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An innovative N00 mining approach for protecting entries and mining panels
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作者 ZHANG Jun HE Man-chao +7 位作者 WANG Ya-jun YANG Gang HOU Shi-lin CHEN Yu-wen KANG Xu-hui SHI Zhen FU Qiang DU Fu-kang 《Journal of Central South University》 2025年第9期3514-3538,共25页
Addressing the issues of significant entry settlement and severe mining pressure manifestations in the conventional 121 approach,an innovative N00 approach is proposed.By comparing the mining process and entry formati... Addressing the issues of significant entry settlement and severe mining pressure manifestations in the conventional 121 approach,an innovative N00 approach is proposed.By comparing the mining process and entry formation process of different approaches,the characteristics of entry roof settlement evolution under different approaches are obtained.The N00 approach,which incorporates roof cutting and NPR cable support,optimizes the mining and entry formation process to reduce the settlement phase of entry roof,decreases the settlement of entry roof,and enhances the steadiness of entry roof.The N00 approach modifies the entry roof structure through roof cutting and establishes a hydraulic support load mechanics model for the mining panel to derive the theoretical load pressure formula for the N00 approach’s hydraulic support.Compared with the conventional 121 approach,the pressure on the N00 approach’s hydraulic support is reduced.Empirical data obtained through field monitoring demonstrate that the N00 approach has reduced the roof settlement of the entry and weakened the mining pressure manifestation at the mining panel,achieving the goal of protecting the entry and mining panel. 展开更多
关键词 N00 approach entry formation process roof cutting roof settlement mining pressure manifestation
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我国废弃/关闭煤矿瓦斯抽采现状及发展趋势 被引量:2
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作者 华心祝 秦浩 +4 位作者 郝定溢 石必明 林柏泉 赵志根 张苗 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期15-28,共14页
