礦山數(shù)字化技術(shù)

千里之行，始于腳下。第2頁/共2頁精品文檔推薦礦山數(shù)字化技術(shù)

北京九礦礦山工程設(shè)計討論院(產(chǎn)品綱要非煤版)聯(lián)系

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北京市海淀區(qū)學(xué)院路丁11號，礦大溝通中心。名目1礦床三維數(shù)字化系統(tǒng)12三維智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)23三維可視化的通風(fēng)系統(tǒng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)34基于三維顯示及實時在線監(jiān)測的智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)45礦井綜合數(shù)字化系統(tǒng)56地表微小變形實時在線監(jiān)測設(shè)備雙頻差分GPS定位系統(tǒng)6編號：時間：2023年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第7頁共9頁1礦床三維數(shù)

字化系統(tǒng)礦床數(shù)字化技術(shù)，包括以下內(nèi)容：

(1)構(gòu)建三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫；

(2)建立礦床的實體模型；

(3)建立礦床的塊體模型；

(4)建立礦床的品位模型；

(5)建立巷道的實體模型；

(6)建立礦床的地形模型。

在建立礦床三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過建立三維數(shù)字化模型，可以精確?????地描繪出礦床的三維形態(tài)，礦井、巷道等的空間位置，實現(xiàn)礦山地表、巷道、礦體等的三維顯示，同時可以描述礦體的品位變化、鉀、鈉、磷、硫、氟的分布狀態(tài)。

系統(tǒng)可以應(yīng)用于礦山設(shè)計、生產(chǎn)方案、礦山單體設(shè)計、礦石質(zhì)量綜合、長遠規(guī)劃、人員定位等得設(shè)計等。

礦床數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況如圖

1.1所示。

圖

1.1礦床數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況礦體中礦石品位變動狀況

如圖

1.2所示。

圖

1.2礦石品位變動狀況圖2三維智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)礦井通風(fēng)是礦山平安生產(chǎn)的一個極其重要的環(huán)節(jié)。

礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)，通過建立通風(fēng)系統(tǒng)三維空間數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建通風(fēng)系統(tǒng)的三維可視化模型，不僅能直觀地反映礦井的通風(fēng)狀態(tài)，還可以用于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、災(zāi)難模擬、污染物集中模擬、熱模擬、反風(fēng)試驗、故障診斷、長遠規(guī)劃等，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理的良好工具。礦井三維數(shù)字化智能通風(fēng)系統(tǒng)的討論內(nèi)容如下：

(1)構(gòu)建礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)庫；

(2)構(gòu)建可視化的礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)模型；

(3)實現(xiàn)通風(fēng)參量的自動解算功能；

(4)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)，模擬通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)；(5

)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化功能；

(6)實現(xiàn)反風(fēng)模擬功能；

(7)實現(xiàn)局部巷道災(zāi)難模擬功能；

(8)實現(xiàn)污染物集中規(guī)律討論；

(9)實現(xiàn)通風(fēng)設(shè)計及規(guī)劃功能。

礦井三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型如圖

2.1所示。

圖

2.1礦井三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型除此之外，礦井三維數(shù)字化智能通風(fēng)系統(tǒng)還可以進行以下各類分析：

(1)模擬新掘和報廢井巷，模擬井巷斷面或長度變化；

(2)模擬風(fēng)門個數(shù)、位置、調(diào)整量分析；

(3)模擬風(fēng)機數(shù)量、位置和特性分析；

(4)地面主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)分析；

(5)井下局部通風(fēng)分析；

(6)風(fēng)路固定風(fēng)量、固定風(fēng)壓，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流按需安排仿真分析；

(7)基于最小調(diào)整功耗的網(wǎng)絡(luò)增阻調(diào)整通路法分析；

(8)風(fēng)機調(diào)速、反風(fēng)模擬分析；

(9)礦井需風(fēng)

量分析與評價；

(10)通風(fēng)系統(tǒng)牢靠性、靈敏性和最大通風(fēng)力量分析；(11)串聯(lián)通風(fēng)和污風(fēng)循環(huán)猜測與分析；(12)通風(fēng)系統(tǒng)功耗分析，通風(fēng)成本估算、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟性評價；(13)礦井自然風(fēng)壓分析、風(fēng)流可壓縮性分析；(14)動態(tài)對風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓等數(shù)據(jù)進行著色，超速和微風(fēng)巷道猜測分析。3三維可視化的通風(fēng)系統(tǒng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是保障煤礦呼入新奇空氣、排解有害氣體的重要環(huán)節(jié)，通風(fēng)系統(tǒng)是否正常工作，關(guān)系到煤礦的健康、平安與環(huán)境。

