地理信息系统(Geographic Information System,GIS)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息等功能,作为一门融合地理学、地图学、遥感技术和计算机科学的综合性学科,近年来在矿业系统中得到了广泛的应用研究。结合近年来该领域的...地理信息系统(Geographic Information System,GIS)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息等功能,作为一门融合地理学、地图学、遥感技术和计算机科学的综合性学科,近年来在矿业系统中得到了广泛的应用研究。结合近年来该领域的最新研究成果,围绕矿山地质勘查与评价、矿山机械及工作人员定位、矿井通风网络模拟、矿山边坡稳定性与采空区塌陷等灾害的监测与预警、矿区环境监测及矿山复垦等方面对GIS在矿业系统中的应用现状进行分析。在此基础上,分别从大型矿山GIS空间数据库与云GIS的构建,矿区环境与稳定性监测过程中"3S"等多元技术的融合,构建Interoperable GIS以实现矿山数据库共享,以3D/4D GIS为代表的GIS多维化发展,矿山生产管理过程中空间可视化技术与虚拟现实技术的有机结合等方面对GIS在矿业系统中的应用方向进行展望,为矿山数字化建设提供参考。展开更多
露天矿道路运输系统优化问题是矿山复杂大系统协同优化的重要组成部分,对于降低矿山生产运营成本、提高矿山生产及组织效率具有极为重要的现实意义。但近年来,随着我国露天矿建设质量的标准化,产量规模、作业设备的逐步大型化,部分矿山...露天矿道路运输系统优化问题是矿山复杂大系统协同优化的重要组成部分,对于降低矿山生产运营成本、提高矿山生产及组织效率具有极为重要的现实意义。但近年来,随着我国露天矿建设质量的标准化,产量规模、作业设备的逐步大型化,部分矿山运输系统的瓶颈问题开始凸显,特别是以静态道路网络分析方法为基础的传统路径优化规划模型及算法,当面临更加复杂、多变的调度决策任务时,部分规划模型及算法易受到基础能耗目标建模限制,很难给出全局现实最优解。为有效解决传统模型评价建模困难、寻径效率受限等问题,以神华新疆公司红沙泉露天煤矿为例,在时变运输功描述系统全局能耗波动效应的理论基础上,尝试融合车-路耦合思想,提出兼顾路面随机损伤作用下的费用评价函数及路径规划模型,并结合该矿道路阻力系数的隶属度函数模型给出了全局费用评价函数的合理估计;为进一步提高规划模型求解效率,提出采用快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree, RRT)构建路径拓扑连通性的启发式策略的基本方法,并配合遗传算法对路径规划模型进行求解,实现了路径几何拓扑连通性与标量目标值约束解耦的同时,完成了对露天矿复杂路径条件下寻径问题的快速求解。经多组仿真实验验证,所述算法能快速收敛于全局最优解,经对比试验论证,所述方法及策略对于解决露天矿路径规划优化问题可行且有效。所述方法为后续基于路面波动作用下的运输系统成本分析及评价提供了研究方向及基础,为融合交叉学科分析露天矿复杂大系统的决策问题贡献了全新的体系方法。展开更多
To explore the spatial-temporal evolution law of rock mass temperature in high geothermal roadway during mechar^ical ventilation, a series of experiments were conducted based on the physical simulation test system of ...To explore the spatial-temporal evolution law of rock mass temperature in high geothermal roadway during mechar^ical ventilation, a series of experiments were conducted based on the physical simulation test system of thermal and humid environment in high geothermal roadway, which is a method independently developed by China University of Mining and Technology. The results indicate that during ventilation, the disturbed region of the temperature extends gradually from shallow area to deep area in the surrounding rock mass of the roadway. Meanwhile, the temperature increases as the exponential function from shallow area to deep, with steady decrease of the temperature gradient and heat flux. As the ventilation proceeds, the relationship between dimensionless temperature and dimensionless time approximately meets Hill function.展开更多
文摘地理信息系统(Geographic Information System,GIS)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息等功能,作为一门融合地理学、地图学、遥感技术和计算机科学的综合性学科,近年来在矿业系统中得到了广泛的应用研究。结合近年来该领域的最新研究成果,围绕矿山地质勘查与评价、矿山机械及工作人员定位、矿井通风网络模拟、矿山边坡稳定性与采空区塌陷等灾害的监测与预警、矿区环境监测及矿山复垦等方面对GIS在矿业系统中的应用现状进行分析。在此基础上,分别从大型矿山GIS空间数据库与云GIS的构建,矿区环境与稳定性监测过程中"3S"等多元技术的融合,构建Interoperable GIS以实现矿山数据库共享,以3D/4D GIS为代表的GIS多维化发展,矿山生产管理过程中空间可视化技术与虚拟现实技术的有机结合等方面对GIS在矿业系统中的应用方向进行展望,为矿山数字化建设提供参考。
文摘露天矿道路运输系统优化问题是矿山复杂大系统协同优化的重要组成部分,对于降低矿山生产运营成本、提高矿山生产及组织效率具有极为重要的现实意义。但近年来,随着我国露天矿建设质量的标准化,产量规模、作业设备的逐步大型化,部分矿山运输系统的瓶颈问题开始凸显,特别是以静态道路网络分析方法为基础的传统路径优化规划模型及算法,当面临更加复杂、多变的调度决策任务时,部分规划模型及算法易受到基础能耗目标建模限制,很难给出全局现实最优解。为有效解决传统模型评价建模困难、寻径效率受限等问题,以神华新疆公司红沙泉露天煤矿为例,在时变运输功描述系统全局能耗波动效应的理论基础上,尝试融合车-路耦合思想,提出兼顾路面随机损伤作用下的费用评价函数及路径规划模型,并结合该矿道路阻力系数的隶属度函数模型给出了全局费用评价函数的合理估计;为进一步提高规划模型求解效率,提出采用快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree, RRT)构建路径拓扑连通性的启发式策略的基本方法,并配合遗传算法对路径规划模型进行求解,实现了路径几何拓扑连通性与标量目标值约束解耦的同时,完成了对露天矿复杂路径条件下寻径问题的快速求解。经多组仿真实验验证,所述算法能快速收敛于全局最优解,经对比试验论证,所述方法及策略对于解决露天矿路径规划优化问题可行且有效。所述方法为后续基于路面波动作用下的运输系统成本分析及评价提供了研究方向及基础,为融合交叉学科分析露天矿复杂大系统的决策问题贡献了全新的体系方法。
基金Project(2014-6121)supported by Fundamental Research Funds for the Central Universities,ChinaProject(51504236)supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject supported by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions,China
文摘To explore the spatial-temporal evolution law of rock mass temperature in high geothermal roadway during mechar^ical ventilation, a series of experiments were conducted based on the physical simulation test system of thermal and humid environment in high geothermal roadway, which is a method independently developed by China University of Mining and Technology. The results indicate that during ventilation, the disturbed region of the temperature extends gradually from shallow area to deep area in the surrounding rock mass of the roadway. Meanwhile, the temperature increases as the exponential function from shallow area to deep, with steady decrease of the temperature gradient and heat flux. As the ventilation proceeds, the relationship between dimensionless temperature and dimensionless time approximately meets Hill function.