在“双碳”目标的驱动下,我国能源结构迎来高质量发展。截至目前,已累计淘汰落后煤炭产能10亿t,废弃/关闭煤矿数量快速增加,据研究预计到2030年,我国废弃/关闭矿井将达到1.5万处,其中赋存非常规天然气近5000亿m3。为构建清洁低碳、安全... 在“双碳”目标的驱动下,我国能源结构迎来高质量发展。截至目前,已累计淘汰落后煤炭产能10亿t,废弃/关闭煤矿数量快速增加,据研究预计到2030年,我国废弃/关闭矿井将达到1.5万处,其中赋存非常规天然气近5000亿m3。为构建清洁低碳、安全高效的能源体系,加快发展新质生产力,亟需加大我国对废弃/关闭煤矿遗留瓦斯的抽采与开发力度。系统性地总结分析了我国现阶段废弃煤矿瓦斯地面抽采理论、技术及工艺设备的研究进展与存在问题,提出了未来研究的关键方向与潜在热点。首先,总结了废弃/关闭煤矿瓦斯赋存规律,归纳对比了遗留瓦斯资源量评估方法,分析了废弃煤矿地面抽采过程中瓦斯渗流及运移规律。其次,总结了2种常见的废弃/关闭煤矿瓦斯地面抽采技术,以及采用的钻井抽采工艺设备,对比分析了与生产矿井地面钻井瓦斯抽采工艺的异同。然后,从废弃/关闭煤矿瓦斯抽采理论、技术和工艺设备等方面分析了研究中存在的不足:①瓦斯资源赋存空间和机理不明;②瓦斯资源量评估不精准;③瓦斯次生运移及动态积聚规律不清;④瓦斯抽采渗流及运移规律研究不充分;⑤瓦斯抽采关键技术不成熟;⑥地面钻井工艺设备不全面;⑦瓦斯抽采系统不完善。最后,凝练提出了未来的研究方向:揭示不同影响因素下的遗留瓦斯资源赋存特征与运移机理,构建废弃煤矿瓦斯储量与资源精准预测理论模型,阐明遗留瓦斯次生运移聚集范围分布特征及演化过程,丰富完善地面抽采过程中遗留瓦斯渗流及运移规律研究理论,逐步优化废弃煤矿地面瓦斯抽采技术体系,系统升级废弃煤矿瓦斯地面钻井工艺设备,逐步实现废弃煤矿地面钻井工艺智能化,深入改进废弃煤矿地面瓦斯抽采工艺设备。废弃/关闭煤矿瓦斯资源的精准与安全开发研究,对于提升废弃/关闭煤矿安全水平、促进能源结构调整、保障国家能源安全和推动经济持续健康发展具有重大意义。 展开更多
关键词 废弃/关闭煤矿 遗留瓦斯 赋存特征 瓦斯抽采 工艺设备
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煤矿固体智能充填支护机器人及其关键技术 被引量:4
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作者 张强 张吉雄 +5 位作者 宗庭成 杨康 金子山 吕浩南 白雨 邓攀博 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1376-1392,共17页
固体充填开采技术已日臻成熟,但存在自主作业程度低、自适调控能力不足等瓶颈,智能化水平偏低,影响其应用效果与推广范围。煤矿大型装备机器人化是行业发展必然趋势,煤矿固体智能充填支护机器人的研究及其关键技术的突破势在必行。定义... 固体充填开采技术已日臻成熟,但存在自主作业程度低、自适调控能力不足等瓶颈,智能化水平偏低,影响其应用效果与推广范围。煤矿大型装备机器人化是行业发展必然趋势,煤矿固体智能充填支护机器人的研究及其关键技术的突破势在必行。定义了煤矿固体智能充填支护机器人的概念并设计了其系统构成,揭示了其工序自驱作业机制与运行逻辑;构建了煤矿固体智能充填支护机器人全工况状态感知、运动学建模与控制方法;构建了全类别参数指标集,形成了全类别参数感知方法;对全工况场景类别进行了划分,建立了位姿精确表征与实时输出方法;形成了全工况场景运行状态判别与机械臂组自调控方法;构建了煤矿固体智能充填支护机器人虚拟样机仿真试验平台,设置了“俯采仰充”“水平采充”“仰采俯充”3种工况进行工序自驱仿真,仿真测试结果表明:充填支护机器人可精准判别干涉并解算出调控目标参数,系统整体运行及工序自驱执行等智能功能得到验证。针对煤矿固体智能充填支护机器人研发面临的关键科学问题,初步构建了煤矿固体智能充填支护机器人及其关键技术的研究框架、研发思路与技术路线,为深度升级充填开采技术、研发我国完全独立自主知识产权的煤矿固体智能充填支护机器人装备产品提供理论及技术支撑。 展开更多
关键词 充填支护机器人 位姿表征 自主调控 工序自驱作业 联合仿真 固体充填开采技术
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基于集成学习的业务流程异常检测与定位方法
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作者 赵海燕 付建平 +2 位作者 关威 曹健 陈庆奎 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第5期1651-1662,共12页
在业务流程执行中,可能会出现各种异常情况,从而给企业组织带来风险,导致巨大的损失。为了检测事件日志中的异常轨迹,并定位轨迹中的异常活动,提出一种结合启发式挖掘算法和自编码器模型的集成学习框架。首先,使用启发式挖掘算法来挖掘... 在业务流程执行中,可能会出现各种异常情况,从而给企业组织带来风险,导致巨大的损失。为了检测事件日志中的异常轨迹,并定位轨迹中的异常活动,提出一种结合启发式挖掘算法和自编码器模型的集成学习框架。首先,使用启发式挖掘算法来挖掘流程模型并提取主干。基于主干对事件日志进行重叠采样,并针对每个子事件日志训练自编码器模型。若某个轨迹无法匹配任何一条主干,或者被所有自编码器模型检测为异常,则该轨迹将被检测为异常。此外,通过对异常轨迹与其匹配的主干进行分析,可以确定引起异常的具体活动,并进一步采取相应的措施进行修复或优化。实验证明,该方法能够高效地检测业务流程中的异常,并能有效地定位轨迹中的异常活动。 展开更多
关键词 业务流程 异常检测 集成学习 流程挖掘 事件日志 自编码器
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煤矿井下不同环境区域水体微生物群落特征及其环境响应
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作者 张海涛 许光泉 +5 位作者 陈晓晴 李旭 李子璇 张延喜 张刚 贺江辉 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1276-1293,共18页
