矿山应用服务（共12篇）
矿山应用服务 篇1
0 引言
徐州铁矿集团吴庄铁矿是江苏省首家物联网试点单位。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上, 将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间, 进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是:通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
1 感知矿山基本概念与特征
“感知矿山”通过全面感知, 对井下人员 (人员定位、无线通讯) 、设备 (综合自动化) 、环境 (安全监控) 等全面感知, 并通过网络实现全面覆盖, 同时还具有直观形象的应用, 通过3DGIS矿区全息展示, 来全面感知矿山。
矿山物联网是指构成矿山中人与人、人与物和物与物互联的网络。具体来说是包括矿工、矿井设备以及矿井环境等信息在内的可感知互联网络。
自动化矿井、信息化矿山、智能矿山、数字矿山、矿山综合自动化、矿山管控一体化等都是矿山信息化的概念, 而矿山物联网提出“感知矿山”, 是对矿山信息化所有概念提法的综合与升华。
2 感知矿山的系统结构
感知矿山的系统主要由硬件系统和软件系统组成, 硬件系统是物联系统的躯干, 是支撑系统运行的基础, 完成数据采集、传输、存储和显示等功能;软件系统是物联系统的中枢神经, 完成数据的综合集成、控制、处理、决策参考以及辅助的人员定位、三维GIS、设备控制、生产报表等功能。
1) 数据采集设备层
数据采集设备层主要用于采集各类物理量、标识、音频、视频数据。该层设备主要包括各种形式的传感器、语音、视频设备。
2) 网络层
实现更加广泛的互联功能, 能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。
3) 应用层
应用层利用综合视频显示平台、调度电话、广播系统等实现对各类数据的综合显示、存储和处理;
3 感知矿山硬件建设
1) 工业以太环网
为提高矿山生产能力和安全生产管理水平, 多数矿山已安装或即将建设多种自动化系统, 如:提升自动化系统、排水自动化系统、皮带运输自动化系统、通风自动化系统、供电自动化系统、工业电视系统等。这些系统大多是在不同阶段建设, 处于相互独立的状态, 造成了很多为问题, 如:
(1) 通讯线路重复投资、重复建设;
(2) 整体可靠性差, 不利于矿井安全生产;
(3) 各种系统自成体系, 需要专门、独立的值班和维护人员;
(4) 各系统自成一体, 信息不能互通, 不能发挥自动化系统的综合效益;
(5) 系统维护量大, 维修、维护困难。
千兆工业以太环网既可避免网络传输瓶颈, 又大大节省了投资。光纤传输实现同网、同缆、同芯传输数据、音频和视频的业务应用, 可实现视频、IP电话和数据的三网合一。
2) 矿调度室
矿调度室是整个矿山物联系统的核心, 也是生产、管理信息汇聚的中心, 在整个系统中有着举足轻重的核心作用, 矿调度网络必须确保稳定、可靠、安全。
矿调度室的基本功能如下:
(1) 对各类数据、基本软硬件资源的调配和管理;
(2) 提供多种应用服务, 如组态、三维GIS、人员定位、考勤、汽车衡等功能。
(3) 保证对各类生产、安全和管理数据的实时可靠的存储、管理;
(4) 确保网络安全, 对网络访问的安全认证, 尤其在WI-FI接入认证、系统核心业务资源的访问等关键资源的安全认证;
(5) 通过工业电视系统实时显示各监控画面;
(6) 通过数字调度电话系统实现与井下IP电话的通信。
3) 压风机房
系统主要实现如下功能:
(1) 控制功能:风机的启动、停止、反风、风门启闭控制等控制功能;
(2) 具备就地控制/就地集中控制/上位机控制三种工作方式, 就地方式 (检修方式) 时各设备由设备本身的控制按钮操作, 便于设备的检修;就地集中方式由PLC柜完成风机及辅助设备的协调控制;上位机控制方式时可在工控机上完成对风机的远程控制;
(3) 监测功能:实时监测通风机 (设备) 性能参数, 如:矿井负压、流量、全/静压、轴功率等;
(4) 实时显示风机运行性能曲线;
(5) 实时监测风机配用电机的电气参数, 如:电流、电压、功率;
(6) 实时监测设备的状态参数:振动烈度、定子及轴承温度;
(7) 实时监测风门位置。
4) 井下炸药库
井下炸药库主要利用温度和压力传感器采集库房的温度, 网络布局结构简单, 通过CAN转以太网协议转换器直接接入骨干网中。
泵房排水系统:
水泵自动控制系统是由六个部分组成的, 分别是:数据采集系统、水泵自动轮换系统、状态动态显示和故障报警以及数据上传等等, 可以在保证水泵安全运行的同时又实现了运行自动化, 系统的系统主要功能如下:
(1) PLC控制程序采用模块化结构, 系统可按程序模块分段调试, 分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂, 便于模拟调试, 运行速度快等特点;
(2) PLC自动检测水位信号, 计算单位时间内不同水位段水位的上升速率, 从而判断矿井的涌水量, 自动投入和退出水泵运行台数, 合理地调度水泵运行;
(3) 系统根据水位和压力控制原则, 自动实现水泵的轮换工作;
(4) 系统具有通讯接口功能, PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机通讯, 传送数据, 交换信息, 实现水泵自动监控功能;
(5) 系统可根据投入运行泵组的位置, 自动选择启动射流泵, 若在程序设定的时间内达不到真空度, 便有报警输出;
(6) 在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况, 实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数, 超限报警, 故障点自动闪烁。具有故障记录, 支持历史数据查询等功能;
(7) 超温保护:水泵长期运行, 当轴承温度或定子温度超出允许值时, 通过温度保护装置及PLC实现超限报警;
(8) 流量保护:在水泵正常启动或者运行后, 如果出现流量不能达到正常值的情况, 可以通过保护装置促使本台水泵停止运行, 自动转换为启动另一台水泵;
(9) 电动机故障:利用PLC及触摸屏监视水泵电机的电气故障, 如:低电压、漏电、过电流等等, 并参与控制;
(10) 电动闸阀故障:由闸阀通过检测故障, 并且能够参与到水泵的联锁控制中。
系统控制具有3种工作的方式, 包括:手动检测工作方式、半自动工作方式以及自动方式。手动检修方式主要在手动试车以及故障检修时应用, 当某台水泵以及水泵的附属设备发生故障时, 为了不影响其他泵组的运行, 出现故障的泵组就会自动退出运行。因为PLC柜上都设有该泵的禁止启动按钮, 为了保证安全可靠的系统以及防止其他人员的失误操作, 系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行;半自动方式, 某台或几台泵组都是由工作人员选择投入的, PLC只自动完成已选泵组的监控工作以及启停工作;自动时, 由PLC检测水位、压力及有关信号, 自动完成各泵组运行。
5) 变电所
变电所主要通过温度、电压、电流等传感器监测设备的运行状态。
6) 主副井
主副井主要采用视频监控结合人员定位的功能来监视主井提升设备、副井工作人员出入状态, 实现对设备的实时监控和考勤。
4 感知矿山软件建设
软件平台是物联系统的灵魂, 软件平台负责对所有采集信息的集中接收、存储、处理。这些海量信息主要集中在矿调度室进行分类分析与处理。结合矿调度室网络布局结构和设计功能要求, 将软件平台划分为应用服务子系统、管理子系统、三维GIS子系统和安全子系统四大子系统。其中各系统根据功能进一步划分。
4.1 视频监控
企业视频监控拟建设一套以分布式数字视频软件系统平台和嵌入式视频服务器设备为核心的数字网络工业电视系统, 实现工业生产和矿区安防视频监控数据的采集、数字化、IP传输、高效存储、电视墙实时监控以及WEB访问功能, 并能与集团公司工业电视系统实现无缝连接。具有以下功能特点:
1) 图像显示:可通过计算机显示器显示视频图像, 也可通过解码设备在电视墙显示;
2) 多区域组合显示:提供单画面、4画面、9画面多种视频实时显示界面, 可通过点击编码器名称方便地播放图像;
3) 分布式显示:支持多个客户端同时查看一个监控点的图像;
4) 支持摄像机远程控制功能:可对权限范围内的摄像机进行远程控制, 包括镜头上下左右移动、镜头缩放、光圈调整、调焦 (摄像机支持此功能) ;
5) 提供分布式录像服务:可同时录像的镜头数量不受单一服务器的限制;
6) 站点管理:系统管理员实现站点管理, 设备管理、用户管理等各项管理, 包括配置、修改、删除等。可自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息, 包括名称、IP地址, 可修改站点名称, 可删除无效站点;
7) 用户授权访问:提供多种用户类型, 包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户, 分别授予不同的权限范围;
8) 应用接口:与其它信息系统实现无缝连接的能力, 建立统一认证系统。
4.2 监测监控
监测监控子系统主要完成泵房、风机、井下环境监测、配电所、主副井等各个安全监控节点传感网络数据的集中接收、存储和处理及反馈控制, 是生产监控的核心部分。主要完成以下功能:
1) 泵房监控:用组态或WEB方式实时显示水泵的开停、转速、温度等传感数据;通过控制指令控制水泵的开停;
2) 风机监控:用组态或WEB方式实时显示风机的风速、压力、温度、转速等传感数据, 通过指令控制风机的转速;
3) 井下环境监测:用组态或WEB方式实时显示井下巷道、工作面的环境参数;
4) 配电房监视:用组态或WEB方式实时显示配电设施的工作参数;
5) 主副井监视:监视主井提升设备的工作状态, 并组态显示提升设备的工作状态, 视频监控设备的运转状态;通过组态显示副井的人员定位信息、进口的视频图像, 结合三维GIS系统显示手持移动设备的三维GIS状态。
4.3 人员定位
人员定位功能是井下作业过程中, 对人员的分布及运动进行实时监视的定位系统。设计中采用WI-FI与人员定位系统相结合的方式, 通过分布在矿井中的若干WI-FI节点和人员定位分站来定位井下人员的空间位置, 结合三维GIS系统实时显示井下人员、机车及传感器的实时工作状态。主要功能有:
1) 身份识别:WI-FI节点和井下人员定位读卡器通过读取移动终端携带的身份识别卡来辨认识别移动对象;
2) 跟踪显示:通过三维GIS实时追踪移动终端的位置;
3) 考勤功能:能够准确统计矿工入井、升井时间, 并可按班次按部门生成日考勤、月考勤统计报表;
