基于网络的三维GIS数字矿山安全监察系统的设计与实现

本文分析了三维GIS技术在矿山安全生产管理工作中应用的可行性,介绍了一种基于网络的三维GIS数字矿山安全监察系统的设计和实现过程。     

木城涧煤矿井下安全避险系统的集成与开发

 对国内外安全避险和应急救援研究现状进行总结,概述国内安全生产领域关于六大系统建设的情况。以北京昊华能源公司木城涧煤矿井下安全避险系统为例,阐述系统集成平台的选择及“三维数字化矿山建设平台”实施方案的设计。介绍木城涧煤矿人员定位系统、压风自救系统和供水施救三大系统的集成平台建设,系统三维功能的实现以及关键的三维GIS技术。该平台实现了煤矿井下各类信息系统的统一集成和三维可视化管理,提高了煤矿安全避险系统的整体联动和应急响应能力。     

基于VR-Platform数字矿山仿真系统的建立与应用

基于数字矿山三维建模与虚拟现实研究理论,选用VR-Platform虚拟软件平台结合三维虚拟仿真技术,建立数字矿山仿真系统。经过收集资料,将矿山数字高程模型(DEM)导入3ds Max中进行三维仿真建模、纹理贴图、烘焙处理及灯光设置等,然后将烘焙好的模型导入VR-Platform虚拟现实软件平台进行后期加工与处理,最终实现数字矿山的多层次、多功能、多阶段综合性仿真系统服务平台。该平台对矿山的发展建设、决策部署、信息管理、科学研究等具有十分重要的意义。     

三维矿山地质模型智能仿真系统

利用面向对象的神经网络专家系统与计算机图形处理技术，设计和开发了三维矿山地质模型仿真及动态显示系统。该系统能管理三维地质数据，绘制三维立体图，并可动态适时显示．计算某种矿体的储量，做矿体某种属性的等值线。     

矿山个人双向信息传输系统设计与实现

 针对煤矿工人下井后难以了解所处环境安全性的问题,提出了一种基于矿山个人双向信息终端的解决方案。介绍了基于Wi-Fi的矿山个人双向信息传输系统结构与功能,以低功耗GS1011智能芯片为核心,设计并实现智能矿灯嵌入式个人信息终端,分析了双向信息终端的工作原理,设计并实现了智能终端的实时定位算法,利用智能终端技术与三维井巷建模技术构建了煤矿三维虚拟现实系统。系统主要功能为主动感知周围安全环境、与地面及其他矿工信息交流、对矿工进行实时定位跟踪管理。本系统应用于徐州夹河煤矿物联网示范工程,取得良好效果。     

矿山安全监测预警与综合管理信息系统

针对矿山安全信息进行有效的监测与综合管理是矿山安全生产的关键,以安全工程学的原理为指导,将对物的监测监控和对人的管理相结合,为矿山安全监测预警与管理系统提供了一整套的解决方案。围绕监控人的不安全行为和物的不安全状态以及事故预警等方面的内容建立了四个平台:矿山安全监测监控平台、矿山安全报警及应急管理平台、矿山安全综合管理平台和矿山企业安全信息网站。在此基础上设计了系统的网络体系结构,采用了C/S和B/S相结合的结构,使得整个系统具有灵活性、可扩展性和可维护性。     

深部复杂采空区垮塌预判及三维探查

某矿山进入深部开采,采空区周围的地质条件和地压条件更趋复杂,运用空区精密监测系统(CMS)建立某采空区三维实体模型,结合其地质地压条件,运用数值分析软件对其进行数值分析。分析结果表明,该采空区北帮地压显现特别突出,明显超出了围岩的自承能力,由此预判该采空区北帮将发生垮塌破坏。对采空区进行二次探测,三维探查与垮塌预判结果完全吻合,验证了预判结果,为矿山安全隐患的提前预防提供了可靠方法。     