为探究煤矿井下不同环境区域的微生物群落特征及其对环境因子的响应,以安徽淮南谢桥煤矿为研究对象,在涉及矿井水来源、形成和汇集全过程的8个井下区域(井筒、岩巷、煤巷、采煤工作面、采空区、水仓、砂岩水出水点和灰岩水疏放点)中采集... 为探究煤矿井下不同环境区域的微生物群落特征及其对环境因子的响应,以安徽淮南谢桥煤矿为研究对象,在涉及矿井水来源、形成和汇集全过程的8个井下区域(井筒、岩巷、煤巷、采煤工作面、采空区、水仓、砂岩水出水点和灰岩水疏放点)中采集了24份水样,进行水化学成分和微生物16S rRNA基因高通量测序检测,并利用多元统计等方法进行序列数据处理。结果表明:①井筒水的水化学类型为Cl-Na·Ca型,砂岩水和采空区为HCO_(3)·Cl-Na型,其余区域均为Cl-Na型。在不同环境区域水体中,Na^(+)、Cl^(−)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、NO_(2)^(-)、NO_(3)^(-)和Fe含量存在显著变化。②井下水仓水中微生物的丰富度和多样性最高,而岩巷水中最低。24个样本共检测到55个菌门和621个菌属,其中Pseudomonadota、Bacteroidota和Nitrospinota为优势菌门,Hydrogenophaga和Pseudomonas为优势菌属。Pseudomonadota在岩巷水中丰度最高,在灰岩水中丰度最低;Bacteroidota在水仓水中丰度最高,在岩巷水中丰度最低;Nitrospinota在灰岩水中丰度最高,在岩巷水中丰度最低。Hydrogenophaga在各区域水体中的丰度均较高,Pseudomonas主要分布在岩巷水中。③该煤矿井下微生物群落结构和分布受pH影响最强,其次还与营养元素(如C、N和S)、Temp、DO、ORP、Fe、Mn和Sb等氧化还原敏感物质有关。④FAPROTAX分析显示,该煤矿井下微生物群落普遍具有化学异养和需氧化学异养的功能。不同环境区域水体中的微生物群落表现出多样的生态功能,涵盖了从基本的代谢活动(如物质循环和能量转换)到复杂的环境修复过程(如污染物降解和水质改善)。这些功能不仅维持了煤矿井下水体的生态平衡,还在生态系统的调节和修复中发挥了重要作用。 展开更多
关键词 煤矿井下 微生物群落 水化学成分 环境响应 生物地球化学作用
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初论矿床动态技术经济评价 被引量:1
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作者 陈景河 王京彬 +1 位作者 刘金辉 和志军 《矿床地质》 北大核心 2025年第2期259-278,共20页
市场是确定“矿与非矿”的基本准则。矿床具有地质、经济和环境三重属性,并随着市场和技术条件的变化而改变,需要对矿床开展动态的技术经济评价。文章以紫金矿业集团股份有限公司的实践案例为基础,探讨了基于“矿石流五环模型”的矿床... 市场是确定“矿与非矿”的基本准则。矿床具有地质、经济和环境三重属性,并随着市场和技术条件的变化而改变,需要对矿床开展动态的技术经济评价。文章以紫金矿业集团股份有限公司的实践案例为基础,探讨了基于“矿石流五环模型”的矿床技术经济动态评价的原理和方法。该模型以最大化利用资源为原则,以矿石流为走向,对地质、采矿、选矿、冶炼和环保5个环节统筹研究和全流程优化,通过不断降低生产成本,进而降低圈矿的边界品位,把大量过去不经济的矿化岩石转化为工业矿石,实现资源大幅增长和经济社会效益的最大化。采选冶环的成本决定了资源价值,以生产成本和边界品位为主要参数,初步构建了基于“矿石流五环模型”的矿床动态技术经济评价方法框架,包括矿床的自然禀赋特征(品位-吨位模型)、成本与边界品位经济评价的全流程模式、边界品位与资源精细管理、当量边界品位和净冶炼收益(NSR)边界品位评价方法等,当量品位是多金属矿床评价中极为重要的指标。以“矿石流五环模型”为指导,通过补充勘查和动态评价,福建紫金山金铜矿床由一个资源储量仅5.45 t的中小型金矿床,扩大为316 t的特大型金矿床,累计产金208 t,累计实现利润225亿元;西藏巨龙铜矿查明铜资源量(金属量),由原来的1027万吨扩大到2588万吨,新增的铜、钼、银资源量分别是原来的2.5倍、2.9倍和2.3倍,铜储量则从392万吨增加到1734万吨,是原储量的4.4倍,矿山开发经济和社会效益显著。 展开更多
关键词 矿床技术经济评价 矿石流五环模型 边界品位 当量品位 紫金矿业
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基于离群点检测的业务流程不频繁行为挖掘方法
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作者 田银花 武于皓 +2 位作者 张如月 韩咚 李昕燃 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期95-103,共9页
