基于D-S证据理论的岩爆预测方法研究

为了有效预测岩爆,提出基于D-S证据理论的岩爆预测方法.首先,选取与岩爆发生相关的6个指标因素作为证据体,并通过模糊物元框架和正态型隶属度函数构建证据体的基本概率分配.然后,利用K均值将证据体分类,并提出簇内证据用传统方式融合而簇间证据用权重方式融合的组合融合规则,以减轻高冲突证据融合的不利影响.最后,将模型应用在秦岭终南山公路隧道2号竖井工程,且与经验方法对比.为了分析预测过程的不确定性和估计岩爆发生概率,采用蒙特卡洛模拟进行抽样仿真,并通过Spearman秩相关系数衡量输入指标的全局敏感性.研究结果表明:输入指标在不同的岩爆案例的影响程度差异较大且方向不同;5个岩爆案例的发生概率在40.8%~70.1%之间.该模型表现出优异的预测分类性能,可为深埋地下工程岩爆预测提供参考.

SLAM技术在矿井智能化的研究现状与应用进展

智能采矿是矿井生产发展过程中的重要阶段,直接影响矿产企业的安全生产、矿产产量、经济效益和社会效益,随着矿井智能化水平的提高和相应政策的颁布,特别是我国智慧矿山和智能感知设备的快速发展和普及,矿井智能化地图构建和定位导航技术已成为重要的研究课题。回顾传统矿井地图绘制和定位技术的发展历程,结合矿井环境特点分析传统技术面临的挑战。介绍同步定位与建图(SLAM)技术在矿井智能化应用方面的优势,综述SLAM技术在非结构化复杂矿井工作环境下数字地图构建及无网络井下人、机/车定位导航的研究现状与应用进展。最后,对未来SLAM技术在矿井智能化领域中的发展趋势进行展望,即融合深度学习、三维重建与可视化、5G与云计算等。

放顶煤综合工况智能识别及自动控制方法研究

在研究综放开采自动化放煤中,由于放顶放煤过程中突变工况对煤矸石识别准确度的影响,根据煤和煤矸石中γ射线的辐射强度不同,采用自然γ射线法对煤矸石混合物进行识别,监测放煤过程中γ射线辐射强度变化,判断顶煤放落状态。最后基于自然γ射线法设计一种放煤自动控制系统指导液压支架尾梁动作,实现放煤控制自动化。

基于多源地学数据的深部找矿预测应用探微

在寻求提高地下矿产资源勘查效率的过程中,本文通过综合物探、化探及遥感数据,并运用卷积神经网络(CNN)与生成式对抗网络(GAN)等深度学习技术,显著提升了找矿预测的准确性。这种方法不仅突破了传统找矿技术的限制,优化了数据处理流程,还提高了模型对复杂地学信息的解读能力。研究结果表明,融合多源数据与深度学习算法的模型在铜矿探寻中展示出显著优势,为地质勘查技术的进步和革新奠定了基础,开辟了新的研究和应用方向。

金属矿山斜坡道安全影响因素与智能管控系统研究

斜坡道在地下矿山开采运输中担负重要的角色,然而目前地下矿山斜坡道运输存在距离长、坡度大、视野差、路况复杂等问题,如果发生意外极易造成重大人员伤亡和财产损失。为探明国内金属矿山斜坡道运输安全影响因素,开展地下矿山斜坡道调研和安全对策研究,并以三山岛金矿为例对斜坡道智能管控系统构建进行了介绍分析。研究结果表明:部分矿山斜坡道运输中斜坡道本身设计参数、路面维护等方面存在不足,提出了针对斜坡道运输中设计阶段、生产阶段和后期维护阶段的相关对策;无轨设备装备安全装置标准方面存在不统一,提出一系列车辆安全装置要求,发挥警示灯和对讲机的警示作用,构建更为完善的无轨设备运行安全体系;在政策法规标准的层面提出制定专门针对斜坡道运输系统的行业标准或专项细则,进一步推进斜坡道运输系统的安全和规范。