三維可視化的通風(fēng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，在建立巷道三維可視化模型的基礎(chǔ)上，對風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)速等通風(fēng)參數(shù)進行實時在線監(jiān)測，并實現(xiàn)三維立體展現(xiàn)。

同時監(jiān)測的參數(shù)還有溫度、濕度、粉塵濃度

，甲烷、一氧化碳、二氧化碳等有害氣體濃度。

礦井通風(fēng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的討論內(nèi)容如下：

(1)風(fēng)量實時在線監(jiān)測；

(2)風(fēng)速實時在線監(jiān)測；

(3)風(fēng)壓實時在線監(jiān)測；

(4)甲烷實時在線監(jiān)測；

(5)溫度實時在線監(jiān)測；

(6)濕度實時在線監(jiān)測；

(7)有害氣體實時在線監(jiān)測；

(8)粉塵濃度實時在線監(jiān)測。其實施過程如下：

(1)數(shù)據(jù)采集；

(2)數(shù)據(jù)的編譯；

(3)數(shù)據(jù)的傳輸；

(4)數(shù)據(jù)的解析；

(5)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)；

(6)數(shù)據(jù)的整理與分析。該系統(tǒng)可以與三維通風(fēng)空間數(shù)據(jù)庫及三維智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)協(xié)作使用，利用實時在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)，隨時對數(shù)據(jù)庫進行更新，并智能模擬礦井的通風(fēng)狀態(tài)。

通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)狀況

如圖

3.1所示。

圖

3.1通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)4基于三維顯示及實時在線監(jiān)測的智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)

4.1礦床三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫及礦床三維數(shù)字化模型的構(gòu)建討論內(nèi)容如下：

(1)構(gòu)建三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫；

(2)建立礦床的實體模型；

(3)建立礦床的塊體模型；

(4)建立礦床的豐度模型；

(5)建立巷道的實體模型；

(6)建立礦床的地形模型。在建立礦床三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過建立三維數(shù)字化模型，可以精確?????地描繪出礦床的三維形態(tài)，礦井、巷道等的空間位置，實現(xiàn)礦山地表、巷道、礦體等的三維顯示，同時可以描述礦體的品位變化、鉀、鈉、磷、硫、氟的分布狀態(tài)。

系統(tǒng)可以應(yīng)用于礦山設(shè)計、生產(chǎn)方案、

礦山單體設(shè)計、礦石質(zhì)量綜合、長遠規(guī)劃、人員定位等得設(shè)計等。

礦床數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況如圖

4.1所示。

圖

4.1礦床數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況

4.2礦床三維通風(fēng)空間數(shù)據(jù)庫及三維智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)礦井三維數(shù)字化智能通風(fēng)系統(tǒng)具有以下幾個討論內(nèi)容。

(1)構(gòu)建礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)庫；

(2)構(gòu)建可視化的礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)模型；

(3)實現(xiàn)通風(fēng)參量的自動解算功能；

(4)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)，模擬通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)；

(5)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化功能；

(6)實現(xiàn)反風(fēng)模擬功能；

(7)實現(xiàn)局部巷道災(zāi)難模擬功能；

(8)實現(xiàn)污染物集中規(guī)律討論；

(9)實現(xiàn)通風(fēng)設(shè)計及規(guī)劃功能。

4.3三維可視化的通風(fēng)實時

在線監(jiān)測系統(tǒng)討論礦井通風(fēng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的詳細內(nèi)容如下：

(1)風(fēng)量實時在線監(jiān)測；

(2)風(fēng)速實時在線監(jiān)測；

(3)風(fēng)壓實時在線監(jiān)測；

(4)甲烷實時在線監(jiān)測；

(5)溫度實時在線監(jiān)測；

(6)濕度實時在線監(jiān)測；

(7)有害氣體實時在線監(jiān)測；

(8)粉塵濃度實時在線監(jiān)測。

通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)狀況如圖

4.2所示。圖

4.2通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)5礦井綜合數(shù)字化系統(tǒng)

5.1礦床三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫及礦床三維數(shù)字化模型的構(gòu)建討論內(nèi)容如下：

(1)構(gòu)建三維空間地質(zhì)數(shù)據(jù)庫；

(2)建立礦床的實體模型；

(3)建立礦床的塊體模型；

(4)建立礦床的豐度模型；

(5)建立巷道的實體模

型；

(6)建立礦床的地形模型。

礦井?dāng)?shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況如圖

5.1所示。

圖

5.1礦井?dāng)?shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況

5.2礦井三維通風(fēng)空間數(shù)據(jù)庫及三維智能通風(fēng)決策支持系統(tǒng)礦井三維數(shù)字化智能通風(fēng)系統(tǒng)具有以下幾個討論內(nèi)容。