4) 定位功能:对井下矿工的分布情况分区域实时监测。实时监测全矿井井下矿工总数, 实时监测采场工作面矿工总数, 实时监测掘进工作面矿工总数以及井下其他区域矿工总数。根据各矿实际情况绘制井下巷道、采区图, 该图是动态的, 随着井下人员的移动, 该图显示的各区域人数会随时更新。输入任意人员的姓名或编号, 可以立即以图形方式显示此人当前所在区域;也可以同时输入多个人员, 以文字方式显示这些人各自在井下的当前位置;
5) 统计查询进入特殊区域人员:对于井下的某些特殊区域, 例如规定不准一般人员进入的危险区域, 在行踪保留时段内可以随时进行查询, 列出进入该区域的人员和出、入时间;
6) 报警功能:对某个区域的人员数量进行限制, 如果超员则告警。当矿工进入禁区时, 系统会告警, 提示管理人员采取相应措施。当矿工在井下停留超出规定时间或没有做够规定时间, 系统将告警并记录。当矿工未按规定的行进路线行走, 行进到禁行区, 系统将告警并给予提示。
4.4 汽车衡子系统
汽车衡作为企业生产管理的重要组成部分之一, 用于称重矿石, 并统计各种销售信息。主要完成以下功能:
1) 数据获取:通过接口网关自动取得仪表实时数据并按照要求换算及运算;
2) 数据调用:称重时自动调用车辆的相关数据, 如驾驶员、皮重等内容;
3) 磅单打印:系统自动按权限及设置打印磅单;
4) 查询:任意方式组合查询;
5) 数据统计:自动统计查询结果的总量合计:包括毛重、皮重、净重、单价、金额及结算重量等。
5 结论
物联网技术在矿山成功应用后, 可达到监、管、控一体化;最大限度地实现“无人值守, 有人巡视”, 达到减员增效;信息资源充分共享化, 达到安全生产、节能增效, 为矿山安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害, 提供有效手段。
摘要：本文简要地介绍了物联网的概念以及感知矿山的基本概念与特征, 重点介绍了感知矿山的系统组成和体系建设。
关键词：物联网,感知矿山,自动化
参考文献
[1]古德生.对中国矿业可持续发展问题的思考 (一) [J].世界采矿快报, 1997 (2) .
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矿山应用服务 篇2
矿山企业信息化研究与应用
该文简要介绍我国矿山企业信息化建设的.现状,分析矿山企业信息化建设的特点以及华丰矿自主开发的计算机局域网络系统构成、性能及其在生产经营实践中的应用成果.
作 者：齐加俊 张修峰 作者单位：新汶矿业集团公司华丰煤矿刊 名：山东煤炭科技英文刊名：SHANDONG COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(2)分类号：F4关键词：矿山企业 信息化 煤矿局域网络 经营管理 生产管理
矿山应用服务 篇3
【摘要】介绍现场混装乳化炸药的性能特点和现场混装乳化炸药在葛洲坝水泥公司石灰石矿山的应用。通过对比膨化炸药，分析了现场混装乳化炸药在实际应用的优点和缺点，表明乳化炸药现场混装技术有助于解决炮孔内积水导致的爆破效果差和爆区根底偏高的问题，是保证爆破效果和保障生产安全的有效途径。
【关键词】现场混装乳化炸药；孔内积水；安全；爆破；石灰石矿
Application of On-site Mixed Emulsion Explosive in Cement Open Mine
WEI Wei， HU Shi-shi
（Gezhongba Group Cement Co.， LTD， Hubei Jingmen， 448000， China）
Abstract：This paper introduces the performances and applications of on-site mixed emulsion explosive in Gezhouba Cement limestone mine. By comparion with the puffed explosives， the paper analyzes the advantages and disadvantages of on-site mixed emulsion explosive in practical application， indicating that mixed technology helps improve the blasing effect and the high foundation in explosive area that caused by poor water in blasthole， and that is an effective way to ecsure blasting effect and safety.
Key Words：on-site mixed emulsion explosive；water hole； safety； blasting； limestone mine
乳化炸藥现场混装技术是集生产、运输和装药于一体的作业技术[1]，具有爆破效果好、安全、计量准确和机械化程度高等显著特点，俨然成为爆破领域主要的研究方向和国内外采用的先进技术。本文介绍了现场混装乳化炸药在中国葛洲坝集团水泥有限公司（简称葛洲坝水泥公司）某石灰石矿山的应用，并分析了应用效果。
1、矿山生产现状
葛洲坝水泥公司石灰石矿山是4800t/d水泥熟料新型干法生产线的配套矿山。目前，建成一条年产200万吨石灰石矿山生产线来供应生产，开采标高较低（最高+152～+40m），年需要消耗约400吨炸药。
该区域雨量充沛、降雨量大，冰冻期短，雨季集中在4～8月份，年降雨天数平均150多天。地质报告指出，在矿区西部、北部和中部，岩溶、节理裂隙较发育，矿区其他部位也有岩溶裂隙的存在。这些岩溶裂隙含水层标高达到+90m左右，导致钻孔中常有较多积水，给爆破工作带来很大的难度，影响了爆破效果。
矿山早期采用膨化硝铵炸药，在钻孔底装填卷装塑料袋乳化炸药，天气好的情况下，孔内积水较少时，能够较好完成爆破任务。但是，塑料袋卷装内总是存有一定空气，使得炸药卷的整体密度不均匀，孔内装药不均匀，特别是在雨季，孔内积水增多，炮孔积水中悬浮一定程度的泥浆，整体密度增大，使得卷装乳化炸药不易下沉，造成装药效率低[2]，难以保证爆破效果，严重影响矿山生产任务安排及实施。而且，炮孔底部水柱较高时，炮孔上部炸药爆炸的冲击波难以破坏孔底周围的岩石，易留下较高根底[2]，需要二次爆破，增加了爆破成本。公司后期使用现场混装乳化炸药，只需将输送软管放至孔底，然后开始装药，即可保证装药的连续性和密实性。现场混装乳化炸药对炮孔内积水表现出很强的适应性。
2、现场混装乳化炸药的优点
现场混装乳化炸药主要由硝酸铵和硝酸钠水溶液、乳化剂与柴油等组成，原料来源广、价格低，乳胶基质稳定、安全，便于运输。
2.1炸药成本
现场混装乳化炸药，只需一套现场混装乳化炸药移动式地面站生产系统，减少了中间流通和运输环节，相较于膨化硝铵炸药，降低了爆破器材的价格。每吨炸药比膨化硝铵炸药低约3000元，按每年消耗400吨炸药，每年可以节约120万元。同时，乳化炸药现场混装技术还可以节约传统炸药库建设成本。
2.2安全性
现场混装乳化炸药即用即配，装入炮孔之前，炸药以原材料或半成品状态存在，混合和敏化过程都在现场进行，只有敏化剂混入乳胶基质并经过5～10min发泡后，才具有被雷管激发的感度，相较于膨化硝铵炸药，避免了储存、运输和使用环节的不安全因素，也降低了因炸药成品丢失带来的安全隐患；在装药全程采用机械装药，减少了因为人为操作失误而产生的安全隐患。现场混装乳化炸药属于乳膏状炸药系列，在装药过程不会产生白色固体物质，爆破产生的有害粉尘和有毒气体也较少，保证了爆破现场的安全环保。但是，现场混装乳化炸药的安全是相对的，依然存在着爆炸属性[3]。
2.3生产成本
相较于膨化硝铵炸药，现场混装乳化炸药密度大，采用耦合装药，装药同样高度，药量多出约30%，经多次试验，将孔网参数进行扩大，在使用同等量炸药的前提下，减少约20%的钻孔量，节约了钻孔成本和时间，延长了钻机及钻头的使用寿命，减少了设备维修和投入的成本。
乳化炸药现场混装技术采用机械化作业，每次10t的炸药需要4人作业2.5h完成，整个装药、填孔、联网和起爆过程能够在3h内完成。相较于膨化硝铵炸药需要10人作业4h，节约了人工成本及时间，提高了生产效率。
2.4适应性
早期采用膨化硝铵炸药，雨水季，孔内多有积水，须用钻机进行透孔处理，并且透孔完毕后须及时装药，防止水的回流，不仅增加了生产工序和生产成本，而且安全隐患大。乳化炸药现场混装技术，通过输送软管将液状炸药送入孔底，保持装药速度與输药管提升速度同步，因为现场混装乳化炸药密度大于水的密度，孔内水会因为炸药的注入而被挤压出来，保证装药的连续性和密实性[5]，且安全系数高。
相较于膨化硝铵炸药，现场混装乳化炸药能够在更多不利条件下进行爆破作业，对于葛洲坝水泥有限公司石灰石矿山降雨量大、雨季较长并且地下水充足的矿山来说，能够很好的解决孔内积水问题，保障正常生产，节约成本，提高了效益。
3、水泥矿山技术工艺
3.1爆破器材的选定
目前，矿山使用了高精度导爆管雷管，孔内延期400ms，孔间延期17ms和25ms，排间延期42ms和65ms。采用起爆具引爆现场混装乳化炸药，其规格为每发500g。
3.2孔网参数的确定
矿山钻孔设备是200mm孔径牙轮钻机。保证生产任务前提下，为了配合现场混装乳化炸药的使用，通过优化爆破的孔网参数，取得了一定的经济效益。具体参数如表1。
表1 现场混装乳化炸药与膨化炸药爆破参数对比
Table 1 Blasting parameters of on-site mixed emulsion
explosive and puffed explosive
3.3乳化炸药现场装药
矿山采用逐孔起爆爆破技术，钻孔布为三和四排，采用空气间隔不连续装药。
3.4爆破效果
现场混装乳化炸药爆破现场，爆堆较为集中，块度均匀，没有飞石，粉尘浓度低。因为扩大孔网参数，每排起爆炸药量减少，降低了爆破地震波的破坏作用，减少了抛掷岩石的爆炸能量[4]。
爆破台阶底部也无较高根底，因为现场混装乳化炸药提高了延米装药量，降低了底部岩石的夹制作用，有助于提高了装载效率，减少了台阶面的清理工作，有效地解决了孔内积水对爆破工作的影响。
4、现场混装乳化炸药使用中存在的问题
现场混装炸药入孔装药后，因乳胶基质温度较高，可能会融化起爆药包，造成起爆药不能正常起爆，从而影响现场混装乳化炸药的正常起爆。需要等其温度降低后，再来施工。
施工现场场地必须要较为平整，便于炸药混装车行驶。
为了得到较为理想的爆破效果，炸药装填完成后，最好放置一段时间，便于混装乳化炸药充分反应。需要安排专人在现场看守。
参考文献
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[2]邵明静.中深孔爆破炮孔积水问题解决方法[J].中国水泥，2004（2）： 75-76.