随着信息技术的快速发展和数字化转型的不断深入,企业积累了海量的业务数据,其中包含了丰富的业务流程信息。然而,现有过程挖掘方法侧重于频繁行为建模,忽略了事件日志中虽不频繁但具有重要价值的行为。针对上述问题,提出一种基于离群... 随着信息技术的快速发展和数字化转型的不断深入,企业积累了海量的业务数据,其中包含了丰富的业务流程信息。然而,现有过程挖掘方法侧重于频繁行为建模,忽略了事件日志中虽不频繁但具有重要价值的行为。针对上述问题,提出一种基于离群点检测的不频繁行为挖掘方法。从事件日志中提取事件轨迹、频率和标签等信息,借鉴机器翻译领域的以召回率为导向的摘要评价指标(ROUGE)度量轨迹之间的相似度,通过改进的局部离群因子(LOF)算法挖掘不频繁行为。综合考量局部密度、频率和轨迹相似度等信息,使用真实事件日志进行评估,并与现有算法进行对比。实验结果表明,该方法能够有效批量处理事件日志,准确识别其中的不频繁行为,从而提供可靠的挖掘结果。 展开更多
关键词 离群点检测 轨迹相似度 不频繁行为挖掘 业务流程 事件日志
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基于改进DeepLabv3+的煤矿输送带异物分割模型
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作者 刘光伟 张浩博 +2 位作者 范忠胜 付恩三 雷健 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期319-331,共13页
为准确检测煤矿带式输送机在复杂工况下的异物,构建基于改进DeepLabv3+的煤矿输送带异物分割模型。针对煤矿高粉尘、光照不均、机械振动等干扰导致的异物检测难题,以及多尺度异物并存、边缘设备算力有限等实际需求,通过引入MobileNetv3... 为准确检测煤矿带式输送机在复杂工况下的异物,构建基于改进DeepLabv3+的煤矿输送带异物分割模型。针对煤矿高粉尘、光照不均、机械振动等干扰导致的异物检测难题,以及多尺度异物并存、边缘设备算力有限等实际需求,通过引入MobileNetv3轻量化主干网络,利用深度可分离卷积将计算量压缩至传统卷积的1/9,并嵌入SE注意力模块增强异物的边缘、纹理等高频特征,抑制粉尘噪声对应的低频通道;采用DASPP模块替代传统ASPP,通过串联不同膨胀率的空洞卷积层实现跨层特征密集交互,提升对多尺度异物的检测能力;集成ECANet通道注意力机制,通过免降维全局池化和动态一维卷积增强特征表达能力,进一步优化特征权重分配。实验结果表明,改进模型在CUMT-BelT数据集上实现了87.1%的平均交并比和86.7%的F1分数,参数数量仅为9.8 M,浮点运算量为5.1 G,推理速度达38.6 fps,较原始DeepLabv3+模型精度提升4.6%、计算量降低63.1%。与PSPNet、U-Net等主流模型相比,改进模型在小尺度异物漏检率、噪声鲁棒性及边缘设备适配性等关键指标上更优。该模型为解决复杂工况下异物与背景特征易混淆的难题提供了新途径,不仅为煤矿智能运输系统打造了兼具高分割精度与轻量化特性的异物检测方案,还有助于加速煤炭行业智能化与自动化的发展进程。 展开更多
关键词 煤矿输送带 机器视觉 图像处理 异物分割 深度学习
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基于CAE技术的ABS矿用检测仪外壳成型质量研究
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作者 费然 李海军 张江城 《塑料工业》 北大核心 2025年第4期97-105,115,共10页
本研究旨在优化矿用传感器外壳的注塑成型工艺,以减少翘曲变形,提高制件的成型质量和尺寸精度。通过UG 12.0软件对矿用检测仪外壳构建了三维模型,再通过Moldflow软件对ABS材料进行注塑模拟分析,结合双域Tait模型和Cross-WLF模型,对丙烯... 本研究旨在优化矿用传感器外壳的注塑成型工艺,以减少翘曲变形,提高制件的成型质量和尺寸精度。通过UG 12.0软件对矿用检测仪外壳构建了三维模型,再通过Moldflow软件对ABS材料进行注塑模拟分析,结合双域Tait模型和Cross-WLF模型,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的注塑成型过程进行数学建模和仿真分析,确定了最佳的注塑成型工艺参数。结果表明,最佳的注塑成型工艺参数是:熔体温度为226.8℃,注射压力为20 MPa、保压压力为20 MPa,冷却时间为64 s。优化后的工艺参数显著减少了制件的翘曲变形量,上盖和下底制件的翘曲变形量分别降低了27.0%和52.5%。此外,气穴和熔接线的分布更加均匀,缩痕指数也显著降低,说明优化后的工艺参数能够有效提升制件的成型质量和尺寸精度。通过实际注塑成型试模,验证了优化工艺的可行性和有效性。本文结果不仅验证了所采用模型的有效性,也为矿用检测仪外壳ABS材料的注塑成型工艺提供了科学的理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 矿用检测仪外壳 双域Tait模型 Cross-WLF模型 工艺优化 MOLDFLOW
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可处理流程模型中重复任务的适应性评估方法
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作者 韦庆杰 赵世望 +3 位作者 汤雅惠 刘歆 廖停宇 饶梦琪 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第5期1792-1805,共14页
