基于激光扫描和无人机倾斜摄影的露天采场安全监测应用

为解决露天采场安全监测中观测困难、效率低下等问题,结合引用三维激光扫描和无人机倾斜摄影等三维测量技术开展露天采场安全监测融合应用研究。通过应用研究表明:2类技术结合应用可实现露天采场生产环境信息完整三维数据采集;通过统一控制点坐标系和基于点云特征点的迭代最临近点配准算法（ICP）可有效融合2类点云数据,能构建高时效、高精度、高分辨率的采场三维点云模型;融合的三维模型能直观再现采场生产环境,多尺度精准监测安全隐患问题,有效辅助采场生产安全规划;该技术方案弥补了人工安全监测缺陷,提高了安全监测效率,可适用于矿山尾矿库、水电大坝等其他危险源安全监测应用。     

金矿采场环境因素变化分析及灰色聚类评价

为改善地下采场环境状况,保护作业人员安全与健康,利用灰色聚类模型(GCM),研究山东某金矿地下采场环境质量随采深的变化。监测并调查金矿-30、-70、-110、-150、-190、-230和-300 m水平的7个采场中O2、CO2、温度、相对湿度、粉尘、有毒气体、噪声及照度等采场环境指标,研究采场环境中单一指标随采深增加的变化趋势;运用GCM及G1法定权综合评价采场环境并分级;对该矿生产人员进行采场环境主观满意度问卷调查。结果表明:采场综合环境质量等级(EQGs)随采深增加而降低;问卷调查结果与灰色聚类评价结果有较好的一致性。     

马钢南山矿业保汛期安全

正每年的7月下旬到8月上旬是防汛关键期,马钢南山矿业公司通过强化责任落实,排查治理事故隐患,做好应急救援准备工作,保障露天采场的生产安全。马钢集团南山矿业公司现有凹山、高村、和尚桥3个露天采场。凹山露天采场已于2017年结束地质环境治理,进入生态修复阶段;和尚桥露天采场已基建完成,投入使用;生产主体为高村露天采场。     

丰山铜矿岩石声学特性研究及其在采场安全预报中的应用

对丰山铜矿的矿岩进行声波特性研究,依据声波特性参数将矿岩的稳定性分为3类,并建立了相应采场安全性的声学监测措施。利用声波特性可以实现对岩石的稳定性进行快速判断,并以此选择采矿方法、优化采场的结构参数及支护方式。通过对井下工作面长期的声发射特性参数的监测,初步确定了丰山铜矿岩石破坏的声发射特性参数的判据。并根据观测到的声发射特性参数时间序列,应用灰色理论模型来预报采场冒顶、片帮事故,通过对多个采场的成功预报,证明该模型的有效性。同时应用声波技术和声发射技术进行开采过程的安全预报是一种新的思路,对指导地下矿山安全生产具有重要的意义。     

矿山尾矿库多技术融合安全监测运用研究

为解决当前国内尾矿库安全监测效率低、危险评价难以量化等实际问题,以尾矿库日常安全监管工作需求为切入口,率先结合高分遥感、无人机航拍以及三维激光扫描等技术,从天地一体化的观测角度对尾矿库进行病害监测分析,开展尾矿库溃决泥石流灾害数值模拟,实现尾矿库监测-评价-预防系统性的安全量化评估,建立多技术融合的矿山尾矿库安全监测及危险评价技术体系;并通过攀枝花万年沟尾矿库进行实证分析,验证矿山尾矿库多技术融合安全监测方法的有效性。结果表明,用该技术手段能够提高矿山尾矿库安全监测效率。     

基于CRITIC-有限区间云模型的边坡稳定性评价

针对岩质边坡危险性分级的不确定性,选取坡高、坡角岩体结构特征、岩石单轴抗压强度等12项定量评价指标构建评价体系。根据有限区间云模型的相关概念和计算模型,求出露天采场边坡实测数据的云模型特征参数,利用正向云发生器生成云滴图进行量性概念的转化,通过改进的CRITIC法确定指标权重,进而求出不同采场隶属于不同危险等级的综合隶属度,实现边坡稳定性等级的划分。研究结果表明:评价结果与实际相符,利用CRITIC算法求取的权重值,可以考虑各评价指标的综合信息量以及指标间的相关性系数,使评判结果更具有准确性;同时可以快速准确判断出边坡稳定性分级,进行安全预测,为评价边坡的稳定性提供了新思路。     

