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期刊信息/Journal information
矿业研究与开发
矿业研究与开发

周爱民

双月刊

1005-2763

kyyk81@263.net

0731-88670962 88631209

410012

湖南省长沙市麓山南路343号

矿业研究与开发/Journal Mining Research and Development北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是经国家科技部和新闻总署批准国内外公开发行的矿业技术类期刊，由中国有色金属学会和长沙矿山研究院主办。主要刊载采矿、地压选矿、爆破、矿山机电与自动化、矿山计算机应用、矿山环保、资源综合利用、特殊采矿及经营管理等方向的内容。主要面向矿山企业、科研设计、高等院校、矿业经营管理等部门的工程技术人员、管理干部和师生。
正式出版
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    矿山地下水三维空间流场模型构建及应用

    李贵仁刘大金赵珍折书群...
    152-158页
    查看更多>>摘要：在以往的矿区水文地质勘探工作中,鉴于矿山开采深度一般较浅,同时为了简化计算,大多将地下水的运动纳入二维平面流范畴.随着矿产资源开发规模、开采强度及开采深度的不断增大,地下水垂向运动特征越发显著,尤其是在大降深条件下,地下水流场呈现出典型的三维空间流场特征,若忽略地下水的垂向运动,将地下水流系统三维模型简化为二维模型,将使模型偏差较大,导致矿坑涌水量预测结果严重失真,因此,地下水运动的垂向速度分量不可忽略.在开展矿山地下水三维空间观测系统建设研究的基础上,构建了矿山地下水三维空间流场模型,提出了"海绵体"型、"蘑菇"型地下水系统理论,明确了地下水系统的运动规律、特点及防治水的关键技术,相关技术体系原理、技术方法对同类型矿山尤其是深部开采矿山水文地质勘探及防治水工作起到了积极的指导作用.通过在北洺河铁矿、司家营铁矿进行实践应用,深化了对矿区水文地质条件的认识,大幅度提高了矿坑涌水量的预测精度,提出了适合矿山的防治水措施,保证了采矿安全.

    地下水系统三维空间流场矿坑涌水量矿山防治水

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    基于熵权-VIKOR法的重构土壤配比筛选研究

    徐万茹汪天宇刘衡秋秦绪明...
    159-163页
    查看更多>>摘要：土地复垦对于矿区植被恢复至关重要,重构土壤能够有效解决表土资源稀缺问题.针对某矿区排土场存在的土壤贫瘠及大量矸石难以实现资源化利用的难题,通过将煤矸石生态骨料与表层土按照不同的比例进行混合,制备5种重构土壤,测定其pH及有机质、全氮、有效磷、速效钾含量,分析煤矸石生态骨料占比对各指标的影响,并基于熵权-VIKOR评价法筛选出最优配比.研究结果表明:随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤pH逐渐降低并接近于中性;煤矸石生态骨料占比对有机质、全氮、速效钾含量的影响显著,对有效磷含量的影响不显著,且随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤有机质、全氮、速效钾含量均呈下降趋势,有效磷含量呈先上升后下降的趋势;30％煤矸石生态骨料+70％表层土为最优配比.研究成果可为解决矿区排土场土壤贫瘠、表层土稀缺、土地复垦难开展等问题提供新思路.

    煤矸石生态骨料表层土重构土壤熵权-VIKOR

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    极复杂条件煤层智能化开采安全保障体系及关键技术

    杨科范超尘刘静波吴劲松...
    164-170页
    查看更多>>摘要：针对极复杂条件煤层智能化开采所面临的难题,介绍了我国煤矿智能化安全保障技术的进展,阐述了极复杂条件下煤层开采所需的瓦斯防控、矿井火灾、水害治理与人员设备协同调度等关键技术,构建了智能开采工作面安全保障体系.强调智能开采的基础在于建立精确的地质感知模型,结合淮北矿区工程实践,提出了极复杂条件煤层智能化安全保障难题的解决方法,主要包括地质感知,瓦斯、水害、火灾风险防治与大数据平台设备人员调度等.形成了基于高密度三维地震精准地质保障技术、高瓦斯煤层高效定向钻进技术、矿井水害防护技术、矿井火灾在线监测预警技术与矿山人员设备总体调度架构,降低了矿山安全风险和生产成本,为类似条件下的工程实践提供了参考依据,为构建极复杂煤层智能化开采安全保障体系提供了技术路径.