数字矿山综合无线局域网络

针对现代化煤矿生产和安全需求．在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性基础上,提出了集无线语音通信、无线视频监控、人员定位、环境监测、设备控制和生产管理等功能为一体的基于802．11标准的数字矿山综合无线局域网络。该网络具有传统煤矿监测、监控系统所无法比拟的优越性,提供了未来数字化矿山乃至无人作业工作面的可行性解决方案。     

数字化矿山体系结构模型

为了解决我国矿山企业盲目进行数字化矿山建设问题,分析了国内外数字化矿山研究现状及数字化矿山在实施矿山企业信息化过程中的重要性,针对矿山企业信息化特殊需求,从业务应用层面、数据利用层面、技术实现层面等三个方面设计了数字化矿山的体系结构模型,并对模型分层及其关键技术进行了详细地描述.结果表明:所设计的数字化矿山的体系结构模型提供了三维基础数据及业务环境,具备高速宽带网络支撑体系及安全体系.该模型对指导矿山企业信息化规划及数字化矿山建设具有一定的参考价值和指导意义.     

矿井通风系统三维可视化及网络解算优化

 针对目前通风软件功能存在局限性的现状,结合矿山开采深度增加和通风网络越来越复杂的实际,开展了新型矿井通风系统三维可视化研究。基于回路风量法和节点风压法提出了新的改进解算算法,使其能够解决复杂的通风网络解算问题;根据新的矿井通风系统双线巷道自动生成算法逐层生成闭合轮廓线,将各层轮廓线三角化并将所有的三角化网格合并,生成封闭的三维联通实体巷道;采用“层次式平台+插件”的方法进行系统开发。最终实现了通风系统三维可视化模拟、网络解算优化、通风管理信息化;与矿山数字化软件相结合,可有效集成监控监测系统,实现数据管理一体化和矿山安全管理。     

矿山安全标准体系评价模型

针对现在对矿山安全标准体系进行评价存在标准制定及更新缓慢,既要运用计算机技术,建立安全标准评价系统,又要对安全评价系统建模等问题,提出一种基于统计学理论的带权重的安全标准评价的算法,该算法可以给出评价专家们对矿山安全标准及标准体系的评价结果,以达到对矿山安全标准体系中安全标准的不适用性和安全标准体系的不协调性、不完整性进行调整的目的.通过试验证明:该算法即是一种实用、高效、准确的安全标准评价算法,也是将来建设一个安全标准评价系统的理论依据和技术支持.     

实用爆破参数优化设计系统

爆破优化设计系统是针对矿山管理现状和需求建立的．介绍了该系统的组成、功能及实现方法．该系统解决了矿山爆破资料的有效管理问题并实现由计算机进行爆破设计，可以作为人工设计的参考和补充．     

基于模糊综合评价的矿山安全培训方案评估

矿山安全生产是复杂多因素作用的系统,加强安全培训打造高素质员工队伍是保障安全生产的关键环节。面对矿山人员数量庞大、文化素质参差不齐、培训时间受限等突出问题,分析研究了矿山安全培训的关键因素,结合专家定性评价,引入层次分析法循环迭代计算关键因素权重,依据模糊综合评价进行方案质量评估。实验结果表明,该安全培训方案是良好的,这与问卷统计和调研报告是一致的,为矿山安全培训方案评估提供了一种量化方法。     

基于J2EE平台和B/S结构的地矿工程三维可视化仿真技术

为了发展三维可视化技术,推进其在地矿工程系统中的应用,建立基于Web的"数字矿山"系统,设计了一种基于J2EE平台和B/S结构的矿山三维可视化仿真系统框架.采用JOGL技术,建立了基于B/S结构模式的矿山三维可视化仿真系统原型,形成了构建矿山复合场的一体化数字模型及"数字矿山"系统的关键技术.以某地下铁矿为实例,运用该矿的钻孔、矿体和井巷工程数据验证了所采用的三维可视化仿真方法和技术的可行性,展示了基于J2EE平台和B/S结构的矿山三维可视化仿真系统的发展与应用前景.     

