黑岱沟露天煤矿采装环节减尘技术研究

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作者 赵鑫璐 张江石 +1 位作者 陈鑫洋 佟林全 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期174-179,共6页

针对黑岱沟露天煤矿爆堆采装作业粉尘污染问题,研制了一种具有快速渗透效果的抑尘剂。通过正交试验和渗透性能测试优化配方,确定最佳组分的质量分数分别为:水性聚氨酯0.10%、黄原胶0.02%、聚乙二醇(PEG-1500)0.06%、快渗T 0.50%。将抑... 针对黑岱沟露天煤矿爆堆采装作业粉尘污染问题,研制了一种具有快速渗透效果的抑尘剂。通过正交试验和渗透性能测试优化配方,确定最佳组分的质量分数分别为:水性聚氨酯0.10%、黄原胶0.02%、聚乙二醇(PEG-1500)0.06%、快渗T 0.50%。将抑尘剂在现场应用,并分别进行了含水率测试、粉尘浓度监测和扫描电镜分析,结果表明:该抑尘剂具有良好的保湿性能和减尘效果,相同喷洒量下对比喷洒纯水,水分流失量减少26.7%,减尘量增加了14.5%。扬尘量随着抑尘剂溶液喷洒量的增大而减小,结合成本分析,确定爆堆每10 m区域喷洒15 t抑尘剂溶液性价比最高。 展开更多

关键词 露天煤矿 采装作业 抑尘剂 减尘技术 渗透性能 爆堆

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露天煤矿抛掷爆破合理布孔排距分析 被引量：8

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作者 王平亮 周伟 +1 位作者 杨海春 张国营 《煤炭工程》 北大核心 2011年第11期72-74,共3页

为提高抛掷爆破的有效抛掷率,根据布孔排距与爆破效果的关系,研究了排距的确定方式,分析了台阶高度、钻孔直径变化时,最佳布孔排距的变化情况,给出了给定的孔径和台阶高度来确定排距方法和孔径与台阶高度是否匹配的验证方法。同时也给... 为提高抛掷爆破的有效抛掷率,根据布孔排距与爆破效果的关系,研究了排距的确定方式,分析了台阶高度、钻孔直径变化时,最佳布孔排距的变化情况,给出了给定的孔径和台阶高度来确定排距方法和孔径与台阶高度是否匹配的验证方法。同时也给出了在孔径和台阶高度变化时,新的最佳的确定排距的计算公式,得出在变化孔径和台阶高度数值后,新公式具有较高的可靠性的结论。最后,通过结论对黑岱沟露天矿孔径与台阶高度的匹配进行验证,并计算出合理的布孔排距。 展开更多

关键词 黑岱沟露天煤矿 抛掷爆破 最佳布孔 排距

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基于Grey-DEMATEL的煤矿隐患关键因素研究 被引量：1

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作者 王占宝 刘小杰 刘鹏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期39-45,共7页

为有效减少煤矿事故的发生,提出结合灰色理论与决策实验室分析法(Grey-DEMATEL),系统分析煤矿隐患的关键因素,通过收集大量煤矿事故数据和相关文献,建立涵盖多个维度的煤矿隐患指标体系,并基于实际调研和专家评估构建13个隐患指标。并运... 为有效减少煤矿事故的发生,提出结合灰色理论与决策实验室分析法(Grey-DEMATEL),系统分析煤矿隐患的关键因素,通过收集大量煤矿事故数据和相关文献,建立涵盖多个维度的煤矿隐患指标体系,并基于实际调研和专家评估构建13个隐患指标。并运用Grey-DEMATEL方法定量分析隐患因素,识别隐患的原因因素和结果因素。研究结果表明:信息传递不准确、设备维护不及时以及工人违章作业是导致煤矿隐患的主要原因因素,而隐患结果因素包括设备故障、环境问题和管理缺陷。通过引入灰色理论,改进的Grey-DEMATEL模型可避免传统模型中权重计算的偏差,能够为煤矿隐患的识别和管理提供更为准确的结果。 展开更多

关键词 煤矿隐患 灰色理论 决策实验室分析法(DEMATEL) 关键因素 隐患管理

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露天矿山无人驾驶卡车安全管控研究 被引量：9

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作者 刘小杰 曹胜武 +1 位作者 罗怀廷 张宝卫 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期43-48,共6页

