摘要：井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一,矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征,且道路具有一定倾斜角度,采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息,导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述问题,通过研究激光SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)算法LeGO-LOAM,笔者提出一种适用于矿山井下斜坡道环境的定位与建图方法。首先,针对井下斜坡道口两侧均为光滑水泥墙壁,特征点稀少问题,设计了基于人工路标的辅助增强定位方法,有效增加点云特征数量,从而优化位姿估计结果,避免建图漂移现象;然后在特征预处理阶段,提出了一种基于激光点云高度差与坡度信息融合的提取地面点高效算法,通过改善地面地点的选取策略,针对倾斜坑洼路面仍能有效识别地面点,解决了井下斜坡道定位与建图倾斜角度大、误差大等问题;其次,基于CVC(Curved-Voxel Clustering)聚类算法设计了一种斜坡道点云曲率体素聚类算法,采用曲率体素和基于哈希的数据结构对点云进行分割,大幅提高在井下稀疏、噪声环境下点云聚类的鲁棒性;最后,运用Scan-To-Map进行点云匹配,同时兼顾点云配准的性能与速度。在中钢集团山东某井下斜坡道的现场实验证明:与原算法相比精度提升13.15%,Z轴误差降低22.3%,地图质量明显提升,能有效解决井下无人驾驶建图及定位的难题。

摘要：同步定位与建图(SLAM)技术是矿山井下作业车辆实现复杂环境下自主运行的关键技术之一。基于ORB-SLAM3的算法提出了一种视觉相机和惯性传感器融合的全局定位方法,通过地图点管理机制简化ORB-SLAM3算法中的特征点管理,提高了特征点匹配的准确性。试验结果显示,融合定位新方法在公开数据集的5个序列中,单目、双目以及双目+IMU的模式下平均分别提升了50.5%、8.89%和77.46%,比上一代ORB-SLAM算法更具优势。在矿山井下实地测试中,融合定位新方法在最优模式下实现了更高的全局轨迹精度,全局轨迹误差仅0.4 m,在实际应用中不仅具有更优的性能,而且部署成本更低,有很大的潜力。

摘要：为进一步提高山东黄金矿业(鑫汇)金矿缓倾斜极薄矿体采场结构的稳定性,对双侧抛掷嗣后充填采矿法的采场结构参数进行了优化。利用有限元分析软件FLAC^(3D),并结合矿体实际情况,设计了1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m采场宽度结构等5个方案,计算并分析不同条件下开挖后的最大主应力及最大位移来实现采场结构参数优选。研究表明:随着回采宽度增大,第1步回采后产生的应力和破坏范围明显增大,顶板的下沉位移逐渐增大,在采幅为2.5 m和3.0 m的方案中,在第4步和第5步回采完成应力重新分布后,周边围岩应力呈现上升趋势,有潜在的岩爆风险。在不同的回采过程中,围岩中的应力存在释放的过程,使应力分布达到新的平衡状态。同时经过数据对比分析,针对采用双侧抛掷嗣后充填采矿法的缓倾斜极薄矿体,采场结构参数设置为1.5 m为最佳方案,可确保矿山安全高效生产。

摘要：针对某金属矿井下有轨运输采用人工驾驶、人工放矿的传统运输方式,研发井下有轨智能无人运输控制系统。采用无线通讯、自动控制、机车自主调度控制、激光雷达、监测监控、安全监测故障诊断等技术,对电机车进行变频及自动控制改造,在有轨运输线路构建无线传输网络,同时对井下装卸系统、道岔信号系统等进行开发设计,实现了井下有轨运输系统从装矿到卸矿全流程的智能化、无人化和高效化。自建成后,井下有轨智能无人运输控制系统运行稳定、安全可靠,同时运输效率较原系统有较大幅度提升,整个运输过程中无需人为干预,撤消了岗位人员,大大节约人工成本,极大地改善了操作工的劳动环境,同时提高了矿山智能化水平,实现运输系统的本质安全化。井下有轨智能无人运输控制系统在某金属矿成功应用,符合国内非煤地下矿山建设“机械化、自动化、智能化”工作要求,为其他矿山智能化的成功建设提供了实践经验。