[3]李国仲.乳化炸药现场混装技术安全性探讨[A].中国科学技术协会、云南省人民政府.第十六届中国科协年会--分9含能材料及绿色民爆产业发展论坛论文集[C].中国科学技术协会、云南省人民政府， 2014.
[4]许志壮，李子强，刘涛等.露天矿用混装乳化炸药车技术[J].有色金属（矿山部分），2001（6）： 45-47.
[5]胡燕武，林文勇.现场混装乳化炸药在华润红水河公司露天矿山的应用[J].爆破，2011（4）： 53-56.
作者简介
浅析矿山物联网的应用结构 篇4
关键词：矿山,物联网,层次结构,信息采集,数据处理
引言
煤炭是我国重要的一次性非再生能源。在当前的能源生产和消费中, 煤炭占到70%以上。根据专业数据预测, 到21世纪中期, 我国能源消费50%以上仍然要依赖煤炭, 其主要能源地位在一定时期内不会改变。我国煤炭资源丰富, 劳动力成本低廉, 但由于地质赋存条件复杂、自动化程度低、井下人员需求量大、安全监控技术较落后、管理不完善等一系列因素, 导致煤炭产业整体竞争力差, 可持续发展受到很大制约。
随着国家对矿山安全与信息化的不断重视, 物联网逐渐被煤炭行业所关注。它能运用各种感知手段与处理技术, 在统一的平台上实现对矿山的统筹管理, 提高安全生产水平, 降低运行成本, 促进煤炭产业持续稳定发展, 是对现有信息化平台的必要补充。
1 矿山物联网的形成与建设目标
矿山物联网突破以往物理基础设施与信息基础设施相独立的框架, 把煤矿复杂生产环境中的人员、设备、各类基础设施统一标志, 通过芯片、无线和有线网络进行信息资源整合, 以实现更加实时有效的信息反馈, 为正确决策与统筹提供依据。矿山物联网的建设目标是:将矿山地理情况、地质情况、建设格局、生产工艺、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等信息全面综合并数字化, 运用传感、现代控制、信息处理、智能计算、可视化等技术与生产链紧密结合, 构成矿山中人与人、人与物、物与物相连的网络系统, 动态详尽地展现并控制矿山安全生产与运营的全过程。
2 矿山物联网建设的核心问题
矿山物联网基于统一的网络平台, 需要在GIS (地理信息系统) 和探测传感技术相结合的环境下实现定位, 以分布式应用为特点, 达到实时控制与网络一体化的效果。在矿山综合自动化的基础上, 矿山物联网的核心问题是三个感知, 即:
感知矿工周围安全环境, 实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况, 实现预知维修, 感知矿山灾害风险, 实现各种灾害事故的预警预报。
3 矿山物联网的三层结构模型
物联网是一种较典型的应用驱动式网络技术, 结合综合自动化与数字矿山在生产中的建设成果, 充分利用现有系统并提炼应用经验, 可将矿山物联网划分为三层结构:感知与控制层、信息集成与MES层、管理决策与应用层。
示意结构图如图一:
3.1 感知与控制层
主要包含骨干传输网和感知层网络。
(1) 骨干网主要为矿山监测与控制系统、语音信号及视频信号传输与管理提供物理通道。在此网络上建立一个基于统一平台的多子功能监控系统、语音通信系统和多路工业电视监控系统, 将信号引入矿调度指挥控制中心和各生产相关科室。物理线路可使用防爆1000M工业以太网, 把各类采集信号转换为标准数据统一接入, 实现音频、视频、数据的三网合一;采用快速环形冗余结构确保网络故障重构时间严格小于300ms;在监控子系统层面划分虚拟局域网, 保证各子系统相对独立运行;配备丰富的网络管理和诊断功能, 保证故障定位与设备维修的及时准确;系统组件具备模块化与热插拔功能, 保证维护维修期间生产不间断。骨干传输网可借助矿山综合自动化网的物理基础, 实现对已有投资的保护。
(2) 感知层主要依赖无线网络。随着矿山开采的进行, 可能引发矿山事故的灾害源情况在不断变化, 且具有突发性, 无法用固定的接触式传感器直接监测, 只能通过一些处于变化状态的前兆性物理量 (电磁辐射、声发射等) 进行监测和识别处理, 因此可移动的无线分布式感知是有效手段。各种无线接入技术如WiFi、Zigbee等都是构成物联网感知层的重要技术, 具有自组网功能的无线传感器网络在这一层也是重要组成部分。感知层网络通过无线网关分段接入骨干网, 完成对井下主要生产区的无线覆盖, 除用于各种分布式移动监测, 如掘进区瓦斯、水、地压情况监测等, 还可用于人员实时信息的无线接入, 为移动语音和视频传输搭建信息通道。与综合自动化各子系统侧重于网络接入的要求相比, 矿山物联网更注重生产过程的分布式感知与控制, 并实现对已收集信息的分析与利用。
3.2 信息集成与制造执行系统 (MES) 层
MES层由两部分构成, 一是信息集成网络系统, 包括调度控制中心以太网, 冗余热备状态下的数据服务器集群和I/O服务器组。服务器集群的信息传输通道为1000M工业以太网, 采集全矿安全、生产等细节信息, 并将信息集成到调度控制中心进行各种智能信息处理, 如数据挖掘、信息融合与决策等。
二是以信息集成为基础的制造执行系统 (MES) , 包括在调度控制中心以太网平台上配置操作员站, 完成对各子系统的监控:如主运输集控子系统、综采工作面监控子系统、井下供电监控子系统、地面供电监控子系统、安全监控子系统、主通风机在线监控子系统等;以及煤矿生产过程的优化管理, 根据生产流程, 当具体的实时事件发生时, MES系统对此及时做出反映与报告, 用准确的现场生产数据对事件进行指导和处理, 增加企业内部信息利用的附加值, 增加生产效率、生产安全性, 改善物料配送效能。MES层需要信息交互的实时与准确, 依赖连续的信息流实现企业信息全方位集成。
本层所需的支撑性技术之一是统一的数据仓库平台。各子系统采集的信息要有统一的数据描述标准、统一的数据处理格式和统一的数据管理方式, 为数据融合与挖掘打基础。若对矿山进行安全管理评估, 则需要监测监控系统数据、矿压监测数据、井下水位水量数据、通风系统数据等, 如果各子系统没有统一的数据描述标准和存储方式, 信息挖掘等深层次的应用就无法进行。因此, 有效利用数据仓库的海量存储能力, 运用OLAP联机分析处理和数据挖掘技术保障数据处理的效率, 是做出及时有效决策的重要前提。
3.3 管理决策与应用层
管理决策和应用层包括应用基础、中间件及各种软件应用模块。矿山生产的基本信息通过中间层提炼和汇总, 可以动态详尽地反映各类实时情况, 并由此控制生产运营的全过程, 保证矿山经济的可持续增长和自然环境的生态稳定;各种软件应用模块可根据矿山生产需要具体定制, 通过硬件基础、企业内部网络传输, 最终实现各职能更高层次的应用, 如矿山灾害预警及防治、矿山安全生产体系监测、矿山资源环境监测及控制、机电设备管理与故障预警诊断、矿山供应链管理与优化等。
4 结语
矿山物联网是信息化生产模式在煤炭开采过程中的体现, 为减人增效、提高安全性和生产率开辟了新途径。物联网方案、生产设备与生产工艺的结合程度直接影响着物联网在矿山中的应用效果, 因此做好信息化数据的采集校验, 真实反映现场的设备状态并作出各项数据预期和灾害判断, 是实现整个矿山物联网系统达到完备状态的必要条件。物联网系统与生产工艺、环境的逐步匹配必然会促进整个矿山生产模式的改造升级。
参考文献
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三维地理信息系统在矿山的应用 篇5
矿山虽然也是山，但是它与普通的山有很大的不同，主要体现在这几方面：矿山中的地层结构差别明显，地层复杂，地下水的影响等;工作生产方式多种多样，在进行工作时，使用的设备数量庞大，操作复杂。所以在对矿山进行开采等工作时，产生的数据信息也是不可估量的，这些信息非常重要，一旦丢失就会给开采工作造成阻碍，不仅浪费时间还浪费人力物力，损失巨大。这就需要借助地理信息系统对数据进行保管。
2.2地理信息系统在矿山中的应用
技术人员在对矿山的地理信息的收集、整理、存贮、分析离不开地学信息系统技术的支持。将所获得的数据信息进行统一演算，并通过计算机技术模拟出矿山断面的拟真模型，供专业人员规划分析，该系统的使用减少了人力、物力资源方面的费用。精确分析矿山各个坐标的具体地质数据、经济开发程度、山体测绘和采用技术等参考数据，使相关企业的管理阶层可以更加及时、便捷的了解到相关信息，包括各个矿层的资源布局、特别属性、资源质量与存贮量以及采用什么技术安全开发等，为未来的矿山资源开发与生产线的建设奠定基础。
3矿山地理信息系统的三维可视化
3.1三维场景模型的建立
三维场景模型的创建要根据GIS提供的DEM和文理数据，以及整体建筑的边长角度和高度等信息。模拟的场景各式各样，囊括众多，多数是在二维平面图的基础上建立的。基本流程图如图1所示。
3.2三维地形的创建