基于托肯重放的适应性评估方法是流程挖掘的一致性检查中应用最广泛的方法之一,它能够以较低的时间代价计算出流程模型和事件日志之间的适应性,但无法有效处理重复任务。在遇到重复任务时,该方法会激活具有相同标签名的不同任务,这将影... 基于托肯重放的适应性评估方法是流程挖掘的一致性检查中应用最广泛的方法之一,它能够以较低的时间代价计算出流程模型和事件日志之间的适应性,但无法有效处理重复任务。在遇到重复任务时,该方法会激活具有相同标签名的不同任务,这将影响轨迹后续的重放路径,从而对流程模型的评估结果产生影响。基于对齐的适应性评估方法虽然能有效处理重复任务,但是寻找最优对齐的过程极其耗时,无法应用于大型事件日志。该研究旨在解决上述问题,改进托肯重放的过程,提出了一种可处理流程模型中重复任务的适应性评估方法(FEAD),FEAD可以有效处理重复任务,并考虑重放重复任务时可能执行的所有路径,从中选出最优。通过在多个人工构建的数据集和真实数据集上进行实验,结果表明FEAD可以有效处理重复任务,且在时间消耗上远远低于基于对齐的适应性评估方法。 展开更多
关键词 流程挖掘 一致性检查 PETRI网 重复任务
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氯化镁改性煤矸石除氟工艺和机理研究
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作者 赵丽 周王旭 +5 位作者 张庆 邢明飞 许峰 孔伟芳 刘亦菲 秦光宇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期111-119,共9页
【背景】随着工业的迅速发展,废水排放量逐年增加,水中氟含量也不断上升,使用天然材料和工业废弃物除氟已成为当前热门课题。煤矸石是我国排放量最大的工业废弃物之一,由于其含有较多黏土矿物,通过改性可有效改善孔隙结构,从而显著提升... 【背景】随着工业的迅速发展,废水排放量逐年增加,水中氟含量也不断上升,使用天然材料和工业废弃物除氟已成为当前热门课题。煤矸石是我国排放量最大的工业废弃物之一,由于其含有较多黏土矿物,通过改性可有效改善孔隙结构,从而显著提升其吸附性能以达到高效去除水中氟化物的效果。【方法】以河南能源化工集团有限公司典型矿区的煤矸石和200 mg/L高浓度含氟废水为研究对象,通过单因素实验确定煤矸石改性条件,结合扫描电镜、有机元素分析等表征分析,综合研究改性煤矸石对氟化物的吸附规律和除氟机理。【结果和结论】原矸石与MgCl2按1∶0.25质量比均匀混合,在450℃下焙烧1.5 h制成煤矸石除氟材料,在投料比20∶1、温度25℃、转速120 r/min的条件下进行振荡吸附实验,去除率最高可达94.451%。结合表征分析发现,改性煤矸石对F−的吸附作用主要包括静电作用、氢键作用、离子交换和沉淀络合作用,改性后的煤矸石内部出现水镁石峰,同时,云母类物质和部分高岭石转化为无定形硅铝化合物,部分高岭石转化为伊利石,增强了矸石内部的静电吸附作用和离子交换作用,吸附F−后的煤矸石内部出现的氟化铍说明改性煤矸石对氟化物有吸附作用。煤矸石整体形貌更为疏松,比表面积增加,金属氧化物相对含量稍增大,这有利于金属氧化物通过沉淀络合作用和氢键作用去除水中F−。研究成果可为煤矸石制备水处理剂处理废水提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 矿井水 高氟废水 热改性 氯化镁 煤矸石基吸附剂 工艺优化 除氟机理
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三维激光扫描在喀斯特洞穴熬硝遗址测绘中的应用——以重庆南川金佛洞为例
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作者 杨平恒 徐进 +2 位作者 李思远 林家元 郑延理 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期132-142,共11页
由于受喀斯特洞穴无光和复杂地形的限制,洞内古代熬硝遗址的保护和研究面临着许多挑战,其中一个重要问题是如何准确测绘记录和描述这些遗址的特征与结构。三维激光扫描技术能够做到全方面、高精度地数据采集与分析,为洞穴熬硝遗址的保... 由于受喀斯特洞穴无光和复杂地形的限制,洞内古代熬硝遗址的保护和研究面临着许多挑战,其中一个重要问题是如何准确测绘记录和描述这些遗址的特征与结构。三维激光扫描技术能够做到全方面、高精度地数据采集与分析,为洞穴熬硝遗址的保护与研究提供了有力的支持。运用三维激光扫描技术对重庆市南川区金佛洞洞穴熬硝遗址中具有代表性的5处淋溶系统、2处蒸煮系统、2处硝土残渣堆积、2处石床等功能区进行测量,记录遗址规模,获取空间信息,并构建了遗址的三维模型,高效地定量记录和呈现洞穴熬硝遗址的结构和特征。对于洞穴熬硝遗址数据的记录与可视化,三维激光扫描技术展现出了快速、高效、精确的特点,充分满足了洞穴熬硝遗址测量的需求。 展开更多
关键词 三维激光扫描 洞穴熬硝遗址 点云处理 金佛洞
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基于点云曲面拟合的自适应阈值地面分割算法
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作者 李兆强 吴巧俊 +1 位作者 熊福力 张岳 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第16期337-347,共11页