为解决现阶段我国露天矿山生产过程中存在的人员安全意识薄弱、司机队伍老龄化、违规作业等典型人员管理问题,基于当前5G+和国内外智能矿山发展研究现状,通过查阅相关文献,从安全角度深入分析智能矿山建设关键环节——无人驾驶卡车安全... 为解决现阶段我国露天矿山生产过程中存在的人员安全意识薄弱、司机队伍老龄化、违规作业等典型人员管理问题,基于当前5G+和国内外智能矿山发展研究现状,通过查阅相关文献,从安全角度深入分析智能矿山建设关键环节——无人驾驶卡车安全管控问题;在初始混编运行阶段提出场地规划、重点环节管控、维修改造、道路行驶、联合作业存在的问题及管控措施;提出相关科技保安技术和5G网络基站建设建议。结果表明:通过完善安全管理、技术管控、安全防护,可全面提高露天矿山混编运行阶段安全性,保障无人驾驶技术顺利安全推进,有助于从本质上解决露天矿山领域因人为因素带来的各项老特难问题。 展开更多

关键词 露天煤矿 无人驾驶卡车 混编运行 安全管控 科技保安系统

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基于分子模拟的复合泡沫抑尘剂微观作用机制研究

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作者 赵鑫璐 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第S1期151-157,共7页

为研究复合泡沫抑尘剂在不同复配比例下的微观作用机制及功效,以阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子型表面活性剂三聚乙二醇单十四醚(C_(14)E_(3))所构建的泡沫液膜模型为研究对象,采用分子动力学的方法,研究SDS/C_(14)E_(3... 为研究复合泡沫抑尘剂在不同复配比例下的微观作用机制及功效,以阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子型表面活性剂三聚乙二醇单十四醚(C_(14)E_(3))所构建的泡沫液膜模型为研究对象,采用分子动力学的方法,研究SDS/C_(14)E_(3)泡沫抑尘剂在不同复配比例体系下的微观动态演变过程与热力学特性。结果表明:SDS与C_(14)E_(3)复配进一步提升了SDS头基对水分子的束缚,当SDS/C_(14)E_(3)的比例为12∶24时,SDS头基与水分子间的相互作用最强;复合泡沫液膜结合水与SDS头基的扩散系数随复配比例呈先“V”字型变化特征;SDS/C_(14)E_(3)复合时SDS头基束缚结合水的能力明显强于单一表面活性剂的泡沫液膜,且复配比例为12∶24时头基与水的扩散能力最弱;复合泡沫液膜的表面张力随SDS比例的升高,先减小后增大,当SDS/C_(14)E_(3)的比例为12∶24时,泡沫液膜的润湿性最好。 展开更多

关键词 分子动力学 泡沫抑尘剂 复配比例 表面活性剂 相互作用

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基于Fourier级数的露天矿抛掷爆破效果GA-LSSVM预测 被引量：8

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作者 马力 李天翔 +4 位作者 来兴平 许晨 孙伟博 薛飞 徐甜新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4455-4465,共11页