使用Skyline系列的软件生成DOM与DEM的数据，通过实物间的拓扑关系重组并创建高程度模型，在制作过程中可利用的软件不一定相同，但是最后要绘制出.mpt格式的三维空间场景模型。
4矿山地理信息系统的实现方法
4.1数据的录入和输出
数据信息是构成GIS系统的主要元素，按照数据的不同属性可以分为两类：一种是较为常见的属性数据，大多包含于文字信息、文件档案、表格中，利用办公软件将这一类数据按一定的规律进行录入，完整保存后转换数据的存储和调用方式并存入GIS的`数据库中。一种是地理信息系统区别于其他系统的空间数据，图形数据是从矿山可视地形图、等高线图等图像中分析提取来的数据的统称，将信息数字化并录入GIS数据库即可。当然，还要创建矿山位置的Topology，录入实物的具体特性。
4.2数据的查询和管理
数据的双向查询可以利用矿山模型的Topology创建空间上的查询，即从属性特征到地理图形或从地理图形到特征属性。矿山在进行开发的过程中，信息时时刻刻都在发生改变。为了更加精确的管理，相关勘测人员需要增删改查GIS数据库中的数据，保持开采信息的及时更新。总而言之，矿山的地理信息系统的数据要与实际开发数据同步，结合GIS的概念知识、应用技术与实际经验，实现地理信息的统一和数据输入输出、收集整理、分析搜查的可视化与自动化等等。
5结语
根据以上所述，我们必须要承认，矿山与地理信息系统的结合是形势所趋，矿山地理信息系统在今后应用范围一定会越来越大，发展势头会越来越好。矿山因其地质问题，地形复杂多变，范围也不是很小，矿山地理信息系统的出现可以利用三维角度，清晰直观地将矿山属性特征表达出来。目前我们研究所面临的主要问题就是数据的收集工作以及需要对数据进行及时更新。
参考文献
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[2]姚圆.河北太行山区自然与生物资源信息系统设计与初步构建[D].中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心,.
矿山应用服务 篇6
【关键词】实时动态测量技术；传统测量方法
1.前言
随着全球定位技术（GPS）的快速发展，实时动态测量技术（RTK）在矿山测量工程中得到了很好的应用。在地表测绘中提高了测量精度、降低了测量人员劳动强度、节省了时间、简化了计算环节等，和传统的测量方式相比有着无法比拟的优势。
2.在我矿的应用
2.1在采空区及边界内地表调查中的应用
首先将绘制有采区边界的采掘工程平面图（如文件过大可只绘制边界及采掘工作面单线条）作为底图保存在RTK手簿所要调查的文件中。这样在地表裂隙调查中可以在流动站手簿屏幕上实时直观确定流动站在采掘工程平面图中所处位置，避免了传统地表调查的盲目性。如图1所示A点为地表裂隙位置。
与传统测量方法相比的优点：
⑴实时直观、准确的体现流动站所处位置与调查区域的相对位置之间的关系；避免了传统地表调查工作的盲目性。
⑵在地表调查中发现的一些建筑物、裂隙、水域等是否在井田边界影响范围内以及相对位置也可以实时直观的体现，并可随时测量其三维坐标；这些都是传统测量方法无法做到的。
2.2在地形测绘中的应用
矿区井田范围大多在山区，地势较为复杂。山区树木比较茂密，传统测量方法因无法两点通视而无法进行。GPS-RTK技术恰恰解决了传统测量两点间无法通视的弊端。
与传统测量方法相比的优点：
⑴克服了传统测量两点间无法通视的弊端。
⑵将测区范围较大或地形复杂时。将测区边界坐标或图形输入RTK手簿作为底图。可以实时发现是否超出测量范围，是否存在漏测区域，是否存在某个区域测点密度不够等，便于及时进行纠正。如图1所示A区域内没有测点，显然为漏测区域。
⑶缩短了测量时间，降低了劳动强度，减少了测区控制点的密度。传统的测量方法外业至少需要两个人完成，在山区、林地不通视的情况下需要多次转站，甚至需要砍伐树木才能完成。而利用RTK技术进行测量，期间无需转站，一个人手持RTK流动站即可完成全部外业工作。根据以往山区林地测量实践，一个流动站一天采集1000个数据以上，是传统测量方法的四倍以上。
2.3在岩移观测中的应用
为准确掌握回采工作面地表岩层移动规律，我矿在13区和15区两个回采工作面建立了地面岩移观测站，定期对地表沉降情况进行观测。由于两个回采工作面都在山区，树木植被比较茂密。传统测量方法需要砍伐一定的树木才能保证监测点的通视，劳动强度很大，受环境影响监测精度较低。
我矿自2014年7月开始采用RTK技术进行地表岩移观测，有效的克服了传统测量方法的弊端，无需通视，可以全天候作业，有效的降低了劳动强度，节约了时间，保证了测量精度。
2.4在煤场盘煤中的应用
为准确掌握煤场库存煤量，煤矿企业测量人员需要通过测量技术将煤堆的堆存量盘算出来，统计后上报企业，以便企业实时了解煤炭产量，并制定下一步的生产计划。
传统的测量方法是用全站仪沿煤堆周边和煤堆顶部至少测设5个控制点，然后在5个控制点上分别架设全站仪对煤堆碎部进行测量，由于煤堆的不规则性，低洼处往往测量不到，就造成了费时费力，测量成果与实际煤量差别较大，不能保证测量成果的可靠性。
用RTK测量技术相比传统测量方法有以下优势：
⑴作业效率显著提高，并降低了劳动强度。外业使用RTK测量技术，只需要将RTK基站架设在已知点上，不用转站就能够对整个煤场存煤量的位置、面积、煤堆高度和存煤量的外业数据采集完成。
以我矿煤堆测量为例。库存十几万吨的煤场传统测量方法仅外业测量就需要三人五个小时以上，中间要进行8次转站才能完成外业碎部测量工作，劳动强度非常大。用RTK技术测量由于基准站架设完成后无需转站，一人手持流动站一个多小时即可完成测量的全部外业工作。
⑵提高了测量精度。在实地测量中，由于受到个别地方不能通视的客观影响和因为转站劳动强度增大从而不愿意多转站的主观影响，会造成复杂地段测点密度较低的情况，造成计算库存煤量和实际库存煤量的不符。RTK测量技术由于中间无需转站，降低了劳动强度，测点密度相应就会较高，提高了测量计算成果的可靠性。
2.5在特殊工程中的应用
我矿是水文地质条件极复杂矿井，地表受小浪底库区影响，地下受奥灰水威胁，加之浅部小煤矿较多，RTK测量技术的优势将会得到很好地体现。譬如：地表封闭不良钻孔的查找，地板加固底边钻孔放样，小浪底库区水位及影响范围检测等。
结语
GPS-RTK在我矿的实际使用中，由于其在矿山测量中实用、高效、精度高和极大的降低劳动强度的特点，工作效率方面有着明显的优势，使测量工作变得更加容易。是测量技术的一次飞跃，深受测量人员的欢迎。
作者简介
矿山测量数字化应用问题探讨 篇7
关键词：数字矿山,矿山测量,地理信息系统
1 数字矿山及其战略意义
所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术等, 在矿山企业生产活动的三维尺度范围内, 对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理, 根据实际的应用要求, 建立矿山规划设计、矿山安全生产管理、矿山应急救援指挥、矿山经营管理、矿山办公自动化等应用系统。从而将企业的安全生产与经营管理业务流程数字化并加工成新的信息资源, 迅速准确地提供给各层次的管理者及时掌握动态业务中的一切信息, 以做出有利于生产要素组合优化的决策, 使企业资源合理配置, 从而使企业能够适应瞬息万变的市场经济竞争环境, 求得最大的经济效益。特别是在矿山安全生产过程中的实时信息监测、收集、分析、预警、决策等方面发挥重大作用。
2 数字矿山的特征和基本组成
基于DM的定义, DM应具有以下六大特征:以高速企业网为“路网”;以采矿CAD (MCAD) 、虚拟现实 (VR) 、仿真 (CS) 、科学计算 (SC) 与可视化 (VS) 为“车辆”;以矿业数据和矿业应用模型为“货物”;以真三维地学模拟 (3DGM) 和数据挖掘为“包装”;以多源异质矿业数据采集与更新系统为“保障”和以矿山GIS (MGIS) 为“调度”。DM的最终表现为矿山的高度信息化、自动化和高效率, 以至到无人采矿和遥控采矿。
DM的基本组成可大致为采集系统、调度系统、功能系统、包装系统和核心系统五部分。
2.1 采集系统
负责数据采集与处理, 包括测量、勘探、传感和文档四类基础数据采集子系统;其关键是所有数据的数字化。
2.2 调度系统
指MGIS, 负责提供拓扑建立与维护、空间查询与分析、制图与输出等GIS基本功能, 并进行数据访问控制、开放接口和生产调度与指挥管理等。
2.3 功能系统
负责提供各类专业模拟与分析功能, 包括MCAD、VM、MS、SC、AI和SV等。
2.4 包装系统
负责提供3D空间建模工具、多源异质矿山数据的空间融合环境和数据过滤、组合与封装机制, 包括3DGM和数据挖掘工具。
2.5 核心系统
