我国金属矿山智慧化转型实践与展望 被引量：5

1

作者 柳小波 丛峰武 +4 位作者 张宝金 马新博 陈晓云 张兴帆 王连成 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期1-16,共16页

矿产资源安全供给是实现我国高质量发展和国际竞争力提升的重要保障。然而,由于我国部分关键矿产资源先天禀赋不足,致使对外依存度居高不下,严重威胁了国内资源安全。随着新一代智能技术的快速革新,智慧矿山建设不仅有助于实现行业转型... 矿产资源安全供给是实现我国高质量发展和国际竞争力提升的重要保障。然而,由于我国部分关键矿产资源先天禀赋不足,致使对外依存度居高不下,严重威胁了国内资源安全。随着新一代智能技术的快速革新,智慧矿山建设不仅有助于实现行业转型升级,更是成为破解我国矿产资源开发利用瓶颈的关键途径。在此背景下,深入研究智慧矿山的理论体系,持续探索其创新模式,不断推动智能技术与传统矿业工艺的深度融合,对于建设更加安全、高效和环保的矿山具有重大意义。针对当前我国金属矿山高质量、可持续发展面临的多重挑战和新机遇,提出了智慧化转型是打造矿山行业新质生产力的必由之路,资源战略引领、管理创新驱动、技术智慧赋能三位一体是推动智慧化转型的必要保障,并建立了以点突破(技术瓶颈攻关)、线联动(矿石流、信息流、能量流协同优化)、面覆盖(矿业新生态数智赋能)为代表的3个阶段的智慧矿山建设创新模式。同时结合本研究团队与鞍钢矿业利用深度学习、数字孪生等技术在采矿作业无人化、地质资源数字化等方面研究和实践成果,以鞍钢某地下金属矿山为例,对其“点—线—面”创新模式下智慧化建设过程中的总体架构、具体措施和实施效果进行了深入剖析。最后分别在企业、行业和国家层面对我国金属矿山智慧化转型进行了展望,认为未来应聚焦于通过数智赋能促进矿山企业实现更高层次的安全、低碳和高效开采,全面推进矿山行业的跨界融合和智慧新生态建设,打造矿山行业新质生产力,共同践行国家高质量可持续发展战略规划。 展开更多

关键词 金属矿山 新质生产力 智慧矿山 矿山革新 建设路径

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基于SCI-YOLOv8的井下无人电机车低照度目标检测技术 被引量：4

2

作者 雷杨 何江 +3 位作者 秦丽杰 何文轩 纪雅溟 柳小波 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期172-179,共8页

在井下电机车无人驾驶障碍物检测任务中,由于光照不均、粉尘等因素的影响,电机车障碍物图像目标检测系统会出现提取目标特征困难、目标识别精度降低等问题,易导致障碍物误检和漏检。针对上述问题,提出一种基于SCI-YOLOv8的低照度目标检... 在井下电机车无人驾驶障碍物检测任务中,由于光照不均、粉尘等因素的影响,电机车障碍物图像目标检测系统会出现提取目标特征困难、目标识别精度降低等问题,易导致障碍物误检和漏检。针对上述问题,提出一种基于SCI-YOLOv8的低照度目标检测算法,将SCINet自校正照明网络与YOLOv8目标检测算法相融合,使YOLOv8算法更有利于低光照目标检测。并将LSKA注意力机制嵌入到YOLOv8网络中Head部分C2f的末端,降低计算和内存成本的同时,保持了高效的图像处理能力。实验结果表明,本研究所提出的算法在公共低光数据集Exdark目标检测中,mAP@50为57.7%,mAP@50∶95为35.4%。相较于原始YOLOv8目标检测算法mAP@50提高了1个百分点,mAP@50∶95提高了1.4个百分点。在井下低光数据集LLP目标检测中,SCI-YOLOv8模型的mAP@50达到97.3%,mAP@50∶95为68.2%,相较于原始模型分别提高了3.4个百分点和8.6个百分点。本研究所提出的SCI-YOLOv8算法在低光场景的目标检测中具有优越性,能满足井下低光场景的目标检测任务要求,为井下电机车安全、高效、智能运行提供了技术支撑。 展开更多