非规则形状颗粒自由沉降监测分析系统

流体力学中传统的颗粒沉降行为研究大多针对规则球形颗粒,而异形颗粒的沉降问题易被忽视。该文基于高速摄像-Python-MATLAB技术设计了异形颗粒沉降监测分析系统,主要由沉降装置、高速摄像机、计算分析系统等组成,可以对不同形状颗粒在液体介质中的沉降行为进行快速、精准的记录和多角度分析。该系统的设计和教学实践有助于提升学生对特殊现象的观察与捕捉能力,以及解决科学问题的能力。

超声波强化菱镁矿与石英浮选分离及其机理研究

在十二胺浮选体系下,研究了超声处理对菱镁矿与石英浮选行为的影响,并开展了菱镁矿和石英混合矿超声—浮选同步处理分离试验研究。通过Zeta电位分析、药剂吸附量测试以及XPS检测分析了超声—浮选同步处理强化菱镁矿与石英分离的机理。试验结果表明:适宜的超声处理条件下,石英浮选回收率提高,而菱镁矿浮选回收率降低;超声-浮选同步处理可改善菱镁矿与石英的反浮选分离效果,使菱镁矿回收率提高3.89百分点。在超声同步浮选过程中,超声后石英表面氧原子含量增加,十二胺吸附量增多,使石英回收率增加,而超声作用破坏了菱镁矿与十二胺之间的静电作用,进而降低了菱镁矿浮选回收率。

我国煤炭工业科技创新进展及“十四五”发展方向

煤炭是我国的基础能源和工业原料,长期以来为经济社会发展和国家能源安全稳定供应提供了有力保障。作为煤炭工业健康有序发展的核心动力,“十三五”以来,我国煤炭行业自主创新能力得到了大幅提升,实现了从跟踪、模仿到部分领域并跑、领跑的转变,取得了突出的成就。系统总结了“十三五”以来我国煤炭科技取得的主要成果,梳理了煤炭地质勘探、矿井建设、煤及共伴生资源开采、矿井灾害防治、煤机装备与智能化、洁净煤技术、节能环保与职业健康等7个领域所取得的理论、技术及工程应用方面的进展。分析了当前煤炭科技发展面临的共性问题,指出煤炭科技创新支撑我国煤炭工业高质量发展的能力依然不足。提出了煤炭科技自立自强、完善现代化煤炭开发利用理论与技术体系的“十四五”煤炭科技发展目标。围绕煤炭安全绿色智能开采和清洁高效低碳利用,明确了“31110”科技创新主要任务,包括煤炭绿色智能开采、煤矿重大灾害防控、煤炭清洁高效转化三大煤炭基础理论研究,煤炭资源勘查与地质保障、大型现代化矿井建设、煤炭与共伴生资源协调开采、煤矿灾害防治、煤矿智能化与机器人、煤炭清洁高效加工、煤炭高效转化利用、煤矿职业危害防治、煤矿应急救援、资源综合利用与生态保护十大重点领域核心技术攻关,煤矿井巷全断面快速掘进、复杂地质条件煤层智能综采、智能化煤矿建设、智能精细高效洗选、煤炭分质利用技术、煤炭液化及高端化工品制备、废弃矿井地下空间资源综合利用、矿区大宗固废资源利用、大型矿区生态修复、煤炭产品质量精准调控10项重大技术创新示范,复杂地质构造槽波地震探测、导井竖井掘进机凿井、掘支运一体化全断面岩巷掘进、煤矿井下水力压裂增透、干法矿物高效分离、采煤沉陷区土地复垦与农业生态再塑、智能无人综采工作面等百项先进适用技术推广应用,为“十四五”时期煤炭科技的发展方向提供了指导意见。

煤矿爆炸后巷道内温度变化规律

为了研究煤矿爆炸后巷道内温度的变化,建立煤矿巷道爆炸后的简化数学物理模型.以热力学方程为基础,分析对流系数、密度对温度变化过程的影响,通过迭代计算得到了巷道降温曲线;为了避免因简化对流换热模型引入过大误差,又采用Fluent软件进行非稳态气固耦合换热分析,得到巷道内温度变化的过程信息.两种方法得到的结果相吻合,分析了爆炸后巷道内温度的变化规律,结果表明:爆炸后巷道内的高温不会持续很长时间,可为优化矿用救生舱以及避难硐室的设计参数提供参考.