负责统一管理数据和模型, 决策分析与支持等。
可以看出, 数字矿山的核心是数据。与矿山相关的地理空间数据仓库和属性数据仓库是DM的基础。地理空间数据仓库用来管理海量的井上、下矿山地物的几何信息、拓扑信息。
3 矿山测量任务
矿山测量因具有一定的的特殊性和多学科交叉性, 曾单独为一个专业, 它的发展和进步与三个方面密切相关:一是, 采矿技术和矿业工程的发展及要求;二是, 测绘科学技术与仪器设备的发展;三是, 其它学科的发展与影响。矿山测量工作者担负着矿山地面和地下三维空间的测量、定位与制图, 矿体几何, 储量管理及开采监督, 开采沉陷观测及开采损害防护等任务。近十多年来, 资源、环境、灾害和人口问题成为人类社会发展的四个重大问题。国内外资料表明, 矿山测量工作者在矿区和工矿城市环境的动态综合监测, 环境评价, 及矿区环境信息管理, 矿区开采信息管理系统, 开采沉陷区综合治理等方面做了大量的工作, 起到了重要作用。
目前, 以3S为主导的空间信息技术将逐渐应用于矿山测量及矿山建设与生产中;对现代化采矿工业起到优质高效服务和辅助决策的作用。现代矿山测量的主要任务可概括为:在矿山勘测、设计、开发和生产运营阶段, 对矿区地面和地下空间资源 (以矿产资源和土地资源为主) 和环境信息进行采集、存储、处理、显示、分析、利用, 为合理有效的开发资源、保护资源、保护环境、治理环境服务, 为工矿区可持续发展服务。
4 主要研究内容与目标
在数字矿山建设中, 就矿山测量而言, 除常规的矿井建设、生产中的测量任务之外, 应特别重视以下的研究:矿图数字化与数字化成图—自动化矿山地学信息采集系统;矿山开采环境的综合评价与治理—矿山开采环境四维动态信息系统;GIS和GPS (全球定位系统) 结合及其在矿山开采环境监测与治理中的应用—矿山开采环境实时监测系统;矿山环境信息系统的质量模型及其精度不确定性处理—矿山开采环境信息系统的误差分析系统。
4.1 矿图数字化和数字化成图—自动化矿山地学信息系统
矿图数字化和数字化成图将成为矿山GIS数据采集的基本手段。实现数据采集自动化是降低矿山GIS成本的重要途径。综合利用不同的数据源 (井上下测量、数字化矿图、地勘信息、航测遥感信息等) 、建立适合矿山各类应用的基础地理空间信息数据库及分层信息 (包括设备位置及属性信息) , 建立好矿山地学信息系统。同时注重模式识别和专家系统理论。研究的最终目标是实现矿图数据采集、识别和处理的自动化。
4.2 矿山开采环境的综合评价与治理—矿山开采环境四维动态信息系统
矿山开采环境综合评价与治理不仅包括传统的开采沉陷预测与安全开采方案评估, 矿区塌陷区综合治理与动态环境评价、矿区土地管理与区域规划等内容, 更重要的是采用GIS技术手段。针对矿山开采空间状态是随时间和生产发展而变化的特点, 在现有GIS数据模型基础上, 研究适用于矿山开采环境的空间和时间综合四维数据模型, 建立有效的矿山地理信息系统。该系统应达到如下目标:
1) 实现各类地质采矿条件下开采沉陷的四维动态模拟, 为矿山开采沉陷的综合治理 (建筑物保护、安全开采方案、保护煤柱设计, 采动滑坡治理等) 提供依据;
2) 实现矿区生产管理的动态模拟, 为主管部门提供决策咨询;
3) 实现矿区土地资源 (地面覆盖物、地下管道工程、塌陷区生态复垦) 自动化管理, 为矿区开采环境的综合评价与治理提供依据。
4.3 GPS和GIS结合及其在矿山开采环境监测中的应用—矿山开采环境实时监测系统
GPS定位技术是美国自20世纪70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。目前, 我国已开始应用GPS定位技术。对于矿山开采环境研究而言, 主要是采用GPS定位技术采集地面动态坐标数据, 并采用GIS进行数据管理和空间分析, 从而获得所需信息。最终达到直接采用GPS技术对GIS作实时更新, 建立矿山开采环境的实时监测系统。
5 结论
随着矿山生产的发展和科学技术的进步, 矿山量向工程型转化是矿山测量事业发展的必然。即矿山测量职能除着重现代测绘仪器在矿山生产中的研究应用外, 将由单一纯工程服务型向工程服务决策型转化, 矿山测量工作者的素质应由专门人才向一专多能及工程型扩展。矿区经济要可持续发展, 必然要求交通运输、工业、农业及相关领域可持续发展, 必然带来矿区采动, 地表建设如厂房、高速公路、楼群建筑等新的疑难问题, 采矿工程、矿山测量工程、岩土工程相结合来解决这类新型边缘问题势在必行, 矿业可持续发展过程必然是矿山测量工程化发展过程, 也是多学科穿插重新组合形成新门类学科的过程。矿山测量工作者将在矿山边坡工程、矿山地压控制, 开采沉陷及采矿地表建设、岩石动力学问题等发挥较重要的决策职能。
参考文献
矿山测量中测绘技术的应用研究 篇8
随着计算机技术以及仪器设备的开发创新, 测绘技术随之得以迅速发展, 而GPS、全站仪等先进测量设备的出现, 则对传统的测绘仪器方法产生了深刻的影响。现如今, 测绘技术已经在矿上测量中得到了尤为广泛的应用, 并且测绘技术的使用促使矿山测绘的效率得以大幅度提高。因此, 对矿山测量中测绘技术进行研究, 有着非常重要的现实意义。
1 数字化绘图技术在矿山测量中的应用
1.1 数字化绘图技术的特点
数字化绘图技术和现代先进的科学技术密切相联, 在矿山测量中的应用也比较广泛。该测量技术可以对比例尺相对来说比较大的地形图进行测量, 这种测量技术主要是以数字绘图技术为基础, 提高了绘图工作的效率和绘图的自动化程度, 在一定程度上克服了测量过程中工作量大、作业比较艰苦、成图时间比较长的缺陷, 是一种与社会发展进步联系紧密、符合现代化测量要求的测量技术。数字化绘图技术主要包括两类:分别是内外业一体化和电子平板, 其中外业一体化主要是对数据进行采集, 并且用这种测量方法所得到的测量数据精确度比较高, 成图的效率比较高, 使用起来也比较方便、容易操作。
1.2 外业数据采集时的注意事项
在进行数据采集之前, 采集工作人员一定要事先了解将要测量的对象的相关资料信息, 这样可以使地物代码的准确性得到保证, 避免成图时出现失误现象。在进行测量的过程中, 测量人员一定要以规定中相关的标准为依据来对测站点进行仔细检查, 并且跑尺工作人员在自动成图的过程中要严格按照相关的要求来进行作业, 这样可以正确描绘出矿山的地形、地貌特征, 并且在绘制草图的过程中要准确标明地物的特征以及其相互之间的具体联系。在对坎子进行测量时, 一定要对坎子的比高进行测量, 应该注意的是在对坎子的底部进行测量时也要对地形点的相关数据进行采集。最重要的是, 当数据采集完成以后, 相关的数据要由专门的工作人员进行保管, 以便成图时使用。
2 CORS技术在矿山测量中的应用
2.1 CORS技术简介
CORS是Continuously Operating Reference Station的英文缩写, 意为“连续运行基准站”, 是指通过在一定范围内, 选择合理分布并适于观测的站点, 布设若干个连续运行的永久性GNSS基准站, 构成基准站网络。各个参考站要根据设定好的采样频率进行连续观测, 利用数据通信系统将观测到的数据传送给系统的控制中心, 这个系统控制中心的首要任务是预处理和质量分析各站的数据, 随后对整个数据进行统一的解算, 实时估算网内各个系统的误差改正项 (对流层、电离层以及卫星轨道误差等) , 得到本区域的误差改正模型, 同时把GPS改正数据发送给用户。用户只需要使用一台GPS接收机, 就可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位或事后定位, 全天候地支持各种类型的GNSS测量、定位、变形监测和放样作业。
2.2 CORS技术的应用
矿区控制测量。常规的控制测量 (导线测量、三角测量) 要求点间通视, 既费时又费工, 并且精度不均匀, 外业不能对测量成果的精度进行准确的把握。快速静态、GPS静态相对定位测量不需要点间通视, 尽可以高精度地进行控制测量, 但是它需要对数据进行处理, 不能够及时地进行定位以及把握定位的精度, 内业在处理以后, 还需要进行反测量, 利用网络RTK技术进行控制测量, 实时地把握定位精度和定位结果, 使其作业效率大大提高。现阶段, 除了高精度的控制测量还使用GPS相对定位技术以外, 地形测图中的控制测量已经开始使用CORS系统的RTK技术。
3 遥感技术在矿山测量中的应用
3.1 对矿山地形图进行测绘
随着科学技术的不断发展, 遥感技术可以对大比例尺地形图进行测绘, 并且这种测量技术在矿山的测量应用过程中是比较长久的, 这一优势使遥感技术在矿山测量中得以广泛应用。遥感技术可以对土地资源、矿山的生态环境、地质灾害等方面的资料进行调查取样。
3.2 应用In SAR技术对地表沉降进行监测
