现代矿业

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1. 基于多感融合的散装物料输送系统巡检机器人

陈乐, 李敬兆, 石晴, 刘继超, 宋世现, 任成成

现代矿业 2022, 38 (12): 1-.

摘要（1255）

PDF （2448KB）（64）

在煤矿生产领域中，带式输送机是一种常用的运输设备，其安全性和稳定性直接影响着煤矿生产效率。针对带式输送机在输送过程中易发生故障的问题，提出了一种基于沙丘猫群算法（SCSO）优化改进模糊细胞神经网络（IFCNN）的散装物料输送系统巡检机器人。该巡检机器人搭载多种传感器，采集带式输送机运行时的图像、温度、速度、声音等信息，将各个传感器采集到的信号转换成频域、时频域信息，用IFCNN 对频域、时频域信息分别进行特征提取与融合，结合注意力机制选择重要特征进行故障诊断，从而实现散装物料输送系统的智能巡检。实际应用表明，经SCSO 优化后的IFCNN 可有效提取带式输送机的故障特征，提高故障检测的准确性，从而提高煤矿运输作业的安全性。

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2. 大水矿山多参数水文智能监测预警系统

路燕泽, 王立杰, 宋叶卫, 杨志强

现代矿业 2022, 38 (12): 14-.

摘要（1203）

PDF （2147KB）（56）

国内大水矿山水文监测系统在信息采集、监测范围及实时性等方面还存在不足。以某大水铁矿山为背景，基于GPRS 数据传输及网络传输技术，结合矿山建设实际，提出一套集地表及井下一体的水文在线监测预警解决方案，包括地表水文钻孔自动遥测预警系统和井下水文在线监测预警系统；并提出矿井生产过程中结合应用超前钻探与物探技术实现工作面靶向探放水，将水量较大的探水孔作为长期放水孔加装监测传感设备，实现系统灵活扩展。通过对矿山井上水文钻孔、井下沟渠流量、排水管道流量、管道压力、井下水仓水位等水文参数的实时动态监测和安全预警，及时掌握地下水动态并进行安全管控。

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3. 基于多源系统集成的矿山生产管控系统研究

杨秉阳, 王丛林, 殷志炜, 郑萍, 全丽娟

现代矿业 2022, 38 (12): 22-.

摘要（1196）

PDF （1787KB）（66）

通过有效融合地测采系统、综合配矿的地质预判系统、生产质量管理系统，建立矿山生产管控系统，做到数据底层融会贯通，计划、质量、计量等信息的全局共享，对矿山生产组织、生产保障、生产调度、决策起到支撑作用。将工业4.0、智能制造等先进理念和移动互联网、大数据等新技术引入生产管理和经营过程，进一步推进“两化”深度融合，提高公司核心竞争力，创新管理模式，为生产提供一体化的协同管理和作业平台。

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4. 白象山铁矿一键充填智能化系统研究与应用

丁亮亮, 冯建, 高大林, 韦钢, 徐妍

现代矿业 2022, 38 (12): 18-.

摘要（1147）

PDF （4003KB）（64）

白象山铁矿根据现有充填系统存在滞后性、易堵管以及冒槽难清理等方面的问题，结合现有工艺特点，从智能化控制系统、技术实施以及工艺改造等方面考虑，建设了一键充填智能化技术控制系统。系统包括充填生产的自动化运行、生产水泵联动监控、多参数耦合控制、充填料浆浓度的控制与输送等功能。实践证明：白象山铁矿一键充填智能化控制系统取得了良好的效果，充填效率得到提高，人工劳动成本降低了30%，充填系统的稳定性和生产效率得到保障。

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5. 煤矿井下智能化综采及放煤技术的应用

姜中豪

现代矿业 2022, 38 (12): 5-.

摘要（1045）

PDF （2800KB）（59）

针对煤矿井下综采作业设备协同性能差、综采效率低、放煤过程复杂的现状，提出了一种新的煤矿井下智能化综采及放煤技术方案。该方案以智慧化协同控制为核心，对智慧综采和智慧放煤的技术方案进行了分析，确定了各设备之间进行联动运行的模式。实际应用表明，新的智能化综采及放煤技术方案大幅降低了井下作业人员数量，提升了综采及放煤效率，为实现井下 “智慧化无人综采”作业奠定了基础。

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6. 露天矿山铁路智能运输集中管控系统的研究与应用

何先文, 杨伟, 陈宗援, 张凯

现代矿业 2022, 38 (12): 41-.