面向煤化工安全生产管理的AI算法研究

<正>安全是发展生产的前提,是煤化工企业一切工作的基础,信息化是提高企业安全生产水平的重要途径,通过AI智能视频识别等技术,可更加精准地监测和分析易燃易爆、高温高压、有毒有害等高危生产区域,有效提高企业安全管理水平。近年来,硬件技术和互联网技术的发展,高速稳定的并行处理器和大数据的支持,许多AI算法在工业界安全生产场景成功落地,赋能工业生产,其效率、准确率和鲁棒性也经受住了实际环境的考验。     

WA-SD-81型空气质量控制器

露天矿山,夏季酷热,冬季严寒,采场的主要设备—电铲、穿孔机的司机室内,夏季气温超过40℃,冬季在0℃以下,粉尘及有害气体严重污染采场大气,影响工人身体健康及劳动生产效率。近几年来,窗式空气调节器已在大冶铁矿露天采场的电铲、穿孔机上推广应用,取     

国产地基合成孔径雷达监测预警系统在紫金山金铜矿露天采场边坡位移监测的应用

紫金山金铜矿是福建紫金矿业集团股份有限公司下属的一个矿山基地,其露天采场将是全亚洲第一高露天矿山边坡。基于目前矿山采用的全站仪、GPS等监测技术,易受粉尘、降雨、光照、云雾等影响,无法实现大范围边坡区域实时、自动监测。而地基合成孔径雷达差分干涉测量技术则可以克服上述缺陷,该技术是滑坡监测技术未来的发展趋势,对于灾害预报及防治具有重要意义。介绍了国产地基合成孔径雷达边坡位移监测预警系统在紫金山金铜矿露采边坡的首次应用,验证了地基合成孔径雷达系统用于形变监测的可靠性、有效性及高精度等优势。     

科技博览

<正>中国安全生产科学研究院2项技术验收成功6月29日,由中国安全生产科学研究院牵头实施的"十二五"国家科技支撑计划项目"矿山典型灾害预测控制关键技术装备及示范工程""化工园区安全生产保障关键技术及装备研究与工程示范"2个项目通过验收。"矿山典型灾害预测控制关键技术装备及示范工程"项目在矿山尾矿库溃坝、露天边坡和排土场滑坡、采空塌陷、冲击地压、深井岩爆等动力性灾害辨识、探测、监测、控制与防治关键技术方面取得显著进展。项目     

基于无人机航测的尾矿库三维空间数据获取与风险分析

尾矿库是具有高势能的人造泥石流危险源,如何运用科学、有效的手段监测是需要解决的关键问题。基于无人机航测技术获取尾矿库的高精度三维空间数据,研究尾矿库的可视化安全风险分析方法,实现对尾矿库的全寿命周期管控。以某尾矿库为例,通过研究无人机航测的工作流程和空三加密原理,获取了尾矿库的高精度、精细化数字地表模型、数字正射影像和三维点云数据,构建了尾矿库的三维空间数据。研究结果表明:采用尾矿库基础参数提取、堆排量变化计算、堆排三维建模预测、下游脆弱性地物提取等方法,可及时有效的掌握尾矿库的安全状况,对拓宽尾矿库监测技术具有借鉴意义。     

基于数据挖掘法的矿井瓦斯联动监测

为解决传统矿井监测技术存在的监测效果差、数据利用率低、预警能力不足等问题,提出采用多点及多因素融合的联动监测方法。采用计算机数据挖掘、多级数据融合处理技术建立基于实际预警、规则评判、历史数据检测等方法的矿井故障分析及瓦斯浓度预警数据处理模型。该技术在临汾市尧都区5个煤矿的安全生产监控中试验应用,结果表明联动分析法有助于分析矿井故障原因、提高瓦斯浓度预警能力,且数据挖掘及多级数据融合技术的应用有助于规范样本,提高分析预警规则的稳定性、适应性。     

基于可拓理论的露天矿山边坡稳定性评价

该文以首云矿业露天采场高陡边坡工程为例,在合理选取能够反映高边坡稳定性综合评价指标的基础上,采用无需一致性检验的G1法确定指标的权重。将可拓理论与高边坡稳定性评价相结合,建立了边坡稳定性评价的可拓模型,对所选边坡进行稳定性综合评价。评价结果与边坡实际稳定状况基本一致,表明可拓综合评价方法的科学性与准确性,具有应用和推广价值。     