抛掷爆破效果直接影响露天矿剥离成本,对抛掷爆破的拉斗铲倒堆工艺生产效率有重要影响,为提高露天煤矿抛掷爆破效果预测准确率,进而提高反馈爆破参数优化设计精度,在分析露天矿抛掷爆破效果影响因素的基础上,提出一种遗传算法(GA)优化... 抛掷爆破效果直接影响露天矿剥离成本,对抛掷爆破的拉斗铲倒堆工艺生产效率有重要影响,为提高露天煤矿抛掷爆破效果预测准确率,进而提高反馈爆破参数优化设计精度,在分析露天矿抛掷爆破效果影响因素的基础上,提出一种遗传算法(GA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的抛掷爆破效果预测模型。引入傅里叶级数模型模拟爆堆剖面曲线,利用训练完成的GA-LSSVM预测Fourier级数模型控制参数A_(0),θ,a_(n)及b_(n),进而输出预测的爆堆形态。依据内蒙古黑岱沟露天煤矿抛掷爆破实测数据进行实例分析,选取台阶高度、剖面宽、炸药单耗、最小抵抗线、排距、孔距、坡面角、采空区上口宽、采空区下口宽、松方体积、有效抛掷量作为GA-LSSVM预测模型的输入参数,A_(0)、θ、a_(n)、b_(n)、最远抛掷距离、松散系数和有效抛掷率作为输出参数,建立露天矿抛掷爆破效果GA-LSSVM预测模型,并将偏最小二乘回归模型(PLSR)、LSSVM模型、粒子群算法优化最小二乘支持向量机模型(PSO-LSSVM)与其进行对比。结果表明:(1)通过2~7阶Fourier展开级数对爆堆剖面曲线模拟分析,确定阶数为4时模拟精度与效率达到最优,其误差平方和(SSE)为21.593 4,决定系数(R^(2))与调整后的决定系数(R_(adj)_^(2))为0.999 2,均方根误差(RMSE)为0.479 3;(2)相较于传统LSSVM预测模型,通过GA优化后,最远抛掷距离、松散系数以及有效抛掷率均获得更高的R^(2)(1,1,1)和更小的RMSE(0.180 9,0.000 7,0.000 2),说明改进后的GA-LSSVM具有更好的模拟效果和泛化能力;(3)与PSO-LSSVM、LSSVM、PLSR模型相比,GA-LSSVM模型对抛掷爆破效果的预测精度(R^(2),RMSE)更高且优势明显;(4)结合4阶Fourier级数的GA-LSSVM模型与采用Weibull函数的BP或GA-ELM等模型相比,对爆堆形态的预测具有更高的操作效率及预测精度。 展开更多

关键词 露天煤矿 抛掷爆破 FOURIER级数 GA-LSSVM 预测模型

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基于平行感知卸载区边缘工程结构规范性检测

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作者 杨健健 佟艺博 +3 位作者 王凯帆 刘晋腾 张玉增 徐钟馗 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2152-2166,共15页

当前露天矿无人驾驶技术在卸载阶段面临的主要挑战是安全隐患,尤其是在卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性检测方面。为应对这一挑战,提出了一种平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法,旨在实时稳定地检测露天煤矿卸载区边缘工程... 当前露天矿无人驾驶技术在卸载阶段面临的主要挑战是安全隐患,尤其是在卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性检测方面。为应对这一挑战,提出了一种平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法,旨在实时稳定地检测露天煤矿卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性。首先使用无人矿卡后向激光雷达扫描得到三维点云数据,随后应用网格平均方法、统计滤波法以及映射离散网格模型对点云数据进行处理,进而通过高度场梯度特征提取进行初步地形标记,并结合改进的AC-VIT神经网络进行规范性的识别与分类,AC-VIT模型通过全基于自注意力机制的平行计算和多层级的注意力机制,能有效捕捉长距离依赖关系。此外,在人工场景仿真环境中,基于内蒙古哈尔乌素露天煤矿实际生产作业环境搭建卸载区平行仿真环境,以获得大量多样性人工场景数据,在此基础上结合实际场景数据,利用提出的算法平行执行,进行平行感知计算实验的设计和实施,完成有效的检测算法训练和科学评估。实验结果表明,平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法在准确率方面达到了98%,较传统神经网络模型的准确率与效率有所提高。此外,AC-VIT算法的成功应用不仅增强了露天矿卸载作业的智能化水平,还为其他类似的工程结构安全检测提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 平行感知 露天煤矿 卸载区 激光雷达 识别与检测

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高台阶抛掷爆破作用机理研究及应用 被引量：6

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作者 王平亮 周伟 +2 位作者 杨海春 黄建军 张国营 《中国煤炭》 北大核心 2011年第4期55-58,共4页

为了提高露天矿抛掷爆破的有效抛掷率,根据影响有效抛掷率的因素,研究了炮孔倾角、台阶高度H与采宽B比值、炸药单耗对有效抛掷率的影响效果。结果表明:抛掷爆破采用倾斜炮孔,倾角要与台阶坡面角相近,台阶高度和采宽比通常为0.4～0.85,... 为了提高露天矿抛掷爆破的有效抛掷率,根据影响有效抛掷率的因素,研究了炮孔倾角、台阶高度H与采宽B比值、炸药单耗对有效抛掷率的影响效果。结果表明:抛掷爆破采用倾斜炮孔,倾角要与台阶坡面角相近,台阶高度和采宽比通常为0.4～0.85,高能量炸药单耗为0.36～0.61 kg/m3。最后,通过黑岱沟露天煤矿抛掷爆破试验,验证了3种参数对有效抛掷率的影响情况。 展开更多

