过系统的设计、实施和应用,实现了煤矿运输胶带生产管控区域的人员违章检测、胶带堆煤检测、胶带过速检测、胶带防撕裂异物检测等报警停机功能,解决了煤矿胶带运输目前经常出现的问题,同时,将视频监控系统安全理念从被动"事后分析事故原因"提高到主动"预先防止",大大降低了煤矿机电运输事故的发生,为矿井实施无人值守和高效生产提供安全保障。     

无线传输技术在煤矿气体检测中的应用

应用基于蓝牙技术的无线收发芯片NRF401,研究了煤矿气体检测中的信号无线传输技术和实现方法。详细阐述了无线收发芯片nRF401特点及性能指标,并通过nRF401无线通信模块进行无线实时监控的监测系统。系统利用单片机对一氧化碳传感器、甲烷传感器进行控制和数据传输,并应用无线射频技术,将检测到的煤矿气体数据传输至基站处理单元,实现对煤矿环境的远程监控,从而对现场进行有效地控制。     

深部矿产资源开采矿井建设模式及其关键技术

深部矿产资源开采是我国资源持续供给和保障经济高速发展的重要物质支撑,井巷工程作为进入深部开采的安全通道是进入深部开采的咽喉,因此,深部矿井建设关键技术是实现深部矿产资源开采的重要技术支撑。基于深部矿产开采矿井工程设计与装备制造先行的理念,深部矿井建设模式、优化设计与理论、矿井建设技术与智能装备、智能监控技术体系、矿井建设与生态环境互馈等方面亟待取得突破。系统分析了矿井赋存地质条件探查、数据融合反演与透明化重构技术及其亟待攻克的科学问题;梳理了深部矿井井巷优化设计方法、建设模式、建井提运装备的发展现状和面临的难题;基于深部井巷围岩"应力调控-改性-支护"理念,提出了围岩应力调控技术,地面预注浆加固、抗渗、降-隔-保温技术等围岩改性技术,以及矿井工程支护结构等围岩控制理论与及其关键技术;提出了深井智能掘进装备与智能控制系统研发体系,梳理了机械破岩掘进装备制造与发展趋势,从高效破岩与排渣、装备构成与空间优化、精确智能钻井控制3个方面分析了上排渣竖井掘进机设计与制造亟需攻克的科学问题与技术难题;围绕破岩掘进复杂工序智能监控、围岩与井壁结构稳定智能监控、井筒内运行设备智能监控,提出了深部矿井全生命周期智能监控系统与关键技术体系。基于以上深部矿井开拓模式的优化设计、建井装备及其相应关键技术工艺的深入思考和分析,有望为深部矿井安全高效绿色建设提供解决思路。     

急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术研究

针对急倾斜中厚破碎矿体采用浅孔留矿法开采时,存在的采场作业安全条件差、矿石损失贫化大等问题,以锡林浩特萤石矿为工程背景,从岩体可冒性、工艺方法改进、冒落防控等方面对急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术进行了系统研究。通过矿岩可冒性分析,构建了岩体冒落力学模型,计算得到极限冒落跨度值为5.4~6.4 m,小于矿体的平均厚度（7 m）,存在冒落事故风险;从回采作业安全及损失贫化控制角度出发,提出了以垂直深孔落矿阶段矿房法为主的空场嗣后充填开采工艺,给出了采场结构布置方法,采用分段崩矿、中段及阶段出矿方式,确定的合理崩矿步距为1.56 m;在此基础上,分析了采空区顶板冒落冲击风险,计算得到采空区顶板岩体冒落形成的冲击气浪值为34.96 m/s,远远超过了《金属非金属矿山安全规程》（GB 16423—2020）规定的数值,给出了防治冒落冲击灾害的安全散体垫层铺设方法,确定的合理散体垫层厚度为3.3 m。通过现场工业试验,采场作业安全,矿石回采率提高了7.31%,贫化率降低了7.66%,经济效益显著,可实现该类矿山安全高效开采。     

煤矿综合自动化系统设计中物联网的应用

为了减少井下事故、降低人员死亡率,方便对入井人员、设备、电气、开采环境等实时的监控和管理,在原有的井下工业以太网基础上,融入了物联网的传感器和无线宽带技术,建立无线传感和光纤传输的综合网络。基于物联网的煤矿综合自动化软件平台的开发,使得安全生产的联动控制和实时监测、人员跟踪定位、矿井灾害预警、抢险救灾、煤矿信息管理能够更好的实现。减少了煤矿安全隐患的同时,加速了煤矿企业的现代化脚步。