采场瓦斯运移的三维LBM仿真

地下煤矿工作面上隅角瓦斯积聚并超限是煤矿生产的重大安全隐患.为了解瓦斯积聚规律及瓦斯积聚量,构建了采场统一的三维LBM仿真模型,并开发采场瓦斯运移的三维LBM仿真软件.采场由工作面和采空区2个流场组成,其中,瓦斯与大气混合气体在工作面流场中的运动为紊流运动,而在采空区内的运动为非均质多孔介质的渗流运动.采场统一的LBM仿真模型通过采用不同的松弛时间和平衡分布函数来体现2个流场的特征.由于采场结构复杂,为了提高运算效率,采用分块耦合算法将采场划分成多个块,各块独立并行计算,块与块之间通过耦合交换数据,最终实现整个采场瓦斯运移仿真.模拟实例表明,该方法可以模拟和分析采场瓦斯运移状况,并得到采场瓦斯运移的相关数据.同时也可以得到采场流线分布规律、速度变化规律和采空区瓦斯运移规律.     

海外露天矿北斗高精度位移安全监测系统研究

基于北斗高精度空间信息技术,针对海外露天矿山位移安全提出一种监测预警系统,该系统具有实时在线连续监测和较强集成能力,满足海外露天矿山大范围、多点位、分散式、高精度的监测要求,可提高矿山位移安全监测预警的及时性和准确性。同时,结合缅甸蒙育瓦铜矿应用案例,分析系统的运行原理、设备组成和应用方法,验证了系统的有效性,对海外露天矿山位移安全监测具有较强的参考意义。     

声发射技术在湘西金矿深井安全开采中的应用

笔者介绍了岩体声发射监测技术及其基本技术参数 ,描述了井下采矿环境下识别岩体声发射信号的频谱特征 ,并进一步介绍了岩体声发射监测技术在湘西金矿深井开采中的应用情况。声发射安全监测技术应用表明 ,声发射事件率及其增长幅度直接反映了顶板稳定性的变化情况 :当岩音频度在 1 0次 /分以下时 ,采场顶板处于稳定 ;但达 1 6次 /分以上时 ,采场顶板就有冒落的可能性 ,应该采取预防措施。该技术安全监测预报结果为深井的安全生产、避免灾害事故的发生提供了决策依据     

新桥硫铁矿机械化采场结构参数优化研究

针对新桥硫铁矿深部矿体的开采条件和矿体的特征,利用三维有限元分析软件ANSYS数值模拟分析方法,对地下深部采场结构参数进行了优化研究,并对模拟结果进行了详细分析,最终确定了合理的矿房跨度、间柱宽度等参数,可有效地防止地压灾害和提高生产效率,保证生产安全进行,具有良好的经济效益和社会效益.     

基于数量化理论的露天矿安全风险评价

为提高露天矿安全管理水平,以黑山露天矿为例,基于人员因素及管理制度、边坡管理及防治、采场安全管理和交通运输安全管理4个项目,建立17个子项目和52个子类目的综合评价指标;采用数量化理论优化指标赋权,并结合综合指数法,对该矿作安全风险评价。结果表明:露天矿风险状态受多指标综合影响,危险指数越大,风险等级越高;管理系统中人员流失、安全作业技术措施等方面存在进一步提高的空间;爆破作业的规范、防治措施、交通情况等指标属于敏感指标,需要在后续的生产中继续重点管理。     

数字化安全管理矿山——记首云矿业地下金属矿山数字化建设

首云矿业位于北京市密云县巨各庄镇,成立于2009年6月,前身为始建于1959年的北京首云铁矿.2010年,首云矿业的露天采矿顺利结束,转向井下开采铁矿石,年设计开采铁矿石150万t,目前可年产70万t铁精粉.2012年,首云矿业的地下金属矿山数字化建设工程,被国家安全生产监管总局评为安全科技"四个一批"(一批安全生产科研攻关课题、一批可转化的安全科技成果、一批推广的安全生产先进适用技术、一批安全生产技术示范工程)项目中,非煤矿山领域的安全生产技术示范工程.     

小型露天采石场边坡稳定性分析

结合黑龙江省小型露天采石场安全生产现状,从采掘要素、采剥方法、安全管理三个方面分析了影响小型露天采石场边坡稳定性的因素,并提出了预防对策措施.