地矿建模中常用插值方法插值效果分析

根据虚拟地矿模型和钻孔数据进行抽样插值试验,采用最小二乘原理,统计分析了插值方法在不同地矿模型及不同采样数据分布情况下的误差大小,从而确定插值方法的适用情况。辅助地矿建模工作人员处理三维建模数据。

华北型煤田底板破坏深度BP神经网络预测模型研究

华北型煤田开采受底板含水层严重影响,为了准确计算工作面底板破坏深度,本文结合现场实测和神经网络预测模型对其进行分析。首先采用直流电法与专门电极电缆,对九里山矿综放开采工作面15091的底板破坏深度进行观测;其次结合大量实际数据,应用遗传算法优化BP神经网络,通过优化参数构建底板破坏深度预测模型,预测模型的均方误差为0.011,平均百分比误差为5.983%,预测集预测结果误差在10%以下,模型可以预测底板破坏深度;最后以预测模型分析采厚和切顶卸压对工作面底板破坏深度的影响。研究结果表明,分层开采下,切顶卸压比未切顶卸压底板破坏深度约减少77.84%;综放开采下,切顶卸压比未切顶卸压底板破坏深度约减少59.17%;采厚对底板破坏深度的影响呈正相关。

基于优势关系的粗糙集的巷道支护方案评价体系

为了建立科学的巷道支护方案评价体系,综合考虑影响巷道支护的众多因素对各评价因素指标进行分级,采用相对重要程度相关等级计算法确定巷道支护方案各评价因素的权重,利用基于优势关系的粗糙集理论对巷道支护方案建立评价体系,对条件属性进行属性约简,生成最少偏好决策规则集,并应用灰色关联理论对约简后的各条件属性重要程度进行分析,不仅评价优选巷道支护方案,而且对各因素之间的内在关系进行分析。应用模型对某铅锌矿的支护方案评价体系分析,结果表明:该模型对巷道支护工作具有一定的指导意义。

冀东磁铁矿石粉碎过程节能降耗研究

为有效降低磁铁矿石粉碎能耗,将爆破、破碎、磨矿及相关的大块处理、铲装、运输等过程作为一个系统来研究.在调查和试验基础上,采用统计、拟合等方法,研究了各作业环节的能耗关系,按照系统能耗最低原则,构建了"冀东鞍山式磁铁矿石粉碎合理能耗分布的数学模型".结果表明:通过适当提高系统中能量利用率较高的爆破、碎矿作业能耗,降低能量利用率较低的磨矿作业能耗,可使系统总耗能最小.运用该成果,对石人沟铁矿的爆破、碎矿、磨矿等作业的能耗重新进行优化分配,使矿石粉碎总成本下降了3.84元/t,每年节省费用460.5万元,节能降耗效果显著.

超细全尾砂似膏体长距离自流输送的时变特性

基于H-B流变模型和絮网结构理论,构建了考虑时变性的超细全尾砂似膏体流变模型,探究超细全尾砂似膏体长距离管道自流输送过程中的时变特性,推导了相应的管输阻力计算公式.以某深井铁矿质量分数为68%的超细全尾砂似膏体为例,进行了室内剪切试验和管输阻力计算.结果表明:不同剪切速率下的超细全尾砂似膏体表现出剪切稀化的时变特性,且剪切速率越大,达到平衡状态的时间越短,黏度值越低.在流量为80 m3/h时,管输阻力经225 s降至稳定状态的5.03 M Pa/km,为初始阻力的50.6%.超细全尾砂似膏体长距离自流输送过程中,以稳定状态的阻力损失进行计算更为经济合理.