关键词 YOLOv8 行人检测 注意力机制 低照度

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巨厚含水关键层下防冲控水小盘区大煤柱布局模式

3

作者 曹安业 高孝鹏 +4 位作者 张宁 窦林名 赵卫卫 张金魁 宋士康 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期32-44,共13页

彬长矿区煤层上方赋存着巨厚含水关键层,在盘区开采尺度较大时极易破断失稳诱发冲击,同时导致盘区涌水量激增。采用小盘区大煤柱布局模式可提高主关键层的稳定性,但目前针对巨厚含水关键层下小盘区大煤柱布局模式的研究仍不够完善。因此... 彬长矿区煤层上方赋存着巨厚含水关键层,在盘区开采尺度较大时极易破断失稳诱发冲击,同时导致盘区涌水量激增。采用小盘区大煤柱布局模式可提高主关键层的稳定性,但目前针对巨厚含水关键层下小盘区大煤柱布局模式的研究仍不够完善。因此,以彬长某矿二、三盘区为工程背景,通过理论分析、现场实测及数值模拟等方法,研究了盘区隔离煤柱宽度及盘区开采尺度的合理取值范围。结果表明:①从盘区隔离煤柱与主关键层的稳定性出发,分别建立盘区隔离煤柱应力分析模型与主关键层挠曲变形模型,推导得出当前开采尺度下盘区隔离煤柱失稳临界宽度为257 m,三盘区主关键层破断失稳临界开采尺度为537 m;②当前开采尺度下,二盘区上方裂隙发育至主关键层中部,主关键层存在破断失稳的风险,随着盘区隔离煤柱留设宽度增加,三盘区上覆岩层破断发育高度降低,为保证三盘区上方主关键层的稳定,盘区隔离煤柱至少留设225 m;③盘区隔离煤柱区域应力集中及能量积聚程度与盘区隔离煤柱宽度成正相关关系,与三盘区开采尺度成负相关关系,综合考虑煤柱承载能力与煤炭资源采出率,盘区隔离煤柱的合理宽度为210~270 m,留设宽为210、240 m盘区隔离煤柱时,三盘区的合理开采尺度分别为490~550 m,640~700 m;④现场实践表明,该矿二、三盘区隔离煤柱实际留设宽度小于合理宽度,盘区隔离煤柱区域应力集中程度较高,因此采用顶板深孔爆破与煤层大直径钻孔进行卸压,采取卸压措施后,有效降低了盘区隔离煤柱区域的应力集中程度,卸压效果显著。 展开更多

关键词 冲击地压 巨厚含水关键层 隔离煤柱宽度 盘区开采尺度

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基于Raspberry Pi的矿井通风环境在线监测系统研制与应用 被引量：1

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作者 任海龙 孔铭 +3 位作者 张宝金 黄铂然 黄浩 王培涛 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期198-206,共9页

为解决目前我国矿井通风监测系统安装周期长、功能不足、布点灵活性较低、数据二次利用水平不足等问题,自主开发了一套矿井通风环境在线监测系统。系统以Raspberry Pi开发板为核心,连接多种传感器进行数据采集,并以ONENET物联网平台为... 为解决目前我国矿井通风监测系统安装周期长、功能不足、布点灵活性较低、数据二次利用水平不足等问题,自主开发了一套矿井通风环境在线监测系统。系统以Raspberry Pi开发板为核心,连接多种传感器进行数据采集,并以ONENET物联网平台为终端数据显示和储存平台,进而利用其触发器功能实现井下通风环境安全预警。该系统已成功应用于眼前山铁矿,结果表明:通过该系统成功建立了井下温度场等数据库;以三维仿真通风系统为基础,对井下实时监测数据进行整合,经最小二乘法拟合获得温度、风速修正公式,最终系统实现了井下通风环境(温度、湿度、大气压强、风速、巷道内空气质量指数IAQ和CO浓度)的实时监测和数据传输。该系统操作简易,运行稳定,可大面积布点,数据可进行二次利用,提高了通风网络解算数据的准确性。同时,开放式云平台的应用能减少服务器架设,降低开发成本,有效满足金属矿山通风监测需求,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 矿井通风 金属矿山 Raspberry Pi 在线监测 解算数据修正 开放式云平台