摘要（1022）

PDF （1938KB）（53）

露天矿铁路运输集中管控系统是综合计算机技术、信息技术、网络技术、AI 技术、卫星定位技术、轨道电路技术，构建集控制和管理于一体的铁路调度指挥体系。系统支持各种调车自动进路，包括优化进路选择和触发办理时机、自动进路零等待、辅助高效创建调车计划等。系统显著提高了矿山铁路调度的自动化、智能化水平，达到了减员增效的目的。

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7. 大型地下金属矿山标准化安全智能管控平台建设实践

吕波, 石庆涛, 连欢超, 张玉康, 张子太

现代矿业 2022, 38 (12): 30-.

摘要（958）

PDF （1935KB）（60）

事故的发生与风险管控不到位、隐患治理不闭环等有着直接关系，而标准化安全智能管控平台的建设则是对矿山安全生产工作的有力支持。以大型地下冶金矿山为背景搭建标准化安全智能管控平台系统，主要功能模块有风险管控、隐患排查、数据分析、应急管理等。将“双体系”同“标准化”有效融合，突出安全基础管理、风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制等功能，提高对安全工作及时、动态地管控能力。平台实现从被动处理到主动预防、风险预警、可量化与动态化管理模式的转变，极大地提升安全管理工作效率，做到对企业全方位的风险管控和隐患排查。

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8. 中关铁矿架线式电机车无人驾驶技术的改造应用

李林, 于兴社, 马宁, 杜威

现代矿业 2022, 38 (12): 26-.

摘要（912）

PDF （1729KB）（63）

中关铁矿通过对井下电机车运输环节铺设交换式以太网络信号，加装信号I/O 基站信号箱、以太网交换机、定位标签等完成远程信号的闭环接收，同时对电机车本体控制系统加装 PLC 可编辑控制器、S71214C CPU、精确定位装置等，实现电机车与以太网络信号的功能通讯识别，最终完成了电机车自动化远程操控技术改造。该项目实现了中关铁矿电机车远程自动运输、远程装矿、远程卸矿的全流程远程操控作业。

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9. 基于模糊核估计的矿井低照度图像超分辨率重建

王瑞君, 贺杰, 黄瀚, 郭林, 王奕

现代矿业 2022, 38 (12): 9-.

摘要（768）

PDF （3239KB）（63）

在建设智慧矿山的过程中，矿井低光照条件下检测系统对人员违规、机器隐患、环境隐患识别率低，考虑到矿井下图像大多为像素低、噪声多、照度低的真实图像，不适用于常见的重建方法。因此，提出一种基于模糊核估计构建训练集的重建方法，将低分辨率的图像重建为高分辨率的图像。该方法主要包括两部分，首先根据真实数据集DPED 中的图像提取真实的模糊核，通过采用基于retinex 的方法估计真实图像的模糊核，同时引入梯度先验信息以进一步加强模糊核的边缘；然后，构建矿井数据集，将提取到的真实模糊核与矿井数据集卷积构建训练集，最后对矿井下的真实图像进行超分辨率重建测试。试验表明，基于模糊核估计的真实低照度图像超分辨率重建方法为后续系统的检测识别提供了更高分辨率的图片，将该算法初步应用于选煤厂的异物检测中，检测精度达到了95.3%，大大降低了误报率，使煤矿生产更加安全、高效。

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10. 井下机车智能控制系统车地无线网络解决方案

杨坤尧, 刘阳, 马宁, 张素娜

现代矿业 2022, 38 (12): 37-.

摘要（735）

PDF （1987KB）（62）

车地无线网络高速稳定是保障井下机车智能运输系统安全高效运行的关键。以中关铁矿井下电机车无人驾驶智能运输系统为背景，提出井下电机车在高速运行下车地无线网络技术解决方案。在对巷道AP 布点及无缝覆盖技术、信号冗余覆盖技术、RF 射频衰减技术、防电磁抗干扰技术、网络管理技术等进行综合分析的基础上，提出总体网络架构、巷道AP 布点方案、安装技术要点及详细的信号抗干扰技术措施，实现实时无缝地完成车地间图像和控制信号的双向传递，确保地表控制中心与机车之间建立稳定、安全且能避免冲突的通信网络，在地表控制中心实现对井下主干网和车地无线网的管理和控制。

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11. 唐口煤业矿井空压机无人值守控制技术与应用

栗会明

现代矿业 2022, 38 (12): 34-.

