摘要：为提高露天煤矿短期(日、周)生产计划编制效率、快速分析设备计划完成情况以及可视化设计和直观性表达的效果,提出基于无人机影像数据进行短期生产计划快速编制,利用C++语言开发了基于无人机影像的露天煤矿短期生产计划可视化软件系统(Intelligent Mining Design Software System),简称“IMDS”软件。结果表明:①采用无人机影像数据进行短期计划的编制可视化视觉效果增强;②采用无人机影像数据进行局部1500 m×1500 m范围的露天煤矿采场台阶线自动生成,用时为17.392 s,而人工绘图需要5 min;③利用软件平台编制周计划、日计划,降低采矿人员需要反复去现场查验的频率以及突破传统采矿实体、块体算量的复杂性,内部预设设备能力分析模块,直接分析出短期计划内设备完成情况信息;④基于影像数据进行斜坡道快速绘制,自动计算坡道填挖土方量,实现运输道路修筑的精准性;⑤“IMDS”软件提供十大功能模块,235个子功能,可实现对无人机影像数据短期计划编制和基于三维地质实体模块的月度、年度计划快速工程量和工程位置精准确定的编制;⑥短期生产计划编制后,可通过数据发布的方式将短期生产计划发布至露天煤矿综合管控平台,实现计划数据直观展示,实现数据一数一源,保证了数据的准确性和安全性。该系统软件的开发,有助于促进智能化采矿设计软件系统的进一步发展。

摘要：露天煤矿安全绿色高效低碳开采是全球露天煤矿发展的共识性目标。我国露天煤矿资源开发强度与生态承载力呈现逆向发展特征,我国西北部生态环境脆弱区已成为露天煤炭的主产区,使得露天煤矿开采与生态环境保护成为亟需解决的重要科学问题、生态问题和发展问题。基于我国露天煤矿发展概况、自然条件及主要影响因素,阐释了实现露天煤矿安全-绿色-高效-低碳开采内涵特征与总体架构,针对露天煤矿采前-采中-采后全生命开采周期特点,从安全开采技术、绿色开采技术、高效开采技术、低碳开采技术4个层次,归纳总结了时效边坡控制技术、智能预警决策技术、运输环节新模式、矿区生态建设、相邻矿山协调开采、智能采矿设计、电动矿卡应用以及采矿源头生态减损8项关键技术,明确了露天煤矿安全-绿色-高效-低碳协同开采研究重点工作和方向。在安全-绿色-高效-低碳协同发展措施方面,从强化顶层设计、加快分布实施、深化科研攻关、提升人才培养以及完善标准规范5个方面,提出2025年、2030年、2035年不同阶段需要完成的目标任务。新时期露天煤矿要坚定不移走安全-绿色-高效-低碳发展路径,实现露天煤矿在新时期、新格局下的高质量发展目标。

摘要：为解决当前露天矿山专业知识服务供需不平衡的问题,提升我国露天矿山行业的整体竞争能力和新技术、新装备、新理念的精准供应能力,提出了“以核心数据资源为支撑、融合分析为引导、用户需求为牵引”的露天矿山专业知识服务体系框架,设计并规划了涵盖我国露天矿山行业咨询、政策法规、科技成果、标准规范、专利论文、专家机构、研究报告、教辅教材、基础信息、统计数据等18大类露天矿山专业知识服务体系;提出了露天矿山专业知识服务系统强化顶层设计、协作共建机制以及深化科研攻关等建设路径。可为露天矿山从业者提供精准的智能搜索、知识图谱、多维数据统计以及智能推送等服务,将有助于提升我国露天矿山科学研究、产业发展以及科技创新的能力。

摘要：深部冲击地压频繁发生且日趋严重,开采深度大、主控因素不清、防冲方案不合理等是灾害频发的主要原因。为进一步提高深部冲击地压工作面安全高效开采,以新安矿为研究背景,从矿井尺度、煤岩层冲击特性、煤层赋存条件、能量理论4个尺度构建工作面冲击危险性评估体系,该工作面具备发生动力灾害的地质动力条件,煤岩体具有弱冲击倾向性,致冲主控因素为顶板断裂;运用数值模拟、工程经验等方式分析工作面防冲方案,针对顶板断裂采用数值模拟对钻孔参数进行优化,提出参数为夹角60°、长度16 m、间距5 m,并提出煤层卸压、底煤的处理方案;采用微震监测、电磁辐射法、钻屑法进行验证,监测数据表明,工作面防冲方案设计科学合理,效果良好。研究成果为工作面安全高效生产提供有利保障。