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高纯铁精矿的氢基直接还原机理研究

5

作者 傅国辉 杨晓峰 +2 位作者 陈国荣 周廷波 孙永升 《金属矿山》 北大核心 2025年第4期115-121,共7页

为给高纯铁精矿的低碳开发提供理论依据,以辽宁弓长岭地区的某高纯磁铁精矿为对象,研究了其氢基直接还原的矿相变化过程,并通过化学成分分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)分析和比表面积及孔结构分析(BET)揭示... 为给高纯铁精矿的低碳开发提供理论依据,以辽宁弓长岭地区的某高纯磁铁精矿为对象,研究了其氢基直接还原的矿相变化过程,并通过化学成分分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)分析和比表面积及孔结构分析(BET)揭示了还原反应机制,并结合模型匹配法对还原动力学参数进行了求解。结果表明,还原度随还原温度的升高而提高,升高还原温度可有效提高反应速率、缩短反应时间;反应模型更符合收缩核模型,即还原反应由颗粒外层逐层向内部进行,表观活化能E_(a)=55.12 kJ/mol,指前因子A=23.73 min^(-1);微观结构分析表明,反应首先发生在颗粒表面并形成裂纹,使得H2能够进入颗粒内部进一步发生反应;同时孔隙不断向内发育,致密的磁铁矿颗粒结构不断被破坏,并转变为海绵状金属铁,比表面积大幅增加;在575℃下还原60 min,磁铁矿已完全转化为金属铁。 展开更多

关键词 高纯铁精矿 氢基 直接还原 动力学 微观结构

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循环冲击荷载下爆堆孔隙分布特征

6

作者 崔哲森 徐振洋 +2 位作者 范立鹏 王雪松 李政 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第2期393-403,共11页

为研究露天矿爆堆块度分布对破碎过程中孔隙分布的影响规律,开展爆堆相似试件的循环冲击试验,结合核磁共振试验,分析冲击前后碎石内部成像结果和分形特征,研究循环冲击荷载下块度分布对孔隙结构的影响规律。结果表明:单一分布试件的峰... 为研究露天矿爆堆块度分布对破碎过程中孔隙分布的影响规律,开展爆堆相似试件的循环冲击试验,结合核磁共振试验,分析冲击前后碎石内部成像结果和分形特征,研究循环冲击荷载下块度分布对孔隙结构的影响规律。结果表明:单一分布试件的峰值应力波动范围基本为0~10 MPa,随着冲击次数增加,峰值应力趋于稳定;复杂分布试件初始峰值应力较高,随着冲击次数增加,整体峰值应力提高4.47~6.68 MPa;冲击后试件的T 2谱产生尖峰,孔隙分布向中孔隙靠拢,内部孔隙按照孔隙压缩、孔隙发育完全和新孔隙产生3个阶段发展,反映了冲击作用下试件的力学响应特性,揭示了孔隙结构在破碎过程中的复杂演变机制;每组试件分形维数均增长1%~4%,极小粒径与大粒径碎石试件的增长率更大,验证了循环冲击作用下块度分布对孔隙结构变化具有明显影响。 展开更多

关键词 块度分布 循环冲击 SHPB 核磁共振 孔隙结构

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露天地下楔形转接过渡诱导冒落控制边坡岩移危害技术研究 被引量：4

7

作者 胡颖鹏 谭宝会 +3 位作者 丁航行 张洪昌 李云涛 崔宇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第3期37-43,共7页

