露天矿电铲高程智能引导系统

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针对传统矿用电铲操作复杂、效率低、控制精度差以及安全系数不高等问题,开发了电铲标准化作业引导系统;通过安装北斗高精度接收机,利用RTK差分技术实现精准的定位测量;利用多种传感器获取电铲的位置、方向和角度等状态信息;将获取的信息实时传输至终端界面实现信息可视化,引导驾驶员实现规定作业;并且将数据保存,实现施工过程全记录,为施工质量监管、溯源提供数据依据等一体化功能.
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针对电动汽车耐久性能路试出现的轮胎偏磨损问题,采集制动能量回收对应的制动力矩,基于双横臂悬架的Kinematic&Compliance曲线计算制动力与前束的关系曲线.结果表明:电动汽车采用制动能量回收模式会增大制动力,减小前束值;减小前束值会加剧轮胎内侧偏磨损.补偿基于侧滑机理设定的前束值后电动汽车耐久性能路试结果表明,行驶5.5万km后轮胎的最大偏磨损量仅为0.65 mm,解决了由于电动汽车制动能量回收产生的制动力增大而引起的轮胎偏磨损问题.
平朔东露天矿工作帮中部移动坡道对整个矿坑的运输系统起着至关重要的作用,为了设计出更灵活、更经济且对露天矿生产影响最小移动坡道,在原有间隔式改移的基础上,提出了移动坡道连续式改移,通过研究对比间隔式改移与连续式改移的加权运距、作业空间释放及修建方式等各项指标.结果表明:连续式改移中的踏步式改移方案最优,可有效缩短运距的同时提前释放坡道下部作业空间,并且对连续式改移坡道采取电铲下挖修建,以此满足坡道数量;对于端帮移动坡道采取局部压渣爆破,坡道范围内预留10 m爆量,避免新炮区爆量对原坡道的覆盖.
为研究真实孔径和合成孔径边坡雷达在露天矿山边坡监测中的应用情况,介绍了边坡雷达原理和监测预警原理;从设备组成与部署方式、监测原理、扫描方式、监测单元、监测参数、监测数据等方面对比了2种雷达的特点;分析了2种雷达在露天矿山中边坡监测中的应用实例.结果表明:真实孔径和合成孔径边坡雷达都具有高精度、大范围、实时动态监测等特点,能够实现对露天矿边坡变形情况的有效监测.
平朔东露天煤矿开采范围内存在大量的形态各异的采空区,对东露天煤矿的安全生产带来了极大威胁;根据榆岭矿采空区和周边小窑采空区特点,结合东露天矿生产作业流程和采空区内的主要危害,提出了采空区“三位一体”的勘探治理技术,主要包括采空区探测、采空区降温灭火和采空区爆破.结果表明:利用“三位一体”采空区治理技术对东露天矿复杂采空区进行处理,可极大限度降低采空区危害,提高杂煤回收利用率,提高采掘平盘的推进速度.
结合安太堡露天矿可采煤层赋存条件,选用EML边帮采煤机,利用三维地质软件计算边帮煤压覆资源储量,理论计算确定了边帮采煤支撑煤柱宽度,将边帮采煤技术应用到安太堡露天矿进行可行性分析.结果表明:压覆资源储量满足边帮采煤机成套设备年生产能力要求;利用EML边帮采煤机成套设备,可实现采硐内无人作业,安全高效回收边帮压覆煤炭资源.
为了解决富水黏性土地层输煤暗道施工开挖的问题,分析了钢板桩与内支撑联合支护体系在此条件下的适用性.结果表明:通过对暗道开挖期间监测数据的研究,该体系高效率地利用了支护构件的材料性能,取得了既安全又经济的工程效果.
为了实现智慧露天煤矿的建设目标,研究了一种基于新IT架构下的智慧露天煤矿建设方案.新IT架构是基于“端-边-云-网-智”技术支撑,赋能与露天煤矿的场景应用和智能迭代,构建基于云原生+AI的逻辑体系,将基础数据、算法模型、分析信息利用5G技术传输至云中心汇集,子系统之间打通数据结构,实现本地化调用、辅助决策、高效交付、按需服务.新IT架构的云原生特性可以给露天煤矿提供一个低成本、高复用、快速交付的智能化建设架构.
以东明露天矿为例,在理清矿山开采影响、生态修复常遇到问题的基础上,对寒区草原矿山生态修复管理存在的主要问题进行梳理和总结,提出了优化管理的主要措施和技术思路.结果表明:寒区草原矿山生态修复工程管理优化提升了生态修复实效.
介绍了矿用新型无机防灭火材料的特性及防火机理、通过自然堆放和碾压堆放喷涂实验对比,测试了煤堆内部温度变化规律,有效验证了该材料在露天剥离回采回填开采方式中的防火效果.工程实施应用证明:剥离开采过程中对含有自燃煤层边坡、台阶部位采用KXW-1型矿用新型无机防灭火材料进行喷涂施工,防火效果良好.
对露天矿生产系统进行BIM与VR技术的融合研究,对系统的搭建软件、硬件基础进行分析,建立适合露天矿生产系统的软件、硬件平台;研究露天矿生产系统BIM模型的设计方法并与VR场景制作的方法结合,实现露天矿生产系统BIM模型直接在VR场景的应用;针对露天矿生产系统模型量大、涉及专业多等特点,提出了BIM模型的切分与组合原则.