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数字化矿山的关键技术

日期:2017年2月24日 14:44
  数字化矿山包含监控大屏幕、生产监控等的数字化、自动化,能针对各种灾害超前预警和远程调度,有效避免灾害的发生。矿山生产的高度自动化和智能化,达到减人提效,降低劳动强度,避免人身伤亡。矿山管理的精细化和柔性化,达到各种资源最优利用和效益最大化,同时做到对矿山环境的有效保护和再造,建立绿色矿山。
  1.生产调度与监测监控技术
  生产调度系统是煤矿安全生产管理中的重要手段之一,在煤炭生产中发挥着非常重要的作用。在地面,它是行政通信系统不可缺少的重要补充部分,因为煤矿生产规程中规定,在地面如绞车房、中央变电站等重点部位要安装行政、生产两套通信设备,保证在一个系统出现故障,另一个系统能满足生产的需要。在井下,生产调度通信系统则是主要的通信手段,井下各生产环节的信息主要通过该系统来传递。生产调度与过程控制建立在综合通讯系统平台上,以实现对人员设备跟踪定位、设备运行状态控制以及视频监视系统和虚拟现实系统,实现对采矿生产调度与过程控制,只有建立了功能完善的生产调度与过程控制系统才可能实现危险作业场所遥控采矿和无人采矿。
  2.矿山安全监控系统及环境监测技术
  矿山井下生产过程中,主要的危害有岩体破坏、有毒有害气体、火灾等。因此,必须建立起有效的综合安全监控与预警系统矿山综合安全监控与预警系统采用传感器采集各种数据,安全检测系统采用时分制分布式结构,主要由地面监控主机、数据库服务器、网络终端、图形工作站、通信接口、避雷器、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。具有良好的开放性和可伸缩性,采用模块化设计,组态灵活。监控中心运行在标准的Ethernet TCP/IP网络环境,操作系统平台为中文Win2000,可方便实现网上信息共享和网络互联。支持Internet/Intranet模式的Web系统综合监控信息浏览。系统显示画面采用文本、图形兼容方式,显示信息直观、生动,具有实时多屏显示功能,实时数据存储和各种统计数据存储能力。数据存储时间长、查询和报表功能丰富,格式可由用户编排。有系列化,多用途监控分站,功能丰富,具有甲烷断电仪及甲烷风电闭锁装置的全部功能。有完善的数据停电保存能力,确保监测数据和设置数据信息不丢失。配有智能口,可采用RS485通讯方式的各种传感器及设备。系统具有自检功能,可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断,能报警和记录并自动切断故障支路。有完善的多级口令保护功能。系统设备具有完善的故障闭锁功能,当与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。
  3.矿山综合通讯技术
  作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员的主要通信手段,井下无线通信系统保证了这些人员能够与生产调度室及时取得联系。它具有安装快捷,能在较短时间内形成局部移动通信系统的特点。系统能与矿井行政、生产通信系统实现组网,特别是当井下发生紧急情况时,可为井下提供能及时与地面联系的工具,对抢险的组织非常有帮助。井下/井上通信系统作为生产调度通信系统的补充在矿井生产安全等方面起重要作用,矿山综合通讯同一网络能够同时传输语音、图像、数据等各种信息,使语音、视频、数据三网合一。井下无线通讯核心技术是采用微蜂窝和信道动态分配技术,从而大大地提高了频率的使用率和系统的容量。小灵通小区基站与手机之间采用了时分双工模式TDD,其无线信道基于时分多址TDMA结构,语音编码采用32kbit/s AD PCM方式,提高了话音通信质量,增强系统的保密性;使用分集天线接收,加强了系统的抗干扰能力。PHS产品技术较以前的产品,无论是业务侧、网络侧,还是无线侧、终端,都已经取得了突破性的进展,到目前为止PHS已经形成了由服务提供商(SP)、网络运营商、设备提供商、终端商和用户组成的完整的产业链。
  4.资源与开采环境可视化建模与评价技术
  资源及开采环境可视化建模与评价主要实现两个方面的目标:一是资源评价,主要采用可视化建模方法和虚拟现实技术完成矿床模型的建立,用以表征矿床有用元素的空间分布情况和对资源状况进行科学合理的评价;二是开采环境评价,通过建模技术全面掌握矿床和岩层分布、岩体质量、构造特征、已有井下工程的分布状态等影响矿床开采的技术条件和关键工程指标。
  资源及开采环境可视化模型是数字矿山建设的基础,只有完全掌握了矿床及井下开采环境情况,才能够为数字矿山的建设提供基础平台,数字矿山建设后续的通讯系统、生产调度及人员设备定位、生产过程安全监控与预警系统、生产过程虚拟现实系统都需要以此为基础平台进行设计开发和系统运行。 资源及开采环境可视化建模采用TIN(不规则三角网)技术产生数字地形表面模型和地质体( 包括床体、岩层及断层) 实体线框模型,同时采用变块技术建立矿床资源评价块段模型。最终采用地质统计学方法对块段模型进行估值,得出既有结构性又具有随机性的复杂地质体的空间分布及品位和开采环境综合评价技术成果,并在此基础上进行开采方案优化与设计。

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该资讯的关键词为:数字化矿山