露天地下楔形转接过渡模式的安全管控是利用崩落法开采挂帮矿形成的塌陷坑阻止边坡岩移威胁露天采场,但地采扰动下的高陡边坡破坏过程不易控制,因而制约了楔形转接过渡模式在大型深凹露天矿山中的应用。针对上述问题,结合极限平衡分析方... 露天地下楔形转接过渡模式的安全管控是利用崩落法开采挂帮矿形成的塌陷坑阻止边坡岩移威胁露天采场,但地采扰动下的高陡边坡破坏过程不易控制,因而制约了楔形转接过渡模式在大型深凹露天矿山中的应用。针对上述问题,结合极限平衡分析方法,揭示出崩落法开采扰动下的高陡边坡渐进破坏规律,提出了边坡滑移体体积计算方法,以及通过调控回采顺序控制边坡滑移进程以实现塌陷坑完全承接边坡滑移体的边坡岩移危害控制技术。研究表明:边坡岩体不会随挂帮矿向下开采而发生持续破坏,只有当挂帮矿开采至关键分段时,边坡岩体受力状态超过极限平衡状态才发生滑移破坏,可通过滞后回采关键分段上盘三角矿延缓边坡滑移,以及通过滞后回采关键分段下盘矿体和采用下向阶梯状回采工作面增大塌陷坑容积,最终实现塌陷坑有序承接边坡滑移体。研究成果完善了大型深凹露天矿楔形转接过渡的安全管控方法,提高了楔形转接过渡模式的适用性。 展开更多

关键词 露天转地下开采 挂帮矿 诱导冒落 边坡滑移 灾害控制

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新时期我国矿产资源行业高质量发展路径 被引量：22

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作者 邵安林 刘畅 +3 位作者 岳星彤 王怀远 张兴帆 王连成 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第1期2-6,共5页

矿产资源作为人类社会生存和进步的核心物质基础,是经济社会发展的重要支撑。目前我国战略性矿产资源安全保障工作备受国家重视,在新的国际形势下,开展智慧化、数字化建设是打造绿色、安全、高效、可持续发展的矿山产业必由之路。梳理... 矿产资源作为人类社会生存和进步的核心物质基础,是经济社会发展的重要支撑。目前我国战略性矿产资源安全保障工作备受国家重视,在新的国际形势下,开展智慧化、数字化建设是打造绿色、安全、高效、可持续发展的矿山产业必由之路。梳理了新时期我国矿产资源行业发展面临的机遇与挑战,从智慧矿山本质内涵、建设实质、目标与路径4个方面诠释了其建设体系架构,从源头减碳、过程降碳、储碳增汇3个角度阐述了如何打造绿色新体系,构筑产业发展新格局。在此基础上,以智慧矿山、绿色矿山建设需重点突破的主流工艺和关键技术为切入点,指明了我国矿产资源行业高质量发展路径与重点技术攻关方向。 展开更多

关键词 矿产资源 “双碳”战略 智慧矿山 地下采选一体化 悬浮焙烧 固废资源开发 零碳矿山

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孤岛工作面侧向顶板结构及切顶卸压技术 被引量：3

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作者 李辉 宋宇航 +1 位作者 毕健成 李强 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第36期15396-15403,共8页

针对孤岛工作面开采回采巷道受到强矿压作用控制困难的问题,以山西汇能煤业15102孤岛工作面为工程背景,研究孤岛工作面顶板侧向结构及其对回采巷道稳定性的影响,提出采用切顶卸压技术保护巷道。结果表明:孤岛工作面顶板侧向结构可以分... 针对孤岛工作面开采回采巷道受到强矿压作用控制困难的问题,以山西汇能煤业15102孤岛工作面为工程背景,研究孤岛工作面顶板侧向结构及其对回采巷道稳定性的影响,提出采用切顶卸压技术保护巷道。结果表明:孤岛工作面顶板侧向结构可以分为变形移动区与弹性变形区,移动变形区域是发生应力增高的根源,对侧向顶板岩层移动变形区进行爆破切顶,可以减少顶板失稳对回采巷道的冲击影响。利用FLAC3D数值模拟软件,分析多种切顶方案的效果,给出具体切顶参数,明确切顶保护巷道稳定的方案,并进行现场试验。切顶后巷道围岩变形量显著降低,切顶效果良好,为类似孤岛工作面回采巷道的稳定性控制提供了借鉴。 展开更多