关键词 露天矿 抛掷爆破 有效抛掷率 影响因素

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基于灰色关联分析与GA-BP神经网络的拉斗铲生产能力预测 被引量：4

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作者 赵红泽 王宇新 +3 位作者 李淋 郭帅 王金瑞 任志辉 《矿业科学学报》 2020年第1期58-66,共9页

为了解决拉斗铲生产能力的测量问题,本文提出一种基于灰色关联结合GA-BP神经网络的预测方法。对影响拉斗铲生产能力的12个因素进行灰色关联分析,选取实动时间、出动率、有效抛爆量和有效抛掷率4个灰色关联度大于0.7的影响因素作为输入变... 为了解决拉斗铲生产能力的测量问题,本文提出一种基于灰色关联结合GA-BP神经网络的预测方法。对影响拉斗铲生产能力的12个因素进行灰色关联分析,选取实动时间、出动率、有效抛爆量和有效抛掷率4个灰色关联度大于0.7的影响因素作为输入变量,拉斗铲月生产能力作为输出变量,建立了GA-BP神经网络和BP神经网络预测模型。结果表明,GA-BP神经网络最大相对误差为8.786%,平均相对误差为3.385%,平均相对误差方差为0.0156,迭代次数为18次,各项性能均优于常规BP神经网络。GA-BP神经网络模型对拉斗铲生产能力预测的泛化性能更好,精度更高,为拉斗铲生产能力的预测提供了一种较为有效的方法。 展开更多

关键词 灰色关联分析 BP神经网络 遗传算法 拉斗铲生产能力 预测

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矿用抑尘剂种类及其性能研究进展 被引量：2

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作者 唐晓骞 王韬 朱俊鹏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期145-151,共7页

为厘清各类矿用抑尘剂的设计原理、配比、作用机理及其抑尘效果,总结井工矿用和露天矿用抑尘剂的研究现状,分析润湿型抑尘剂和环保粘结型抑尘剂的原料种类及抑尘效果。结果表明:井工矿用抑尘剂的重点是润湿型抑尘剂研究,包括煤尘润湿性... 为厘清各类矿用抑尘剂的设计原理、配比、作用机理及其抑尘效果,总结井工矿用和露天矿用抑尘剂的研究现状,分析润湿型抑尘剂和环保粘结型抑尘剂的原料种类及抑尘效果。结果表明:井工矿用抑尘剂的重点是润湿型抑尘剂研究,包括煤尘润湿性的物理化学本质以及不同润湿剂作用下的抑尘效果及其微观作用机理;露天矿用抑尘剂的重点是粘结型抑尘剂的固结性能研究;新型环保型抑尘剂作用原理主要包括天然高分子凝聚、微生物固结以及生物质材料粘结作用下的抑尘效果;针对目前各类抑尘剂使用效果差异大、普适性差的现状,未来研究重点应集中在抑尘剂种类精细化、抑尘剂性能测试标准化、抑尘剂研发方法自上而下理论指导化。 展开更多

关键词 抑尘剂 润湿性 固结性能 作用机理 环保

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基于无人机倾斜摄影的抛掷爆破爆堆形态测量方法 被引量：12

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作者 孙健东 陈需 +5 位作者 周宇 王韬 林钰淇 李方 于鑫鑫 刘鑫 《煤炭工程》 北大核心 2021年第2期99-105,共7页