我国战略矿产资源安全保障若干问题的思考

当前波谲云诡的国际形势下,战略(关键)矿产已成为各国贸易争端焦点。我国已将“资源安全”纳入16个国家安全之中。本文在系统梳理全球主要经济体战略(关键)矿产资源策略的基础上,针对我国战略矿产资源供应链产业链存在的四大堵点和难点,提出了四个方面建议:①顶层设计、整合资源,推动国有地勘单位深度改革,着力建设具有国际竞争力的中央所属国有地质勘查企业集团,履行央企职责,承担极端条件下战略矿产资源安全保障特殊功能;②战略布局,高起点,着力打造战略矿产资源安全保障产业链链长,全面协调打通供应链产业链的堵点和难点;③部委协同,系统梳理,着力推动战略矿产资源安全保障法治体系建设;④生态先行,资源环境并重,着力推动生态保护与资源安全“双轮驱动”。

云南钛资源现状及开发利用对策

介绍了云南钛资源现状和利用情况,对云南丰富钛资源将来的开发利用对策进行了探讨,简述了在云南建设5～6万t/a氯化法钛白粉厂的必要性和可行性.

六盘水矿区煤矸石理化性质及资源化利用分析

为了充分利用六盘水矿区的煤矸石资源,研究分析了六盘水矿区煤矸石的理化性质,结果表明该矿区的煤矸石具有高铁、高硅、低铝的特点,并针对该矿区煤矸石的特点,提出了一些具有较高技术含量的资源化利用的方法。

西部生态脆弱区地表开采损害特征

为进一步揭示西部生态脆弱区地表开采损害特征形成的机理,在分析影响生态脆弱区地表开采损害特征主要因素(开采深度、开采高度、基岩厚度、载荷层厚度以及坡体自身稳定性)的基础上,研究生态脆弱区厚松散层薄基岩、黄土沟壑及山区丘陵下煤层开采的地表损害特征,并以基采比(基岩厚度与开采高度之比,JC)和基载比(基岩厚度与载荷层厚度之比,JZ)为关键参数,揭示生态脆弱区煤层开采损害特征形成的机理。研究结果表明:以基采比和基载比为基础,结合坡体稳定性引起的附加量,能够有效地分析西部生态脆弱区的开采损害特征,为进一步揭示该区域煤层开采地表损害特征的形成机理提供了依据。

西北某复杂铜铅锌银多金属矿选矿工艺研究

针对西北某铜铅锌银多金属硫化矿共生关系密切,且铜铅锌矿物嵌布粒度极细的特点,使用选择性较强的铜捕收剂YK1-11和方铅矿抑制剂YK3-09等浮选药剂,采用优先浮选工艺流程,成功实现了铜铅锌的分选,获得铜精矿含铜17.12%、含银4 753 g/t、铜回收率61.16%、银总回收率83.99%,铅锌混合精矿含铅25.19%、含锌28.5%、铅回收率43.11%、锌回收率33.1%,铅精矿含铅48.11%、铅回收率27%,锌精矿含锌43.26%、锌回收率43.27%的指标。为类似复杂铜铅锌多金属矿的开发与利用提供了新的思路。

煤矿安全事故人因的灰色关联分析

针对煤矿安全事故人因因素众多、复杂且呈现出典型的灰色系统特征的问题,将HFACS与灰色系统理论相结合,以从汾西煤矿集团获取的45起煤矿安全事故报告为对象,在利用HFACS对事故调查报告分析的基础上,利用灰色关联研究煤矿安全事故人因之间的相互关联关系。研究表明:煤矿安全事故四个层次的人因失误与人因失误总数之间的灰色关联度呈现出两端弱,中间强的现象;利用传统统计方法获得人因影响关系与利用灰色关联分析获得的结论具有一定的差异性,并指出灰色关联方法更适合于分析煤矿安全事故人因的相互影响关系。