近年来, 随着测量技术的不断发展, 差分干涉、合成孔径雷达干涉等测量技术也广泛应用于矿山测量中, 并且二者也已经成为微波遥感将来发展方向的重点。合成孔径雷达在对矿山进行测量的过程中主要是通过雷达信号的相位信息来获取地球表面的三维信息, 并且获得的信息的精确度非常高, 从而可以有效监测地面点高程的发展变化, 这是目前获取精确三维信息的最佳方式。与此同时, 由于这种测量技术的可靠性比较高, 其已经成为监测由自然灾害所引起的地表变形的主要监测技术。
4 悬挂罗盘在矿山测量中的应用
悬挂罗盘作为一种测量技术被广泛应用于矿山测量之中, 悬挂罗盘的优势主要体现在使用方便、不受空间限制、误差没有连续性等几个方面, 这就成为其应用广泛的依据。有些私营煤矿比较低矮, 并且角度比较大, 在这种情况下, 对矿山进行测量时很难用全站仪等测量技术进行测量, 这时就需要用悬挂罗盘来进行测量。但是, 在使用悬挂罗盘进行测量时, 一定要注意测量周围有没有铁质的物品, 如果有铁质的物品尽可能地让悬挂罗盘远离这些铁质物品。
悬挂罗盘在测量过程中, 要通过导线的控制点来测出矿山最初的磁方位角, 并以此为依据计算出改正角, 这样在计算的一系列程序中就可以通过最初测得的数据来计算出平面坐标的值。和传统的三角板展点、全圆仪相比较, 这种数据转换得出的误差比较小, 使测量的精确度得以保证。应该注意的是, 在测量的过程中应该用红漆在巷道的两边进行标注, 这样会使整个测量过程变得更为灵活、方便, 测出的方位角、倾角、斜距可以通过计算仪器计算出矿山的坐标值和高差。
5 全站仪在矿山测量中的应用
5.1 全站仪概述
全站型电子速测仪, 是由电子测距、电子测角、数据存储单元以及电子计算等组成的三维坐标测量系统。因全站仪可实现处理和测量一体化和电子化, 在矿山测量中使用全站仪不仅有助于降低测量人员的劳动强度, 提高测量人员的工作效率, 还可以减少部分中间环节, 进而避免许多因素的影响, 提高矿山测量的精度。
5.2 全站仪在矿山测量中的应用
1) 一般测量。在一般测量时应用全站仪能够加快测量的速度, 能对测站坐标和高程、后视方位予以直接的设置, 进而为及时了解矿井巷道掘进进度奠定基础。还可以解决矿井测量技术人员不足的矛盾, 减少井下测量人员的作业时间及工作量, 而且能够改变现有的井下测量模式, 提高测量技术水平, 提高测绘的精度和效率, 满足安全生产的要求, 保证工作人员在矿区的安全。
2) 内置固化程序测量。在对矿井井下进行测量时, 因为巷道比较狭小, 因而照准方向也相对较小, 全站仪自带的部分固化程序只有部分可用, 所以, 测量人员要依据井下的具体特点对固化程序加以灵活应用。
6 结语
总而言之, 在矿山测量中的测绘技术可谓是不可或缺的一项技术, 其先进程度及发展程度会直接影响矿山作业效率, 所以, 相关人员应当积极地引入最先进的测绘技术, 并且在应用中予以不断完善, 从而带动矿山测量工作的进一步发展。
摘要：测绘技术的发展和计算机技术以及仪器设备的开发创新是存在很大关系的, 特别是GPS、全站仪等先进测绘设备的出现, 对传统的测绘方法可谓是一次巨大的挑战。这些仪器的应用促使测绘业有了突飞猛进的发展。现阶段, 测绘技术已经在矿山测量中得到了广泛的应用, 在很大程度上提高了矿山测量的工作效率。文章将对数字化绘图技术、CORS技术、遥感技术、悬挂罗盘以及全站仪在矿山测量中的应用进行探讨。
关键词：矿山测量,测绘技术,CORS技术
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山体圆筒仓运输工艺在矿山的应用 篇9
目前国内常用的煤仓有矩形仓、圆筒仓、滑坡仓和半坡仓等四种形式。矩形仓结构简单、施工容易，配仓和装车设备的布置、安装都比较简单。但因仓储容量小，所以，常常用于储存块煤、矸石，或者用于小型矿井存储煤炭。滑坡煤仓和半坡仓需要有地形可以利用，矿井采用装储合一形式时可考虑使用。圆筒仓以其结构简单、施工方便、相同高度存储容量大等优点，大量的应用于煤炭、冶金等行业。特别是经济高速发展的今天，治理污染，美化环境，对于现代化的矿井使用圆筒仓是很有必要的。
1 山体圆筒仓的结构
山体圆筒仓采用钢筋混泥土结构，圆筒仓上部的给料和配煤系统采用轻钢框架结构。
2 山体圆筒仓的工艺布置
2.1 山体圆筒仓给料和配煤系统
目前山体圆筒仓上部的给料和配煤系统布置形式基本相同，煤炭经过带式输送机转载进入配仓带式输送机，向山体圆筒仓配煤入仓。
2.2 山体圆筒仓下部运输系统
山体圆筒仓下部运输系统主要有两种方式：方式一：在山体圆筒仓下开凿一条隧道，汽车直接进隧道装车，出隧道外运销售。这种方法在山西灵石煤矿和旺岭煤矿已经使用。方式二：在山体圆筒仓下开凿一条隧道，由带式输送机将煤炭运至装车仓，装汽车外运销售。这种方法在山西倡源煤矿已经使用。
方式一（见图1、山西旺岭煤矿山体圆筒仓工艺布置）：在山体内开凿一条长度224m，宽6m，高6m（与原煤仓连接处高8m）的大断面隧道，隧道一端与矿内公路相连，另一端与矿外公路相连；运煤汽车从隧道的一端进入隧道，进入仓底下方，通过仓下的扇形闸门将煤装入汽车；装车闸门下方配动态轨道衡装车方式，轨道衡置于山体圆筒仓仓口卸料口下方，采用空车称重、装车与重车称量同步进行，实现一次连续动态行进中的快速准确装车、计量工作。汽车装车、计量后从隧道的另一端驶出隧道，将煤运出。
这种装车方式，自动化程度高，装车速度快，计量精度高，但是工人和电器元件在隧道中的工作环境较差，所以，多用于对于装车速度要求高的矿井，大多数国内大型煤矿在工业广场露天使用这种装车方式。
优缺点： (1) 称量与装车自动化程度要求高； (2) 机电设备少，生产管理方便； (3) 隧道断面大，施工支护难度大，需专业队伍施工； (4) 汽车进入隧道内装车，一旦发生故障，将影响后续车辆装车，故障率高； (5) 土建工程量大，投资高。
方式二（见图2、山西倡源煤矿山体圆筒仓工艺布置）：在山体内开凿一条长160m，宽3.6m，高3.2m（与原煤仓连接处高5m）的小断面隧道。由于受地形影响，隧道由两段组成，一段为仓下隧道，长118m，另一段为去装车仓隧道，长42m，两段隧道之间呈138°夹角。隧道内安装带式输送机；在隧道口外侧的工业广场内布置2个单仓容量400t、总容量800t的装车仓。山体圆筒仓内的煤先通过仓下的给料机给入仓下隧道内的运煤皮带，将煤输送至装车仓，由装车仓下的闸门装入汽车运至矿门口的轨道衡计量销售，矿门口分空、重车轨道衡，分称计量，互不影响。计量用的轨道衡远离装车仓，预装车后称量，多退少补，往返1～2次才能达到准确装车，一般情况依照人工经验控制装车，装车精度较低，待重车过衡后才能判断出装车煤量多少，因此装车效率较低，装煤车辆积压严重，制约了煤炭外运速度。
这种装车方式，占地少，使用可靠，投资少，多用于对装车速度要求不高的矿井，国内大多数中小型煤矿使用这种装车方式。
优缺点： (1) 隧道断面小，施工较易，本矿自建队伍即可施工；
(2) 土建工程量较小，投资较低；
(3) 装车场回转余地大，汽车发生故障后对后续车辆装车影响较小；
(4) 装车仓容量较小，致使输煤皮带频繁启动，故障率增加，寿命缩短；
(5) 机电设备多，生产管理较复杂；
(6) 称量与装车简单，操作方便，分称计量便于矿井管理。
3 使用效果
方式一：山西灵石煤矿山体圆筒仓（准18m）已使用4年多了，使用过程中未发现大的问题，只是1m×1m的仓口有些小，容易堵塞。电液动腭式闸门经常关闭不严，常常有漏煤事故发生。其它运转正常，现场反映效果较好。山西旺岭煤矿山体圆筒仓（准20m）已使用2年多了，针对灵石煤矿出现的问题将仓口加大到1.2m×1.2m，将电液动腭式闸门改为扇形闸门，有效的解决了闸门关闭不严所造成的撒煤现象，修改后现场反映效果良好。
方式二：倡源煤矿煤炭外运系统于2009年10月投入使用，至今未发生过故障，使用效果良好。
4 结论
(1) 在山区建设煤矿，由于地形复杂、施工困难，地面储煤、装煤、运煤系统的工艺、型式、结构如何，对矿井的投资、运行使用影响极大，应综合考虑各种因素、认真分析研究、优化设计计算，以选择确定最优方案。 (2) 山西旺岭、山西灵石、山西倡源等煤矿的地面储装运系统，是坚持因地制宜、经多方案比选确定的，多年的运行实际表明，其投资较为节省，经济效益和社会效益显著，主要设施如筒仓、隧道等结构形式合理，主要设备使用稳定可靠，较好的满足了矿井生产的要求。 (3) 上述工艺方案中存在的不足，应在今后的设计中改进完善。
摘要：根据圆筒仓形式, 提出了山体圆筒仓及运输工艺设计的思路, 较好地解决了在山区矿井的煤炭外运问题。多年来的运行实践表明, 系统是稳定可靠的。
关键词：山体圆筒仓,运输工艺,皮带隧道,汽车运输隧道
参考文献
[1]陈小辉, 候友夫等.定量装车系统供料机构的探讨.起重运输机械, 2011, (05) .