    极复杂条件煤层智能化开采安全保障体系工程实践

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    非煤矿山安全整治三年行动成效评估及对策建议

    韩浩亮刘懿
    171-177页
    查看更多>>摘要：2022年是全国非煤矿山安全专项整治三年行动的收官之年,为评估三年行动任务目标完成情况,在全面汇总梳理国家矿山安全监察局各司、各地应急管理部门和有关中央企业关于三年行动工作总结的基础上,通过定性和定量的方法,从法规标准体系、源头治理举措、安全保障能力、重大安全风险管控、违法违规行为遏制和安全生产形势等6个方面评估了三年行动的主要工作成效,总结了国家和地方在工作推进过程中的典型经验做法,剖析了办矿理念、安全主体责任落实、安全基础建设、监管监察效能和创新方法手段等5个方面的问题,提出了提高政治站位、形成长效机制、加强专业能力建设和推进信息化智能化建设等4项对策建议.

    非煤矿山安全生产三年行动成效对策

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    多源数据融合的双阳煤矿精细化建模及虚拟现实平台搭建

    韩晓刚王江梅朱万成李荟...
    178-184页
    查看更多>>摘要：针对矿山极薄煤层工作面采高低、设备选型困难、工作安全系数低的现状,结合双阳煤矿智能开采技术落后的问题,建立多源数据驱动的精细化三维模型及综合信息管控平台,以提高薄煤开采效率、降低生产安全风险.首先,获取钻孔、三维地震等矿山多源异构数据并对其分析处理归类,然后基于路径切割算法、距离加权插值等手段建立集巷道、断层、采区、煤岩层、工作面为一体的极薄煤层综合模型.其次搭建虚拟现实云平台,结合Unity3D开发引擎、WebGL技术等将构建的精细化模型渲染发布,并在其中进行环境感知、通风、地压等数据的监测监控.同时为了兼顾井下施工数据获取的便捷性,采用手机端平台增强了信息管理的时效性.结果表明,提出的双阳煤矿精细化建模及可视化平台可提高工作面透明化、开采智能化、风险预警数字化及生产管理信息化.

    薄煤层精细化建模透明工作面虚拟现实场景云平台

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    综采工作面轨迹测量与直线度控制方法

    陈湘源
    185-191页
    查看更多>>摘要：保证综采工作面的直线度是实现煤炭安全高效开采的基础,基于采煤机、刮板输送机和液压支架之间的几何约束关系,将刮板运输机的直线度和采煤机的运行轨迹作为综采工作面的直线度的反映.为了提高采煤机运行轨迹的计算精度,将惯性导航传感器和液压支架位移传感器数据进行迭代式修正与融合.首先分别对单一液压支架的历史位移序列建立纵向误差模型,对所有液压支架的一次位移序列建立横向误差模型,再采用灰色系统理论对两个序列进行误差消除与数据修正.然后通过惯性导航传感器的数据得到采煤机轨迹,将处理后的液压支架数据进行叠加形成支架轨迹,再采用卡尔曼滤波方法对采煤机轨迹和支架轨迹进行迭代更新得到预测轨迹,同时迭代修正采煤机轨迹和预测轨迹数据.仿真试验表明,该方法可以有效对惯性导航传感器和液压支架误差进行补偿,提高了控制精度.

    调直系统液压支架纵向误差模型横向误差模型灰色系统理论卡尔曼滤波方法

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    基于UWB与指纹定位的矿井移动目标TOA定位算法