关键词 孤岛工作面 回采巷道 稳定性控制 切顶卸压

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抑制调节阀流场空化的响应面结构优化 被引量：3

10

作者 隋帆 徐东涛 +3 位作者 彭思达 路庆发 王成龙 孟祥瑞 《液压与气动》 北大核心 2024年第4期133-141,共9页

调节阀流场空化现象会产生空化振动和噪声等不良影响。优化阀内件的结构,抑制流场空化是设计高端调节阀的重要环节。为了实现调节阀内流场的逐级降压,减小空化现象的产生,设计了一种多级降压调节阀的外层套筒和笼式阀座。采用Fluent软... 调节阀流场空化现象会产生空化振动和噪声等不良影响。优化阀内件的结构,抑制流场空化是设计高端调节阀的重要环节。为了实现调节阀内流场的逐级降压,减小空化现象的产生,设计了一种多级降压调节阀的外层套筒和笼式阀座。采用Fluent软件对阀内流场的流动特性进行数值模拟,得到流场压力、流量和气体体积分数的分布规律。采用循环式并联流量测试装置,对阀进行流量实验,验证了数值模拟的可靠性。通过Box-Behnken响应面优化方法探讨外层套筒和笼式阀座节流孔孔径、孔数及其交互作用对流场空化的影响,得出最优设计方案。结果表明,在不影响调节阀流量特性的条件下,70%开度时,优化阀内件参数后,最大气体体积分数从0.88下降到0.19,有效地抑制调节阀内流场空化现象。 展开更多

关键词 多级降压阀 空化特性 响应面优化 流量试验

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不同衰减函数的钢丝绳漏磁信号自适应降噪 被引量：1

11

作者 吴东 黄升平 +3 位作者 周立峰 隋显俊 宋洪志 杨建华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1549-1554,共6页

讨论了双曲线函数、指数函数、线性函数3种不同衰减函数对钢丝绳漏磁信号降噪效果的影响,对损伤含噪信号进行自适应移位平均降噪,并使用信噪比、互相关系数对降噪效果作了对比分析。结果表明,针对所用的2种漏磁信号,使用双曲线函数的降... 讨论了双曲线函数、指数函数、线性函数3种不同衰减函数对钢丝绳漏磁信号降噪效果的影响,对损伤含噪信号进行自适应移位平均降噪,并使用信噪比、互相关系数对降噪效果作了对比分析。结果表明,针对所用的2种漏磁信号,使用双曲线函数的降噪信号信噪比最大可达14.104 1 dB与10.834 9 dB,大于指数函数与线性函数所得的对应信噪比值,且得到的输出曲线平滑,具有更好的降噪效果。同时,随着噪声增大,使用双曲线函数的降噪信号互相关系数更快地接近1,具有更好的动态特性。 展开更多