摘要：露天矿采场是一个随时间协变的有源时空场,其内部的时空演化规律是露天矿开拓运输系统定线的重要基础,直接制约着露天矿运输道路的废除、重建和更新等相关决策。但多年受露天采场的自身复杂性限制,开拓定线仍以经验化的手工定线为主,尚缺乏一种科学化、系统化的定线方法,特别是对于已确定的运输线路随采、剥工程发展而发生的时空状态演化规律的判别与分析,直接制约着露天矿山道路运输系统设计的经济性。以开拓定线过程中既定坑线的存留问题为切入点,首先对露天矿采场内采、剥物料的运输线路的演化规律进行了有效分析和描述,并结合采、剥物料的场内流动特性,构建了不同坑线状态下的迁移模型。同时,为进一步定量化的描述运输道路的状态迁移模型,文中从分析运输线路与物料流之间的功能联系入手,引入矢量分析和场论的理论方法,结合采场采、剥物料实际给出了满足矢量场分析条件的均质流体假设,并进一步提出散度的概念、时空状态描述子的判别指标及利用散度的量化计算实现采、剥物料的迁移状态判别,从而为承载运输任务的运输线路的废除、重建和更新状态提供更为科学、合理的量化决策指标。最后,以不同计划工程位置上的开拓定线问题(混合坑线)为仿真实验,验证文中算法模型对于判别运输线路存留问题的有效性。实验结果表明:抽象散度的引入能有效地将采场内的有源矢量场划分为有源和无源区域,并能进一步判别出有源区域内流体的吸收或发散特性,且上述特性能极为理想的对应于运输线路的废除、重建、更新以及继续服务等几种状态,从而保证了这种区域化指标能为开拓定线过程中的区域性坑线布设提供更为理想的前期决策,有效解决了主观定线过程中线路更新难题。将应用数学、理论物理学中的通量、散度的概念引入到解决露天矿山的现实优化问题中,提出了一种定量化描述露天采场时空状态演化过程的新方法,弥补了现阶段手工定线主观经验化更新的不足,同时也为开拓运输系统的自动化优化定线算法的实现提供了一种路径更新判别的新思路。

摘要：矿用设备科学管理是实现煤矿安全生产的重要环节,以煤矿自动化生产系统为基础,基于云计算技术设计了矿用设备监察管理系统,分析了系统总体架构和技术架构,介绍了系统包含的各个子系统,并详细阐述了各个子系统包含的主要功能模块设计。矿用设备监察管理系统主要功能包括矿端和省级政府端两级应用,在为煤矿企业提供服务的同时,直接把煤矿企业矿用设备生产管理过程的数据保存在中心数据库,并与省级监管监察大数据采集联网云平台实时对接,满足各级监管监察部门的联网监察要求。

摘要：分析了不同压帮方式的内排运距特点与计算原理,建立了内排压帮高度及重复剥离深度的数学模型,得出通用的计算公式并给出有效判据。以黑岱沟露天矿为例,采用费用补偿法确定最优的内排压帮高度,利用最小重复剥采比确定最佳的重复剥离深度。研究结果表明:分区开采露天矿相邻采区间内排压帮高度与重复剥离深度需同时确定,以费用补偿法建立的数学模型简单且可靠,研究成果对露天矿相邻采区间生产设计具有指导意义。

摘要：分析了露天煤矿通过视频监控违章行为的现状和存在的问题,提出利用人工智能、视频识别分析等技术,构建露天煤矿视频识别分析系统,介绍了系统总体架构和技术架构,分析了系统包含的子系统功能,详细阐述了系统采用的数据处理、模型训练、模型应用和数据分析四类关键技术。通过在露天煤矿的实际应用表明,该系统能够使露天煤矿及早发现违章信息并闭环管理隐患,实现实时在线监控,同时将相关违章信息上传到上级监管监察机构,满足各级监管监察部门对露天煤矿的检查需要。

摘要：为解决露天矿山设备故障智能化诊断与维修不及时的难题,针对露天矿山工程设备各系统工作原理的知识体系进行系统建模与应用,设计了露天矿山工程设备故障处理辅助决策的知识图谱架构,自下而上分为5个层级,包括设备数据层、图谱实现层、数据分析层、推理决策层和综合展示层;通过知识抽取、知识融合、知识加工、知识更新、知识存储及可视化平台的构建技术,初步开发了露天矿设备故障辅助决策系统。

摘要：为有效提高外排土场物料移运规划中运输功能耗模型的精度,以建立更为详细的排弃物料堆置次序优化、规划模型,针对年末排土计划中尚缺乏逐条带运距推估方法的问题展开研究,提出一种采用极限学习机算法(ELM)训练多元非线性运距曲线的预测模型,并将年末排土工程计划位置上已设计运输线路的排土条带作为训练样本,训练预测模型学习运距与影响因子间的时变特征,最终通过非线性运距表达推估待排物料块体的时变运距。为进一步增强ELM算法的预测精度,利用改进粒子群算法建立基于结构风险最小化的参数优化算法,改善了传统经验风险最小化算法的泛化能力,提高了算法预测精度。研究结果表明:采用模拟试算图解法最终确定ELM模型隐含层节点数为27;仿真测试中得出文中算法预测精度评价指标分别为均方误差0.006 8、拟合优度0.995 3、相对误差期望0.027%、绝对误差期望0.62、错估系数0.03、执行效率1.49s;对比多组智能算法预测模型,其绝对误差分别0.116 2、0.094 7、0.139 1,其错估系数分别为0.230、0.200、0.266,算法明显具有更好的预测效果。