[2]王正书, 周学东.大型储煤厂煤炭装车系统优化研究.洁净煤技术, 2012, (04) .
矿山应用服务 篇10
关键词：RTK,全站仪,矿山,地形测量
1 实时差分GPS测量技术
差分GPS (DGPS) 是最近几年发展起来的一种新的测量方法。实时动态 (Real Time Kinematic简称RTK) 测量技术, 也称载波相位差分技术, 是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术, 它是GPS测量技术发展中的一个新突破。
实时动态 (RTK) 定位测量系统的构成实时动态定位测量系统主要由以下三部分构成。
(1) 卫星信号接收系统在实时动态定位测量系统中。应至少包含两台GPS接收机, 分别安置在基准站和流动站上。当基准站同时为多用户服务时, 应采用双频GPS接收机, 其采样率与流动站采样率最高的相一致。 (2) 数据传输系统 (数据链) 。由基准站的数据发射装置与流动站数据接收装置组成, 它是实现实时动态测量的关键性设备。其稳定性依赖于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性。为了保证足够的数据传输距离及信号强度, 一般在基准站还需要附加功率放大设备。 (3) 软件解算系统。实时动态定位测量的软件解算系统对于保障实时动态测量结果的精确性与可靠性, 具有决定性的作用。
在具体外业测量中, 可以根据精度要求的不同, 选用静态差分定位, 快速静态差分定位, 动态差分定位或实时动态差分 (RTK) 等不同的作业模式。
(1) 快速静态测量:GPS接收机在每一用户站上进行静止观测。在观测过程中, 连同接收到的基准站的同步观测数据, 实时地解算整周未知数和用户站的三维坐标。采用这种模式作业时, 接收机可以不必保持对GPS卫星的连续跟踪, 定位精度可达1cm~2cm。这种方法可应用于城市、矿山等区域性的控制测里、工程测量和地籍测量。
(2) 动态测量:动态测量模式, 一般需首先在某一起始点上, 静止地观测数分钟, 以便进行初始化工作。之后, 运动的接收机按预定的采样时间间隔自动地进行观测, 并连同基准站的同步观测数据, 实时地确定采样点的空间位置。目前, 其定位的精度可达厘米级。
2 RTK与全站仪联合数据采集应用实例
2.1 测区概况及作业目的
本文以RTK结合全站仪联合数据采集在海南某矿区地形图测绘上的应用情况为例。测区位于文昌县西22km, 交通十分方便。矿区范围约27km2。本区为低山丘陵区, 山势走向北东, 山势平缓、地形开阔。北矿段山脊呈半环形, 北东高, 南西低, 南西为半环形开口处, 具有明显的构造剥蚀地貌特征。
2.2 仪器准备
本次地形图测量采用的仪器有:Topcon GPS接收机, 主要用于前期的控制点布设和碎部数据采集;Topcon GTS 3套, 主要用于碎部数据采集, 同时根据需要从GPS控制点布设较低级别的控制点。作业前所有仪器均经过专业部门检测、校正, 性能和精度均符合标称精度, 能够满足本次测绘的精度要求, 可以使用。
2.3 野外测量
2.3.1 控制测量
首级控制网采用GPS静态定位, 布设整个测区, 以便于控制网的加密及数字化测图。由于测区范围较大, 我们为了能满足测量精度及后期工程施工的需要, 共在测区内布设GPS点6个作为首级控制点。
在首级GPS控制网的基础上, 利用RTK进行了图根点的测绘, 并用全站仪进行了部分导线测量, 以便进行检查和碎部点测量。在本次测量中, 点位设置除了顾及方便测图使用和便于RTK操作外, 还需满足RTK测量对外界观测条件的特殊要求:基准站的设置应尽量避开高压线、高大建筑物、高密的树林、大面积水域、远离强电磁波发射源等。为了增大基准站无线电发射的距离, 要尽可能把基准站放在地势较高、开阔的地方;对RTK所测图根点在全站仪使用时进行检查, 以保证图根点的精度。
2.3.2 碎部测量
该镇土地整理项目测区内有大量的果园, 村庄边有大量的村边林及部分村庄有大量的温室大棚等因素, 造成通视条件较差。同时由于该项目时间紧、任务重, 单纯用常规全站仪测量方法来施测工作效率太低, 完全采用RTK进行碎部采集虽然效率高, 但由于对工作环境有要求, 部分地区存在信号盲区, 因此在测量时, 采用RTK与全站仪联合测量, 取长补短, 以确保能高质量、高效率地按时完成该项目。
全站仪与RTK在同一区域联合测量, 根据实地情况分工进行碎部点的数据采集。利用RTK技术的优势, 进行道路、河流、独立地物及高程点等的测量;全站仪主要利用首级控制点以及RTK加密的图根点测量影响RTK信号的有大量村边林的村庄外围线、RTK信号盲区地物、地类界等。每天外业结束, 将全站仪及RTK野外采集数据导出至笔记本电脑, 统一转换成*.dat数据格式, 在南方cass7.0中展点, 根据野外绘制草图或编码进行数字化成图, 最后对地形图进行整饰和精度检查。
2.4 精度分析
为了检核RTK测量精度, 与静态GPS测量进行了比对, 以首级GPS控制网的平面点位与GPS C级点联测的高程值为真值进行对比分析。对6个首级GPS控制点进行了RTK测量, 最大平面点位中误差为±0.024m, 最小为±0.015;最大高程误差为0.023, 最小为0.015m。表1列出部分点位精度比较结果。
3 结语
RTK与全站仪联合数据采集, 避免了单纯的全站仪测量容易受到地形、植被覆盖等诸多因素的影响和RTK测量中卫星接收和外界干扰的问题, 互补优缺, 大大提高了作业效率。因此, 将两者有机结合, 充分发挥各自优点, 对加快工程进度, 具有很大的实际意义。本文案例将为从事相关工作的工程和技术人员提供有益借鉴。
参考文献
[1]徐绍铨, 张华海, 等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2003.