    王智勇张宏伟卜旭辉
    192-200页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下人员、设备等目标的定位易受非视距传播时延影响,导致定位精度低、实时性不高等问题,提出了一种基于超宽带(UWB)与指纹定位的矿井移动目标到达时间(TOA)定位方法.首先,采用双程双向测距(DS-TWR)方式测量定位基站与待测目标之间的距离,构建Chan算法估算待测目标的坐标;其次,利用Taylor公式对Chan算法的定位结果进行迭代更新,抑制矿井巷道中非视距(NLOS)延时误差;最后,依次采集特定点距离指纹构建指纹库,引入改进的算术优化算法优化最小二乘支持向量机(AOA-LSSVM)模型估计待测目标位置的横、纵坐标误差,结合Chan-Taylor算法定位结果进行误差补偿,得到待测目标的最优位置估计.试验结果表明:所提出的算法在视距(LOS)环境下的静态试验和动态试验中定位精度相较于Chan-Taylor算法分别提升了 18.63％、63.79％;在NLOS环境下的静态试验和动态试验中定位精度相较于Chan-Taylor算法分别提升了82.40％、56.78％,可满足目标在矿井下高精度的定位要求.

    矿井移动目标超宽带指纹定位时间到达定位算法Chan-Taylor算法

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    基于改进YOLOv5的煤矿井下暗环境矿工安全穿戴智能识别

    顾清华何鑫鑫王倩李学现...
    201-208页
    查看更多>>摘要：煤矿井下矿工安全智能识别是防止矿工受到意外伤害的重要保护措施之一.为了提高煤矿井下光线不足等暗环境下的识别准确率,提出一种基于改进YOLOv5的目标检测算法对矿工安全穿戴进行智能识别.首先,实地采集数据构建安全穿戴数据集,将其输入到弱光增强网络Zero-DCE中,提升模型的泛化能力;其次,提出C-ASPP模块,通过对ASPP改进并加入注意力机制,将其加入主干网络之中,使模型更加高效关注安全穿戴区域的特征;然后,在主干融入Transformer算法,增强模型对不同尺度目标的动态调整能力;最后,在特征融合阶段,使用双向特征融合金字塔模型,提高模型的特征提取能力和检测性能.试验结果表明:改进后的YOLOv5算法的平均检测精度提升至90.2％,较原算法提高了 3个百分点,检测速度为81.2帧/s,相较于其他算法有着较高的准确度和速度,可满足井下工作区域内矿工安全穿戴识别要求.

    安全智能识别改进YOLOv5算法井下暗环境矿工安全穿戴

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    大型矿区风力发电机瞬态负序能力研究

    王建春陈蓓张俊何瑛...
    209-214页
    查看更多>>摘要：负序电流对风力发电机所造成的温升危害已经在大矿区电力系统的运行实践中被多次证实,如何准确地计算负序电流对发电机所产生的温升影响至关重要.通过分析大型矿区风力发电机的瞬态负序能力,并以5.5 MW大功率风力发电机为例,采用有限元方法计算瞬态负序电流产生的负序损耗与对应的温升.研究结果表明,瞬态负序电流越大,发电机所产生的负序损耗及温升危害也随之增大,计算过程与结果将为大矿区安装更大容量风力发电机的瞬态负序能力的研究奠定基础并提供参考.

    大型矿区风力发电机瞬态负序能力有限元法

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    镜铁山复杂难选氧化铁矿石选别试验研究

    王倩李宁秦彩霞朱霞丽...
    215-219页
    查看更多>>摘要：多年来,镜铁山桦树沟矿区V矿体矿石利用率低,为充分发挥V矿体矿石产能,并确保矿区各矿体之间的采掘关系平衡,针对复杂难选的V矿体氧化铁矿石进行块矿预选—竖炉焙烧—磁选—反浮选工艺条件试验研究.在原矿TFe品位为25.92％,主要矿物赤(镜)铁矿、褐铁矿及菱铁矿嵌布粒度较细,脉石矿物SiO2品位高达40.10％的条件下,经块矿预选抛废13.33％后,在还原剂质量比为4％、温度为650 ℃条件下还原焙烧45～65 min,然后两段阶段磨矿-三段磁选,磁选精矿再磨作业后,添加抑制剂苛性淀粉及阳离子捕收剂YG-328B,进行一粗一精四扫常温反浮选,最终取得精矿TFe品位为61.06％、SiO2含量为6.86％、铁回收率为75.40％的良好指标,实现了 V矿体矿石资源的有效利用.

    难选氧化铁矿石预选抛废还原焙烧磁选反浮选

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