摘要：针对李官集铁矿-320m中段采区水平隔离矿柱设计厚度过大造成资源浪费问题,采用理论计算与数值模拟方法对隔离矿柱进行了参数优化,最终推荐厚度不低于23m。为监测隔离矿柱在开采中的稳定性,矿山在-320m中段建立了一套地压监测系统。应力与位移监测结果显示,监测时段该隔离矿柱上方各测点岩体无大范围应力集中和明显变形,整体处于稳定状态。局部区域因地质构造出现小范围喷层开裂,但尚未达到影响稳定性的破坏尺度,后续可根据监测数据适时调整隔离矿柱参数。

摘要：中钢集团山东矿业有限公司苍山小闫庄铁矿属＂鞍山式＂贫磁铁矿,其选矿厂设计规模为240万t/a,破碎产品最终粒度为-12mm,于2008年8月建成投产。经过长时间的生产调试,中细碎圆锥破碎机的生产能力始终达不到设计水平,成为制约选矿厂生产能力的瓶颈。1原破碎系统工艺及存在的问题选矿厂原破碎系统采用三段一闭路工艺流程（见图1）,筛上物干选抛废,筛下物经湿式预选甩尾。综合考虑流程试验结果及设备运行情况,将闭路筛筛孔调整为20mm方孔筛,中、细碎排矿口分别设定为45mm和20mm,使供矿系统的处理能力达到最大值,为272t/h,但远未达到404t/h的设计能力。

摘要：为了探究地下矿扇形中深孔爆破设计中诸如炮孔直径、炸药单耗、最小抵抗线、孔间距和密集系数、装药长度、填塞长度等爆破参数之间存在的内在关系,以及如何共同制约和影响地下矿中深孔爆破效果,从爆破参数的可变性和关联性出发,探究不同爆破参数之间的关系,并以金山店铁矿中深孔爆破设计为例,深入阐述爆破参数之间的相关关系,探究对中深孔爆破设计的影响。结果表明,炮孔直径d、炸药单耗q、起始与终止炮孔角度等是相对固定不变的,最小抵抗线W、孔间距a等在一定区间是呈线性变化的,炮孔总长度L_(p)是呈台阶式变化的。深度厘清影响中深孔爆破参数之间的关系有助于爆破设计进一步优化,也有利于提高爆破效率和经济效益。

摘要：为探究噪声因素对矿工大脑认知的负面影响,通过设计脑电(EEG)试验,结合山东富全矿山实地采集的噪声数据,开展在不同噪声工况(30、50、70、90 dB)下的矿工注意力研究。将采集到的EEG信号利用小波包变换进行特征提取,选取θ/β的值作为注意力特征值,并结合Stroop试验进一步验证分析结果。结果表明:β波在能量占比图中始终占据主导地位,在脑地形图中于工况2时达到峰值;注意力特征值(θ/β)呈现出整体增大趋势,试验进行到40 min时,工况4较工况2的值增长46.19%,表明在噪声为50 dB时矿工的注意力达到最佳,90 dB时注意力的衰减性显著增强;Stroop试验显示工况2用时最短且正确个数最多,在工况4时可靠度仅为78.8%。

摘要：针对矿山井下突水灾害频繁发生对井下作业人员及财产等造成巨大的危害,提出了应急水仓的概念,并设计了多种形成方案。该水仓的建立将为井下矿山提供足够多的时间进行应急处理,避免由此引起作业人员的被淹被困,保障矿山安全。

摘要：针对原设计中存在的问题,在选矿实验室研究的基础上,进行了选矿工艺技术改造,选矿工艺指标得到了大幅度提高,回收率由原设计的65%提高到71.04%,精矿品位65%,避免了有用矿物的流失,取得了显著的经济效益。