基于Ventsim对平煤四矿后期通风改造方案优化分析

随着平煤四矿三水平采区开拓向下部进行,戊煤采区继续北部延伸。原有的通风系统不合理性显现。在测定平煤四矿全矿井通风阻力的基础上,利用Ventsim建立的平煤四矿全矿井三维可视化模型,对四矿后期的开拓提出的方案进行逐一分析,对其通风阻力变化、通风安全管理可行性分析、经济合理性论证。最终根据分析结果选择最优方案作为四矿后期改造方案,这对于节约成本,提高矿山安全管理,准确定量通风核算,加快矿山数字化建设具有重要意义。     

几种基本插值法在矿山三维地质体建模中的对比研究与应用

数字矿山是21世纪新技术条件下信息化与智能化的产物,建立矿山三维地质体建模是实现数字矿山的基础与核心.为了实现复杂矿山三维地质建模的经济性、真实性和有效性,如何对离散的DEM空间数据进行前期处理,是建立逼真的矿山三维地质模型难点与前提.针对不同矿山与地貌环境条件下,采用几种基本空间插值法对离散的DEM空间数据进行插值,然后对其插值后的数据进行质量评定与交叉验证,确定最优化的空间插值方法.分析结果表明不同的空间插值方法适应不同的地矿环境领域,对离散的DEM空间数据进行最优化的空间插值,是实现逼真的矿山三维地质体建模这一目最有效最核心的方法.     

露天矿山爆破安全问题与防治措施探讨

针对露天矿山爆破存在的安全问题进行了总结、分析和评价,在此基础上为确保露天矿山开采工作的安全,以舞钢经山寺露天铁矿为例,对露天矿山爆破开采的危险源进行了分析,并提出了露天矿山爆破安全的预防和治理措施,对此类工程的安全管理具有指导意义。     

矿山的复合场理论、一体化模型及可视化技术

从矿山工程数字化及可视化的角度,提出了矿山复合场的概念及其内涵.基于矿山数字化和信息技术现状及发展趋势,阐述了建立矿山复合场的一体化数字模型的意义.面向"数字矿山"技术发展和系统建设的需求,归纳了矿山复合场的三维可视化仿真的研究内容和关键技术.以矿山复合场的钻孔、矿体和井巷工程子集为具体研究对象,建立了基于WEB的钻孔、矿体和井巷工程的三维可视化仿真系统原型,举例说明了构建矿山复合场的一体化数字模型和发展矿山复合场的三维可视化仿真系统的前景.     

有限单元法在龙王山金矿尾矿坝优化设计中的应用

尾矿库的安全稳定在矿山的安全生产和环境保护中有着十分重要的作用．本文运用有限单元分析软件,从尾矿坝力学稳定的角度,对龙王山金矿尾矿坝体的结构形式进行了优化分析与设计,达到了安全允许条件下的建造原料成本最低的控制目标．因此,该设计方法对于大坝的设计具有较强的指导意义。     

电磁场与电磁波实验仿真系统

电磁场与电磁波实验仿真系统是利用计算机仿真技术,对电磁场实验中DH926A型电磁波综合测试仪进行仿真,该系统的虚拟仪器可以代替实际仪器进行相关实验,实现仪器外观相像、实验操作相像和实验结果相像等教学实践要求．该仿真系统由三维显示模块、用户界面模块、数据处理模块和控制模块组成．详细介绍了仿真系统的关键技术,选用专业的零件设计软件SolidWorks进行三维实体建模,使用OSG（OpenSceneGraph）和C＋＋技术进行编程实现实验功能,还创新性提出了仿真系统在效果上保留人为误差的思想．该系统在技术上通过使各模块保持独立,提高了系统的可扩展性,不仅为开发新的实验内容提供方便,也为类似项目开发提供参考．