在无人驾驶矿用卡车自主运行生产的过程中,激光雷达点云处理中的地面分割是矿区目标检测的关键部分。该方法的主要目的是解决传统地面分割算法无法分割矿区崎岖路面的问题,提高数据处理的精度,保证数据处理的速度。在点云的每一帧中,以... 在无人驾驶矿用卡车自主运行生产的过程中,激光雷达点云处理中的地面分割是矿区目标检测的关键部分。该方法的主要目的是解决传统地面分割算法无法分割矿区崎岖路面的问题,提高数据处理的精度,保证数据处理的速度。在点云的每一帧中,以激光雷达为中心将点云基于密度进行栅格划分,在每个栅格区域中选择最低点作为拟合种子点。根据选出的种子点,使用移动最小二乘法拟合曲面模型,在拟合过程中引入高斯型权函数、正余弦基函数、正交函数集的策略,缩短曲面拟合时间,还原曲面原始形态,并提出自适应阈值的分割方法,精确分割矿区崎岖路面。该算法既可以分割水平路面,又可以分割崎岖路面,大幅提高了矿区地面分割的鲁棒性。在鄂尔多斯某露天矿区实际复杂场景测试下,召回率为94.25%,每帧数据分割的平均耗时为26.2 ms。结果表明,该方法具有较高的精度,效率满足实时性要求。 展开更多
关键词 无人驾驶矿用卡车 点云处理 地面分割 移动最小二乘法 固态式激光雷达
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黄河流域高氟煤矿矿井水处理新工艺及中试应用
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作者 章丽萍 王伟伟 +5 位作者 李弘毅 孙华冉 尚煜斌 何绪文 崔行健 陈加乐 《环境科学研究》 北大核心 2025年第11期2494-2503,共10页
黄河流域干旱和半干旱高氟区域氟矿井水现有处理工艺面临流程长、成本高、效果不稳定、运行复杂等问题。本文针对上述问题并基于课题组前期的高效浊氟同除药剂(CFYJ-L)研发、高通量超疏油直滤膜比选,构建了黄河流域高氟煤矿矿井水“微絮... 黄河流域干旱和半干旱高氟区域氟矿井水现有处理工艺面临流程长、成本高、效果不稳定、运行复杂等问题。本文针对上述问题并基于课题组前期的高效浊氟同除药剂(CFYJ-L)研发、高通量超疏油直滤膜比选,构建了黄河流域高氟煤矿矿井水“微絮凝-直滤膜强化分离”的同步除浊除氟创新工艺,同时通过现场中试试验,探讨了进水氟离子浓度、pH、浊度和进水流量等主要参数对除氟效果的影响,探明了含氟污泥沉降、脱水性能,优化了直滤膜跨膜压差、反洗时长和反洗周期等关键运行参数。结果表明:①不同进水氟离子浓度、pH、浊度、流量和搅拌速度对CFYJ-L的除氟效果没有明显影响,且CFYJ-L比市场常见的4种除氟药剂所产生的含氟污泥沉降速率和脱水性能更好。②在进水氟离子浓度为1.26~3.70 mg/L,初始pH为8~11,进水浊度为37.6~11000 NTU,进水流量为0.5~3.0 m^(3)/h,CFYJ-L投加量为0.56~1.26 g/L,搅拌转速为40~100 r/min,跨膜压差为0.25 MPa,反洗时长为60 s,反洗周期为30 min的试验条件下,新工艺连续运行90 d,可将出水氟浓度、浊度分别稳定控制在1 mg/L及1 NTU以下,满足《地表水环境质量标准》(GB 3838−2002)Ⅲ类标准。研究显示,与现有工艺相比,“微絮凝-直滤膜强化分离”新工艺吨水运行费用节省20%以上,占地面积节省40%以上,对于黄河流域含氟矿井水的高效利用可以起到示范作用,建议尽快推广应用。 展开更多
关键词 黄河流域 高氟矿井水 高效浊氟同除药剂(CFYJ-L) 直滤膜 新工艺 中试应用
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我国煤矿矿井水全生命周期保护与利用研究 被引量:4
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作者 武强 高俊莲 +1 位作者 曾一凡 程洋 《中国工程科学》 北大核心 2025年第2期184-204,共21页
煤矿矿井水既是宝贵的战略性水资源,又是重要的隐蔽致灾因素,其科学保护与高效利用对保障煤矿安全生产、推动煤炭行业绿色低碳转型和助力国家“双碳”目标实现具有重要意义。本文基于煤炭行业高质量发展需求,系统研究了矿井水全生命周... 煤矿矿井水既是宝贵的战略性水资源,又是重要的隐蔽致灾因素,其科学保护与高效利用对保障煤矿安全生产、推动煤炭行业绿色低碳转型和助力国家“双碳”目标实现具有重要意义。本文基于煤炭行业高质量发展需求,系统研究了矿井水全生命周期保护和利用问题。从系统工程视角出发,明确了矿井水全生命周期保护和利用的科学内涵,即统筹矿井水“产生-运移-利用-循环”全过程,形成源头减量化、过程无害化、末尾资源化、终端回灌化(“四化”)的综合治理模式;梳理了我国煤矿矿井水在“四化”各环节保护与利用的技术发展现状,总结了面临的技术创新不足、市场机制不完善、政策标准与技术规范缺失等挑战。在此基础上,构建了以资源战略、产业战略、生态战略为导向的矿井水资源保护和利用战略体系,提出了源头控制提效、处理过程提质、综合回用提值、终端处置提容的治理思路,系统部署了核心技术攻关、全链条示范引领、市场化产用协同、生态安全保障、智慧管理平台建设等五大工程体系,以形成技术创新驱动、工程建设支撑、市场运营保障、生态安全护航、智慧管理赋能的协同推进格局。研究建议,构建现代化治理体系、突破核心技术瓶颈、推进产业转型升级、完善标准评价体系、强化协同治理机制,为推动煤炭行业绿色转型和矿井水由废水管理向战略性水资源转变提供系统性解决方案。 展开更多