矿山应用服务 篇11
【摘要】矿山机电设备是采矿作业中的关键内容，高效的机电设备不仅能提高采矿质量，而且能够较好降低开采成本。在实际作业中，受人为因素及外部客观因素的影响，机电设备极易出现各种故障，进而降低整体性能，给采矿作业的正常进行带来不便，因此，对矿山机电设备进行有效检修有着重要作用。故障诊断技术是保障机电设备正常运作的关键，其能够较好地提高机电设备的性能及运作效率，从而为采矿作业带来便利。本文主要对矿山机电设备故障诊断技术应用进行分析，提出了一些建议。
【关键词】矿山；机电设备；故障诊断技术
在社会经济的推动下，我国的采矿事业得到了较大发展，各类采矿设备不断涌现，给采矿作业的顺利进行带来了便利。虽然我国的矿山机电设备有了较大进步，但是在实际操作中，基于采矿作业的特性，其容易出现一些故障，因此，加强对机电设备的故障诊断以及检修有着重要作用。工作人员必须掌握一定的故障诊断技术，能够根据实际情况解决机电设备各种故障问题，并明确各种诊断标准，以确保电机性能和运作效率，这样才能更好地保障采矿作业顺利进行。
一、矿山机电设备故障诊断技术分析
基于采矿作业的自身特性，在采矿过程中，受人为因素及外部客观因素的影响，各类机电设备极易出现故障情况，如果不及时进行处理，将会对采矿作业的正常进行造成重大影响。因此，对故障诊断技术加以应用有着重要作用。在对故障诊断技术应用的过程中，技术人员必须对故障情况进行合理分析，采取适宜的故障诊断技术进行操作，这样才能更好解决故障问题。一般情况下，技术人员可以详细记录机电设备正常作业时的各项参数，建立相应故障模型，在对出现故障的机电设备进行处理时，技术人员可以根据相关参数分析故障点及故障原因，从而采取有效措施进行解决。由于机电设备的故障类型较多，所以技术人员可以通过计算机对机电设备各项性能进行测试，获取相关信息，并以此作为故障诊断依据。
在实际情况中，故障诊断技术的内容较多，有多种应用方法，包括模型诊断、仪器诊断、主观诊断等。模型诊断主要通过相应的数据模型对矿山机电设备进行诊断，在机电设备相关参数的基础上，技术人员可以通过传感器等技术对机电设备故障类型、故障点以及故障原因进行分析，从而对机电设备进行有效诊断。仪器诊断主要通过相应检测仪器对机电设备的运行故障进行诊断，一般具有较高的诊断效率以及诊断质量，但是对相关信息数据准确度的要求较高。在不同的采矿环境下，检测仪器的诊断性能也会存在一定差异，所以技术人员在通过检测仪器对机电设备进行检测时，必须对检测仪器进行检修和养护，并根据实际情况进行适当调节，从而更好确保故障诊断的效果。主观诊断主要以技术人员的诊断经验为依据，通过经验判断对机电设备进行诊断，虽然有着较快的诊断效率，但是诊断质量不高，适用于一些经常性故障的诊断。在主观诊断中，技术人员通过听觉、视觉来判断故障点，并根据以往经验分析故障原因，所以对技术人员的专业素质提出了较高要求，如果技术人员实践经验及专业能力不足，将会导致诊断结果出现多种偏差。因此，在对故障诊断技术进行应用时，技术人员必须根据实际情况选择合适的故障诊断方法，有效解决矿山机电设备的出现的各种故障，这样才能更好保障采矿作业顺利进行。
二、矿山机电设备应用故障诊断技术分析
在实际采矿作业中，矿山机电设备的种类较多，包括采煤机、电动机、矿井提升机等，每种设备对采矿作业的顺利进行都有着较大影响，因此，保障各机电设备的质量有着重要作用。在利用故障诊断技术对机电设备进行检修时，技术人员必须对设备特性、诊断技术特性等内容进行准确分析，从而促进检修工作顺利进行，保障采矿质量。矿山机电设备应用故障诊断技术的方法如下：
1、矿山采煤机故障诊断
在实际生活中，我国采矿事业虽然有了较大发展，但是在采煤机故障检测方面依然存在较多问题，随着科学技术不断进步，很多企业引进了采煤机故障诊断系统，起到了较好效果。采煤机故障诊断系统具有变频器通信模块，能够对采煤机多种运作参数进行准确检测；在变频器通信模块的显示屏中，技术人员可以了解到采煤机运作电流、变频器电压、运作速率等参数，所以能够及时了解采煤及运作情况；变频器通信模块具有多种功能，包括过载保护、过压保护、过流保护等。诊断系统还具有故障诊断模块，能进行联网操作，在发现采煤机出现故障时，其能够将故障情况传送至显示屏中，帮助技术人员对故障原因、故障点进行分析，从而更好解决采煤机故障问题。
2、矿山电动机故障诊断
矿山电动机在采矿作业中容易出现多种故障，包括定子绕组故障、放电故障等。在对放电故障进行诊断时，基于故障特性，一般可以采用电流互感机、高频检测仪等仪器进行检测，在明确电动机各项运作参数后，与正常运作时相关参数进行对比，从而采取相应措施进行解决。在对电动机短路等故障进行检测时，由于这种故障会出现电流增大的情况，所以技术人员可以依据电流参数值进行诊断；对断相等故障进行诊断时，技术人员可以使用零序电流以及负序电流进行诊断，从而解决电动机故障问题。
3、矿井提升机故障诊断
提升机主要用来输送人员、材料等，所以提升机质量对采矿作业的顺利进行以及人员的生命安全有着重大影响。一般情况下，提升机会出现松绳故障，所以技术人员可以通过相关设备对松绳情况进行实时监测，以避免出现重大事故。监测设备需要具备一定的报警功能，能够根据相关参数的变化调整自身运作状态，从而对故障问题进行解决。
三、结束语
在采矿作业中，受人为因素及外部客观因素的影响，机电设备极易出现故障问题，不仅降低设备的整体性能及运作效率，而且给采矿作业的正常进行带来不利，因此，加强对机电设备的检修有着重要作用。故障诊断技术的内容较多，技术人员在利用其对机电设备进行诊断时，必须对实际情况进行了解，选择合适的诊断方法，清除各类故障问题，并进行定期检修，从而保障机电设备的运行水平，保障采矿作业的顺利进行。
参考文献
[1]仇金刚.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用探讨[J].机電信息，2015，（6）：97-98.
[2]赵卫.矿山机电设备故障检测诊断技术应用探讨[J].科技资讯，2012，（24）：132-132.
生产勘探在矿山开采中的应用 篇12
1 生产勘探在矿山开采这种的任务、方法和作用
矿山生产和生产探矿要密切的结合在一起, 生产勘探中的工程布置可以为以后的生产进行运用做基础, 还要进行生产工程探测。勘探中所得到的一些地质资料, 要在精确度、内容和提供时间等方面满足生产需要。生产勘探要建立在地质勘探的基础上, 是在最近时间内开采地方的附近做的勘探工作。主要是:与原有资料对比, 修正边界线和矿体厚度, 重新固定矿体, 验明矿体的产状和形态, 让其符合客观情况, 确定夹石的厚度和位置, 核实矿产的储藏量, 增加保有储量, 可以在矿区附近寻找新矿体, 查明矿床的特征构造, 总结成矿规律等方面。
生产勘探设计要依据矿床的特点集合开采需要来进行, 方法的确定, 去除应考虑的地质因素外, 很大部分决定于开采方法, 方式和贫化损失的程度, 矿石选别要求等因素。再选用天井和坑道等生产勘探的方法时, 最大可能的确保勘探工程能为开采所运用, 但也要发挥已施工的工程。生产勘探的主要方法有露天开采和地下开采两种。露天开采是采用槽探和岩心钻探等勘探手段。槽探是运用广泛的生产勘探方法之一, 是直接去除地表覆盖层, 直接对岩石进行取样, 矿体的地质条件清晰易辩, 方法非常简单。岩心钻探的勘探方法, 运用钻机来踩得矿石样本, 进行研究。地下开采包括坑探和钻探, 坑探得到的资料非常准确可靠, 是地下勘探主要方法。
2 生产勘探过程中的工程布置
2.1 要合理有效的布置勘探工程
地质勘探作为生产勘探的基础上进行的, 生产勘探大体布置要建立在地质勘探的基础上, 进行充分的利用, 可以节约勘探的资金和工作量。同时还要结合开采工作的需求, 在工程布置上尽可能的去满足开采方法和开采布置。只有将两个方面统一起来才能取得良好的经济和地质效果, 从实践的方面来看, 开采场地的布置应极大可能的去考虑勘探工程的布置方式, 即竖直或平行勘探线, 这样不仅满足了矿山生产需求, 还有小的原有资源的存储量级别, 有充分的原有的勘探工程, 对矿床的地质变化条件进行了分析和掌握。有利于验证和对比。
2.2 实施探采有效结合的方法
实施探采结合, 可以使矿体开采和勘探工作有效紧密的结合在一起, 一起规划, 统一施工, 是提高经济成果的重要措施。从生产的实际角度出发可以把生产勘探、探矿、勘探回采有效地结合在一起, 有利于降低采掘比, 减小采场准备周期。
开拓工程和生产探矿结合在一起。开拓工程为生产探矿建立了有利条件, 但是有些开拓工程是不能用于生产探矿的。所以, 在阶段总体设计探矿时, 地质人员和采矿测量人员会在一起进行探讨, 一同商定, 联合设计, 从采矿结构, 巷道规格, 弯道, 坡度, 及采矿方法的选择等方面出发, 要达到探矿的目的, 合理的施工顺序, 满足生产要求编制的勘探开拓设计图。
采准工程和生产勘探结合成为一体。实践表明, 对开采方案方法变更和选择影响的因素是矿体固有的空间心态。所以为了控制上中下段水平之间的矿体段空间位置和局部变化, 从而设计了切割井, 探矿井, 可以提前施工, 这样既可以探矿使用, 又可以作为通风井。在采准工程实施后, 技术人员会将地质材料加以修改, 绘制出切割巷和切割层的剖面图, 改正采准设计资料, 进行二次圈定, 为回采提供更可靠的地质资料。
3 加强地质研究
认识矿体的先决条件是生产勘探的程度, 地质综合研究是认识矿体掩藏规律的重要步骤。综合研究矿床的赋予规律, 分析矿石的空间形态及形状, 对勘探工程的布置有益, 经过生产采准, 勘探, 开拓和回采工程, 得到充分揭露的矿体, 对于片面的, 局部的, 单个的地质现象, 技术人员要认真收集, 占有大量资料的前提下, 进一步研究, 对矿体赋存规律有了更深的认识, 这样在进行进一步的勘探时, 能够合理的去布置工程。当综合研究不足时片面的强调工程控制, 肯定会对矿体认识赋有局限性, 而影响勘探工作的顺利进行。
4 孔钻和地下钻在生产勘探中的运用
地下矿山勘探的主要手段是坑道探索, 但是深孔和坑内钻探是必不缺少的一部分。坑下钻探矿运用主要在代替探边摸底, 穿脉加密工程和用竖直钻替代天井探矿。据事实资料证明, 在复杂形态和矿体变化大的形态中, 探矿不能很好的控制卡岩矿床, 地下钻探矿显得非常重要。在坑下钻和坑探的基础上, 配合使用深孔探钻, 对复杂矿体有良好的效果, 对矿体的复合、断层错开等较为复杂的部位, 深孔钻有人员少、成本低、材料消耗省、装卸和搬运方便等优点。
5 结论
生产勘探对地质条件复杂的矿体有着重要的作用, 实践表明, 实施探采结合, 加强地质综合研究, 合理的布置生产勘探工程, 不仅为生产提供了保障, 还为后续的发展奠定了必要的基础条件。
参考文献
[1]尹向林.生产勘探在西安里芦沟矿区的应用[J].采矿技术, 2007 (2) .
[2]武强, 董东林, 傅耀军, 王雪峰.西北煤矿山地质环境的评价方法[J].水文地质工程地质, 2008 (1) .
[3]武强.我国矿山环境地质问题类型划分研究[J].水文地质工程地质, 2009 (5) .