关键词 漏磁检测 钢丝绳 强噪声 自适应降噪 双曲线函数 移位平均法 衰减函数

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三偏心蝶阀硬密封结构的响应面优化 被引量：1

12

作者 王成龙 徐东涛 +2 位作者 刘亚男 黄凯先 孟祥瑞 《液压与气动》 北大核心 2024年第7期120-128,共9页

金属硬密封三偏心蝶阀在关闭状态下的密封比压决定着该阀的密封性能和工作寿命,优化金属硬密封部件的结构参数十分重要。以DN600三偏心蝶阀为研究对象,利用有限元分析法,分析密封面上密封比压分布规律。提出利用密封配合面周向间隙指标... 金属硬密封三偏心蝶阀在关闭状态下的密封比压决定着该阀的密封性能和工作寿命,优化金属硬密封部件的结构参数十分重要。以DN600三偏心蝶阀为研究对象,利用有限元分析法,分析密封面上密封比压分布规律。提出利用密封配合面周向间隙指标判断蝶阀的密封性能,利用Box-Behnken响应面优化方法对密封构件的结构进行优化,分析复合阀板座大、小径端切割厚度、复合阀板座直径及其交互作用对密封面最大密封比压的影响,得出最优设计方案。结果表明,在不影响蝶阀密封的前提下,优化复合阀板座参数后,密封面最大密封比压从202.96 MPa下降到128.44 MPa。对优化后蝶阀进行封闭打压密封实验,验证了其密封性能的可靠性。 展开更多

关键词 三偏心蝶阀 金属硬密封 密封比压 响应面优化 密封试验

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铁尾矿特性分析及其利用技术现状和展望 被引量：20

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作者 杜鑫 傅国辉 +6 位作者 褚会超 杨晓峰 付亚峰 董振海 刘剑军 满晓霏 智慧 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期115-124,共10页

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域... 铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域的发展前景进行评估,为铁尾矿和其他大宗固废的合理化利用提供借鉴。本文首先分析了我国不同地区、不同矿种以及不同选矿工艺排放尾矿的特性差异,包括元素组成、有价组分以及粒度等。其次从大宗利用和高值化应用两个方面对铁尾矿利用技术现状进行了概括。铁尾矿的大宗利用技术包括尾矿再选和制备建筑材料等,其中尾矿再选以提取铁精矿、有价金属元素以及高品质非金属矿为主。铁尾矿作为建材原料时,其应用方向可以概括为胶结型材料、烧结型建材以及熔制型材料,高值化应用以制备功能性非金属矿物材料为主。选矿工艺、设备以及人工智能等新技术的发展,对提高尾矿品质具有重要作用。在上游提高铁尾矿品质的同时,通过产业链上下游协同攻关,根据不同分选工艺排放铁尾矿的特性差异,进行针对性的应用研究,将有望真正解决铁尾矿高附加值利用不高的问题。 展开更多

关键词 铁尾矿 固废处理 矿物材料 资源利用 减量化

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我国冶金行业智慧矿山建设路径探索与实践 被引量：14

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作者 柳小波 张兴帆 +3 位作者 曲福明 潘鹏飞 王怀远 王连成 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第1期45-54,共10页

矿产资源是国家经济发展的基石,是工业生产的基础和保障。我国矿产资源的赋存条件复杂,一些矿种存在着先天不足。以铁资源为例,普遍存在矿石品位低、赋存条件差等劣势,制约了行业的发展。近年来,信息技术的高速发展带动了新一轮产业革命... 矿产资源是国家经济发展的基石,是工业生产的基础和保障。我国矿产资源的赋存条件复杂,一些矿种存在着先天不足。以铁资源为例,普遍存在矿石品位低、赋存条件差等劣势,制约了行业的发展。近年来,信息技术的高速发展带动了新一轮产业革命,智能技术已为诸多行业的转型升级带来了契机与动力,智慧矿山的建设为解决我国矿山行业的难题提供了一条新路径。在此背景下,研究智慧矿山理论体系,探索智慧矿山创新模式,挖掘智能技术与矿业工艺的深度融合,进而建设一批高效、绿色、智能的智慧矿山示范工程,是突破我国冶金矿山困境、实现矿产行业高质量发展的有效途径。结合近年来团队在我国智慧矿山建设路径方面的一些探索和实践,对比分析了国内外先进露天矿和地下矿的开采技术现状,阐述了我国与国际先进矿山之间的差距与不足,梳理了我国矿山信息化、数字化、智能化的发展历程,探索和归纳了智慧矿山的主要任务。通过工程实践总结了我国冶金矿山智慧化建设的痛点,提出了我国冶金矿山智慧化建设的可行路径。以齐大山铁矿为例,从顶层架构设计、标准体系建设、智能技术创新和智慧管理升级等方面分析了鞍钢矿业在智慧矿山建设过程中的探索和实践,并结合目前业界现状对智慧矿山的未来发展方向进行了展望。研究表明:我国智慧矿山建设进展迅速,但与矿业发达国家的先进矿山相比仍有一定差距,主要因为存在诸多难点尚需攻克,未来可以从顶层设计、统一标准、技术创新和管理升级等方面进行统筹规划,最终实现高度智能的无人生产、高度智慧的运营管控、生态和谐的绿色矿山,并逐步形成标准统一、资源集中、服务共享、产业协同的智慧矿业生态圈。 展开更多