关键词 矿井水 全生命周期管理 源头减量化 过程无害化 末尾资源化 终端回灌化
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关闭煤矿采空区积水量预测及其演化过程分析 被引量:2
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作者 丁艳青 逄仁昊 +2 位作者 钱静 段李宏 陈太森 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2635-2644,共10页
煤矿关闭之后地下水水位回升,但采空区内的积水演化过程鲜有研究。以徐州三河尖关闭煤矿为例,基于闭坑报告及钻孔数据资料,结合煤层底板标高三维(3D)曲线图确定采空区的积水途径,基于回采空间法分煤层和分水平预测矿井积水量,并依据水... 煤矿关闭之后地下水水位回升,但采空区内的积水演化过程鲜有研究。以徐州三河尖关闭煤矿为例,基于闭坑报告及钻孔数据资料,结合煤层底板标高三维(3D)曲线图确定采空区的积水途径,基于回采空间法分煤层和分水平预测矿井积水量,并依据水力学等相关理论,确定煤矿关闭后各水平的涌水量取值,探究关闭煤矿采空区积水的演化过程。研究表明:根据煤层底板形态3D图预测矿井水首先流向矿井南北两翼的深部采空区及巷道,随后流经矿区东西两翼边缘区域的中部采空区,最后汇集到龙固背斜与张庄断层所在的浅部采空区。三河尖关闭煤矿共计积水9.88×10^(6) m^(3),其中基于回采空间法计算得到关闭煤矿各煤层积水体积共计9.35×10^(6) m^(3)(采空区和废弃巷道系统积水体积分别为7.86×10^(6)、1.49×10^(6) m^(3)),其他储水空间积水体积为0.53×10^(6) m^(3)。随着积水水位的升高,涌水量逐渐降低,在标高为-350~-400 m的水平,涌水量最低,约为134.81 m^(3)/h。煤矿关闭后采空区水位随时间回升的过程表明:积水初期,矿井深部采空区容积小、涌水量大、积水速度快;积水中期,采空区容积增大、涌水量降低且随着巷道数量的增加,积水高度上升速度减慢;积水后期,浅部采空区容积变小,积水高度随时间的增加迅速上升。由此预测煤矿关闭2546 d后地下水将回升至标高为-350 m的水平。 展开更多
关键词 关闭煤矿 采空区积水 演化过程 积水体积 三河尖煤矿
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高矿化度矿井水脱盐技术研究进展 被引量:2
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作者 杨晨毅 周锡琨 +2 位作者 罗豪鹏 江芳 陈欢 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期18-26,共9页
煤矿开采必然伴随大量矿井水的生成,其中高矿化度矿井水占比逐年上升。研究高矿化度矿井水的处理与利用,有助于缓解煤矿缺水的现状,提高绿色矿山建设和清洁生产水平。对矿井水零排放处理流程中的深度脱盐工艺进行阐述,对处理系统存在的... 煤矿开采必然伴随大量矿井水的生成,其中高矿化度矿井水占比逐年上升。研究高矿化度矿井水的处理与利用,有助于缓解煤矿缺水的现状,提高绿色矿山建设和清洁生产水平。对矿井水零排放处理流程中的深度脱盐工艺进行阐述,对处理系统存在的工艺流程长、能耗大、成本高等问题进行总结,并对比分析脱盐领域的前瞻性处理技术。在膜浓缩工艺方面,介绍了基于传统反渗透的改进技术、正渗透技术和膜蒸馏技术。针对分盐结晶工艺的前瞻性技术,对比了共晶冷冻技术、超临界脱盐技术、加湿-除湿技术以及光热脱盐技术。通过对高矿化度矿井水现有处理技术和前瞻性技术的比较,为高矿化度矿井水处理技术的发展提供指导,继而推动高矿化度矿井水的大规模、低成本和高效处理,以应对煤矿开采过程中高矿化度矿井水带来的挑战,促进煤炭行业的可持续发展。 展开更多
关键词 高矿化度矿井水 零排放工艺 膜浓缩技术 蒸发结晶 光热脱盐
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深部煤炭资源安全高效开采科学问题及关键技术 被引量:14
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作者 袁亮 张通 +3 位作者 王玥晗 王新中 王雅亭 郝宪杰 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
在百年未有之大变局加速演变国际大背景下,我国能源行业面临“双碳”战略目标实现与能源资源稳定供给的双重挑战,向地球深部进军成为我国能源资源开发的必由之路。系统梳理了地质勘测、智能开采、灾害预警、生态修复等领域的技术发展现... 在百年未有之大变局加速演变国际大背景下,我国能源行业面临“双碳”战略目标实现与能源资源稳定供给的双重挑战,向地球深部进军成为我国能源资源开发的必由之路。系统梳理了地质勘测、智能开采、灾害预警、生态修复等领域的技术发展现状,分析了现有技术针对深部资源开发的适用性。基于现有技术现状及深部矿产资源原位贮存及采动特性,提炼出了深部矿井建设运营全过程面临的关键理论及技术问题,进一步指出了实现深部煤炭资源安全高效开采未来的技术攻关方向。通过分析数字孪生、人工智能、大算力模型等新兴技术的发展趋势,明确了地质透明化、智能开采工艺、灾害预警体系、生态环境修复等重要领域的技术突破路径,构建了深部资源安全−高效−智能−绿色开采的可行技术发展战略。未来,通过逐步在跨尺度地质体演化动态表征、非线性煤岩多相多场耦合致灾机理研究、耐高温高压多功能材料与新型勘探开采装备研发、泛适应性无人开采工艺构建、地质生态高效绿色精准修复、矿区建设−生产−修复区域智能决策大模型孕训等方向形成突破,奠定深部矿产资源稳定、高效、智能、绿色开采的基础技术保障,深部资源开采必将实现少人/无人开采及全网络分布式智能调控开采,为国家能源安全战略保障提供核心支撑。 展开更多