(1)構(gòu)建礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)庫；

(2)構(gòu)建可視化的礦井通風(fēng)三維空間數(shù)據(jù)模型；

(3)實現(xiàn)通風(fēng)參量的自動解算功能；

(4)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻等的直觀展現(xiàn)，模擬通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)；

(5)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化功能；

(6)實現(xiàn)反風(fēng)模擬功能；

(7)實現(xiàn)局部巷道災(zāi)難模擬功能；

(8)實現(xiàn)污染物集中規(guī)律討論；

(9)實現(xiàn)通風(fēng)設(shè)計及規(guī)劃功能。

5.3三維可視化的通風(fēng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)討論礦井通風(fēng)實時

在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的詳細內(nèi)容如下：

(1)風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓實時在線監(jiān)測；、

(2)瓦斯、溫度、濕度、有害氣體、粉塵濃度實時在線監(jiān)測。

5.4綜合數(shù)字化信息系統(tǒng)討論綜合數(shù)字化信息系統(tǒng)包括：

(1)調(diào)度室大屏幕；

(2)集中掌握系統(tǒng)；

(3)信號傳輸(光纖)系統(tǒng)；

(4)礦床三維數(shù)字化系統(tǒng)；

(5)通風(fēng)智能優(yōu)化系統(tǒng)；

(6)通風(fēng)實時在線監(jiān)測系統(tǒng)；

(7)粉塵監(jiān)控系統(tǒng)；

(8)人員定位系統(tǒng)；

(9)風(fēng)機工況監(jiān)測系統(tǒng)；

(10)頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)；(11)采礦設(shè)備、掘進設(shè)備、膠帶等的監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)；(12)語音傳輸系統(tǒng)；(13)爆破監(jiān)控系統(tǒng)；(14)局部風(fēng)機靈能掌握系統(tǒng)；(15)帶壓區(qū)水壓在線監(jiān)測系統(tǒng)；(16)水倉水位監(jiān)測系統(tǒng)；(

17)地表沉降監(jiān)測系統(tǒng)。

礦井綜合數(shù)字化系統(tǒng)如圖

5.2所示。

圖

5.2礦井綜合數(shù)字化系統(tǒng)6地表微小變形實時在線監(jiān)測設(shè)備雙頻差分GPS定位系統(tǒng)系統(tǒng)由雙頻差分GPS接收機，分析軟件，電池、阻逆天線、無線信號傳輸?shù)葞撞糠纸M成。

6.1系統(tǒng)采納的技術(shù)

(1)GPS(GlobalPositioningSystem全球定位系統(tǒng))技術(shù)；

(2)GPS差分定位技術(shù)；

(3)雙頻定位技術(shù)；

(4)載波相位測量技術(shù)；

(5)實時動態(tài)差分技術(shù)，RTK（Real-timekinematic）；

(6)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)；

(7)多星定位技術(shù)；

(8)VRS（VirtualReferenceStation虛擬參考站）。

6.2

系統(tǒng)的先進性

(1)雙頻多星GPS相位差分定位技術(shù)。

本系統(tǒng)全部表面位移監(jiān)測都采納雙頻GPS，應(yīng)用雙頻GPS接收機不僅精度高、牢靠性好、抗惡劣環(huán)境，而且應(yīng)用雙頻GPS監(jiān)測時效性好，最短反應(yīng)時間可以為2分鐘，這樣對塌陷區(qū)不僅可以變化趨勢分析，而且還可以預(yù)警

(2)系統(tǒng)采納太陽能供電。比較遠的監(jiān)測點采納太陽能供電，這樣做的目的是即節(jié)約了拉線供電的麻煩，也節(jié)約了能源消耗。

(3)軟件系統(tǒng)對監(jiān)測結(jié)果多方式自動分析。

本系統(tǒng)軟件對監(jiān)測結(jié)果進行點實時變化分析、變化趨勢分析、各監(jiān)測點對比分析、面變化分析、線變化分析以及變化速度、加速度等分析。

(4)高頻無線傳輸技術(shù)。

本系統(tǒng)全部通訊方式都是采納無線網(wǎng)橋通訊方式（各監(jiān)測站到尾礦庫監(jiān)測室、監(jiān)測室到梅山公司），本通訊方式的特點是不需要依靠其它運營商、