摘要（563）

PDF （3174KB）（61）

在煤矿井下给风镐、风钻等风动设备提供动力的空压机一直采用传统人工值守的方式运行，高噪音环境既对员工身心健康存在危害，又不利于设备故障排查。为解决这一难题，提出设计1 套具有多台地面空压机与西门子S7-300 系列PLC 为控制核心组成的空压机自动监控系统，实现空压机房的集中控制与智能化运转，进而实现空压机无人值守的目标。

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12. 固体充填采场覆岩运移规律研究

孙亚峰

现代矿业 2024, 40 (12): 1-6.

摘要（199）

固体充填开采可以有效控制采场岩层移动与地表沉降，其覆岩运移规律在充填体支撑作用下与传统垮落法差异性较大。为揭示固体充填采场顶板岩层移动规律，采用现场调研、理论分析及数值模拟的方法，阐明了采场顶板下沉与充填体支撑力之间的关系，建立充填开采顶板受力模型，给出了充填开采直接顶处于平衡状态时的力学条件；同时基于FLAC3D仿真软件，模拟了回采-充填工艺中采场围岩应力、应变分布特征及其变化规律。结果表明，充填体对覆岩的控制效果受地质、材料和技术的制约；固体充填开采工作面超前集中应力峰值位于前方15 m，采空区集中应力位于工作面后方40 m范围处，工作面后方充填采空区10 m的范围应力降低；随着采空区不断充填，最大位移发生在靠近工作面一侧的充填体内，充填后采空区围岩总变形量减少58.14%，工作面前方煤壁总变形量约37.5%。研究成果进一步证实了采空区充填体对采场围岩变形的抑制效果，为固体充填开采顶板控制理论和工程实践提供理论依据。

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13. 浙江省矿产资源开发督察方法及路径探索

时磊, 韩帅, 张颖, 刘一, 湛龙, 曾勇

现代矿业 2023, 39 (04): 1-.

摘要（192）

PDF （3838KB）（357）

2021 年度国家自然资源督察机构首次对管辖区域内重点省份开展了矿产资源督察。针对矿业权审批登记及全面推进竞争性出让、矿产资源开发利用秩序、废弃露天矿山生态修复落实情况3 个重点内容，建立了相关督察流程和方法路径；同时在省域研判的基础上选择重点地市进行实地核查，对方法路径进行检验和完善，并就督察过程中存在的技术难点提出了建议。本工作可为其他地市矿产资源督察工作提供参考。

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14.

矿山应急救援虚拟仿真虚实互动技术及实现途径

孙颍昊毋晓军李保宏李玉良崔豫楠党煜

现代矿业 2024, 40 (06): 1-.

摘要（161）

PDF （1828KB）（209）

虚实互动技术是虚拟仿真的重要组成部分，现有矿山虚拟互动技术存在交互单一、跟

手性差等不足，实际应用表现不佳。为此，提出了适用于矿山应急救援虚拟仿真虚实互动技术的实

现途径，以多模态交互技术为基础，运用虚拟多角色协同作业交互技术与环境漫游系统。通过运用

这些技术，极大提升了矿山应急救援虚拟仿真虚实互动的交互效率与沉浸感，为智慧矿山建设提供

技术支撑。

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15. 云南新平大红山铁铜矿床地层控矿规律分析

杨兴华

现代矿业 2023, 39 (04): 17-.

摘要（136）

PDF （1766KB）（215）

为进一步厘清大红山铁铜矿床形成机理，对前人相关成果及本次矿床地质工作成果进行综合分析。分析认为：①大红山铁铜矿床成因属海底火山喷发—搬运沉积—变质改造型矿床，严格受控于地层岩性，但其成矿形式与火山机构附近“原位沉积”矿床存在较大差异。②矿区大红山群曼岗河组、红山组具有显著的成矿专属性。③曼岗河期火山成矿作用和红山期火山成矿作用为2 个不同的火山成矿系统，曼岗河期以火山喷气作用为主，赋矿岩性为火山机构所控制的局域性地质单元，在火山结构内部及附近产出“大红山式”铁矿；红山期以中心式火山溢流作用为主，成矿严格受火山活动强度和沉积环境的双重控制，赋存“大红山式”铜矿。

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16.