关键词 深部煤炭资源 安全、高效、智能、精准、绿色开采 关键技术 多相多场响应 人工智能 泛工艺
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滇东北毛坪铅锌矿岩溶含水层富水性评价模型及水害治理 被引量:1
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作者 袁世冲 韩贵雷 +4 位作者 李贵仁 孙帮涛 章爱卫 石佳宾 付毅 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期121-133,共13页
针对岩溶区金属矿山仅依据钻孔单位涌水量划分岩溶含水层富水性的缺陷,以滇东北典型深采矿山毛坪铅锌矿为例,在充分考虑其水文地质结构特征的基础上,从渗流场特征、含水层特征、构造发育特征3方面,构建了包含渗透系数、水位降深、单位... 针对岩溶区金属矿山仅依据钻孔单位涌水量划分岩溶含水层富水性的缺陷,以滇东北典型深采矿山毛坪铅锌矿为例,在充分考虑其水文地质结构特征的基础上,从渗流场特征、含水层特征、构造发育特征3方面,构建了包含渗透系数、水位降深、单位涌水量、含水层有效厚度、水样溶解性总固体、断层发育密度、冲洗液消耗量等7个评价指标的层次结构评价模型。采用层次分析法计算得到了各评价指标的主观权重,并在ArcGIS系统内根据富水性指数将研究区划分为弱富水区,较弱富水区,中等富水区,较强富水区,强富水区5个区域。评价结果表明:毛坪铅锌矿石门坎背斜西翼岩溶含水层的富水性整体较强;石门坎背斜轴部岩溶含水层的富水性呈现出上强下弱的特点;石门坎背斜东翼岩溶含水层的富水性总体偏弱,且浅部岩溶含水层的富水性向东逐渐减弱。针对金属矿山采掘揭露局部强富水区诱发高势能突水灾害,提出了“骨料灌注→充填注浆→水源封堵”的被动治理方式;以及针对区域强富水含水层的“物探先行→钻探验证→区域超前帷幕注浆”的主动治理方式。研究结果对于指导金属矿山深部采掘空间布置和制订疏放水方案具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 金属矿山 岩溶含水层 富水性评价 层次分析法 水害治理方式 矿山帷幕注浆
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露天金属矿典型运输工艺发展现状及展望 被引量:1
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作者 汪昕 李贲 +2 位作者 张媛 毕林 代碧波 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期17-31,共15页
露天金属矿运输工艺的改进和优化对降低成本、提高生产效率及减少开采对生态环境的影响具有重要意义。近年来,诸多学者对露天金属矿运输工艺进行了深入研究,涌现出一系列优秀的研究成果。全面梳理了卡车—电铲间断运输工艺(TS)与半连续... 露天金属矿运输工艺的改进和优化对降低成本、提高生产效率及减少开采对生态环境的影响具有重要意义。近年来,诸多学者对露天金属矿运输工艺进行了深入研究,涌现出一系列优秀的研究成果。全面梳理了卡车—电铲间断运输工艺(TS)与半连续运输工艺(IPCC)在经济效益、安全性和社会指数、环境影响和可持续性等方面的研究现状。鉴于IPCC工艺在露天金属矿中展现出的广阔应用前景,对国内外露天金属矿IPCC工艺优化技术的研究成果进行了归纳和总结,从最佳过渡时间(深度)和安装位置、最佳生产调度与破碎站搬迁计划、最优最终坑界(UPL)与输送机布局等方面深入分析了各种优化技术的研究进展。然而,IPCC工艺在露天金属矿山的应用上仍存在不足之处,即:①在露天金属矿运输工艺评价方面,多数研究仍停留在单一指标维度,少数涉及多指标综合评价的工作尚未建立统一的评价框架,无法全面准确地反映运输工艺的整体性能;②现阶段多数研究主要通过数学建模或仿真模拟预测露天矿运输工艺的性能,但这类研究方法缺乏考虑如设备故障、天气条件等不可预测事件对运输性能的影响;③目前IPCC运输工艺优化模型主要关注成本效益,较少涉及环境和社会等因素,且在求解模型时通常采用启发式算法,模型收敛速度和解的全局最优性受限于具体问题特征与算法参数取值。针对以上不足之处,面向“十五五”时期以及更长远的高质量发展要求,露天金属矿运输工艺的研究与优化应向以下方向深化:①构建多维度、多层次的综合运输工艺评价体系,充分考虑各关键指标之间的协同与制约关系;②引入机器学习、深度强化学习等智能算法,提升运输工艺的动态优化与预测能力;③基于启发式与元启发式相结合的算法框架,开发覆盖经济、环境、社会等多维目标的综合优化模型;④探索“区段—块段—条带”开采模式下的阶段式移动破碎新理念,提出面向矿石流的“短程转载—移动破碎—大倾角提运”的广义连续运输新工艺,为新一代智能矿山建设提供理论支持与技术路径参考。 展开更多
关键词 露天金属矿 半连续运输工艺 评价方法 IPCC优化 智能算法 移动破碎
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