露天矿抛掷爆破的爆堆形态对于爆破效果的评价以及后续剥离工艺的设计极为重要。当前现场采用的激光扫描手段存在设备笨重、程序复杂、耗时较长、架设位置受限、作业存在安全风险、存在扫描盲区等诸多问题。针对上述问题,研究经过现场... 露天矿抛掷爆破的爆堆形态对于爆破效果的评价以及后续剥离工艺的设计极为重要。当前现场采用的激光扫描手段存在设备笨重、程序复杂、耗时较长、架设位置受限、作业存在安全风险、存在扫描盲区等诸多问题。针对上述问题,研究经过现场反复试验,提出了基于无人机倾斜摄影的抛掷爆破爆堆形态测量方法。对于外业采集方案进行了详细的设计,并对内业数据处理的关键算法:基于sift算法的图像匹配、光束法区域网空三测量、基于PMVS的影像密集匹配进行了分析。研究结果表明,模型误差完全满足比例尺1∶500测绘成果I级精度要求,且无人机测绘技术与传统技术相比,具有测绘作业效率高、设备系统成本低、安全系数高、作业人员少、测绘结果精准等特点。 展开更多

关键词 露天矿山 抛掷爆破 爆堆 无人机 倾斜摄影

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抛掷爆破高台阶边坡易垮落区爆破方案研究 被引量：2

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作者 陈需 张引良 石永林 《煤炭工程》 北大核心 2017年第F08期43-45,共3页

针对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破高台阶前沿出现裂缝且区域较宽、边坡易垮落及稳定性较差的问题,对边坡易垮落区域进行分析,采取穿孔爆破技术方案,解决了在高台阶顶部穿孔、爆破,底部综合煤台阶供电、穿孔、爆破、采装、运输等生产环节存在... 针对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破高台阶前沿出现裂缝且区域较宽、边坡易垮落及稳定性较差的问题,对边坡易垮落区域进行分析,采取穿孔爆破技术方案,解决了在高台阶顶部穿孔、爆破,底部综合煤台阶供电、穿孔、爆破、采装、运输等生产环节存在重大安全隐患的问题,提高岩石的破碎,保证吊斗铲的正常运行。 展开更多

关键词 露天煤矿 抛掷爆破 高台阶 边坡稳定性 穿孔爆破

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无人矿卡卸载区典型点云缺损模式及修补方法研究

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作者 杨健健 张昱源 +4 位作者 张少聪 桂天牧 黄乾坤 王国勇 额尔德木吐 《煤炭学报》 2025年第10期4588-4608,共21页

随着无人驾驶技术在露天矿的广泛应用,激光雷达点云数据的完整性对矿卡安全作业至关重要。针对卸载区复杂环境导致的点云缺损问题,系统研究了典型点云缺损模式及其修补方法,有效解决了露天矿卸载区点云空洞对挡墙识别与路面感知的威胁... 随着无人驾驶技术在露天矿的广泛应用,激光雷达点云数据的完整性对矿卡安全作业至关重要。针对卸载区复杂环境导致的点云缺损问题,系统研究了典型点云缺损模式及其修补方法,有效解决了露天矿卸载区点云空洞对挡墙识别与路面感知的威胁。首先建立了激光雷达点云缺损的几何遮挡模型,量化了障碍物遮挡概率与雷达参数、空间密度的关联性,以揭示其物理机制。基于实际采集的卸载区点云数据,统计并选取了六类典型空洞,结合多维特征详细分析了其缺损模式:I型(路面坡度变化)、II型(散乱岩土堆积)、III型(挡墙间隙)、IV型(挡墙结构缺损)、V型(岩土倾落)和VI型(扬尘遮挡)。前四类源于地形遮挡,后两类由动态高密度遮挡物引发,弥补了现有研究对矿区特殊场景的针对性不足。针对不同缺损特性,提出基于地形特征的复合修补策略,通过动态栅格投影与主成分分析分割路面与挡墙点云,采用分块平面拟合(BPFR)方法实现路面的高效修复,基于泊松重建方法与凹包约束精准还原挡墙三维结构,最后合并修补结果。实验表明,在保证修补效率的同时,复合方法在法向量一致性(NC=0.99815)、均方根误差(RMSE=0.04971 m)和全局偏差(SSE=75.92)上均优于对比方法,且能适应卸载区复杂地形与动态遮挡场景。研究验证了所提方法在真实矿区数据中的有效性,提升了点云完整性与环境感知精度,为无人矿卡下游任务提供了可靠数据支撑,对推动露天矿无人化作业具有重要工程价值。 展开更多

关键词 无人矿卡 卸载区 点云缺损模式 空洞修补 激光雷达

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