保安煤矿褶曲构造影响区三软煤层巷道变形特征及支护优化

韩志伟曹勇

现代矿业 2024, 40 (06): 67-.

摘要（132）

PDF （2001KB）（89）

保安煤矿运输巷在褶曲构造影响区掘进时，随着围岩破碎程度增加，受构造应力发育

等影响，出现原有架棚支护无法有效控制围岩变形的问题。在综合地应力测定、认识围岩破碎分布

范围及原支护围岩变形特征基础上，提出采用留断面+锚杆（索）+围岩注浆+钢架棚方式进行支护。

通过适当增大巷道断面，允许围岩出现一定变形，以便释放部分围岩应力；通过注浆改善围岩承载能

力及稳定性，提升锚杆（索）与围岩耦合效果；采用架棚+单体支柱+金属网，给巷道表面围岩施加较大

作用力，并与锚杆（索）、围岩共同配合，控制围岩变形。经工程应用，运输巷围岩变形问题得以较好

解决，为构造影响区三软煤层巷道围岩支护提供借鉴。

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17.

宁国地区萤石矿地质特征与成矿规律

马建勇

现代矿业 2024, 40 (06): 27-.

摘要（124）

PDF （1657KB）（117）

安徽省宁国地区发育众多萤石矿床（点），通过总结该地区萤石矿床的地质特征及成矿

规律，为勘查工作提供指导。萤石矿体产于燕山期花岗岩体（脉）外围，主要呈脉状赋存于震旦系及

寒武系地层中的北东向次级断裂破碎带中。矿石类型主要为萤石型、石英-萤石型及萤石-石英型3

种，矿体围岩蚀变主要为硅化、绢云母化及碳酸盐化，表明萤石矿床属于低温热液充填矿床。北东向

次级断裂、硅化等围岩蚀变及氟异常可作为本区萤石矿找矿标志。

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18. 罗河铁矿地质构造对采矿活动的影响分析

何晓文

现代矿业 2023, 39 (04): 11-.

摘要（122）

PDF （2707KB）（231）

为高效开发矿产资源、保障矿山基建及生产安全，通过对罗河铁矿区域地质构造的分析研究，归纳矿区地层的褶皱、断裂等构造的形态特征，分析矿山地质构造对工程地质、水文地质的影响，从而为开采工程设计提供依据。构造变形主要为燕山期造山运动，地质构造的发育时间由早到晚为F1 系列、F3/F4 系列、F2 系列、褶皱，即基底隆起晚于基底断裂；F1 系列断裂为主要控矿构造，其他断裂和褶皱晚于矿体形成；F2 系列断裂为主要导水通道；Z1、Z2 系列褶皱控制着矿体顶底板的起伏，并影响矿岩的稳定性；母岩原始裂隙有利于蚀变矿化。

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19. 某铜钴矿石加工企业海外采购矿石的风险管控

张书琛, 高帮飞, 张磊磊, 姚刚, 陈伟康

现代矿业 2023, 39 (04): 7-.

摘要（109）

PDF （2121KB）（234）

对从海外矿山采购矿石进行加工的企业，由于存在矿石采购流程长、涉及因素多、管理难度大、经济性欠佳等消极因素，若管理不当易造成经济损失。为给类似企业防范风险提供指导，以从海外采购铜钴矿石生产铜钴精矿的某企业为例，介绍了通过健全管理制度、明确责任分工、实行分堆管理、实施验证取样、严格内控管理等措施，有效防范和管控了矿石采购风险的经验。

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20. 考虑不确定需求的煤矿辅助运输配送路径规划算法设计与应用

张兰

现代矿业 2024, 40 (12): 7-11.

摘要（109）

煤矿辅助运输配送多为混合形式，配送时间较长，配送效率较低。为此，提出考虑不确定需求的煤矿辅助运输配送路径规划算法。根据物流配送有向图，以配送成本最低、配送碳排放量最低以及客户满意度最高为目标构造路径规划目标函数，并采用偏差度函数近似模拟客户满意度变化，结合客户需求点的不确定性需求，挖掘目标函数的约束条件，由此构建配送路径规划模型，利用改进鲸鱼优化算法对模型求解，以此生成最优配送路径规划方案。实例应用结果表明，算法能够在更短时间内完成配送任务，配送效率更高。

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