关键词 冶金行业 数字矿山 智能矿山 智慧矿山 建设路径

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基于三维仿真的四季气候变化对矿井通风影响规律研究 被引量：2

15

作者 柴青平 傅国辉 +3 位作者 邓皓泽 黄铂然 黄浩 王培涛 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期57-65,共9页

四季气候变化影响着矿井内自然风压的大小和方向,若将自然风压作为动力合理运用,有益于矿井通风系统节能减排。眼前山铁矿井下通风系统在初期设计中对自然风压的利用较少,且风机选型方面未将四季气候变化的因素考虑其中。本文对眼前山... 四季气候变化影响着矿井内自然风压的大小和方向,若将自然风压作为动力合理运用,有益于矿井通风系统节能减排。眼前山铁矿井下通风系统在初期设计中对自然风压的利用较少,且风机选型方面未将四季气候变化的因素考虑其中。本文对眼前山地区四季气候变化对矿井通风的影响规律进行研究,并以此规律指导井下基站风机进行优化。通过三维仿真系统建立井下通风系统模型,模拟眼前山地区一年四季气候条件,通过风流模拟计算进风井口处的自然风压大小和方向,结果表明眼前山地区夏季日间,1号主进风井、2号主进风井处会出现与矿井通风方向反向的自然风压,其余季节进风井处自然风压均有利于通风,其中,冬季自然风压可利用价值最大,且冬季风机风压较夏季风机风压显著增大,使得冬季总进风量增加4.46%;建议针对主机站2-3基站、2-4基站的K-8-19型风机和主机站2-15基站、2-16基站的K-8-23型风机进行工况点调节,在冬季时期将主扇叶片安装角由35°调整至30°;根据眼前山地区的四季气候变化规律适时调整主要通风机工况点,对自然风压有效利用,解决了矿井通风系统冬季风量过剩的问题,实现了以更加节能的方式满足矿井通风需要。 展开更多

关键词 自然风压 四季变化 三维仿真模拟 矿井通风 节能 风机优化

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球团回转窑煤粉供入量预测 被引量：3

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作者 刘新民 路明 +2 位作者 刘旭 刘书含 孙文强 《冶金能源》 北大核心 2024年第2期30-35,共6页

球团回转窑煤粉供入量的预测对回转窑精准控制和建设智能工厂都至关重要。然而,煤粉供入量与众多因素有关,只依据煤粉的历史数据建立模型进行预测,效果难以满足实际生产需求。因此,建立了基于XGBoost的煤粉消耗量预测模型,对影响煤粉消... 球团回转窑煤粉供入量的预测对回转窑精准控制和建设智能工厂都至关重要。然而,煤粉供入量与众多因素有关,只依据煤粉的历史数据建立模型进行预测,效果难以满足实际生产需求。因此,建立了基于XGBoost的煤粉消耗量预测模型,对影响煤粉消耗量的众多因素进行筛选,确定影响煤粉消耗量的关键影响因素。以某球团厂为应用案例,开展了煤粉供入量预测研究。煤粉消耗量预测结果的平均相对误差为7.22%,生产状态平稳时的预测平均相对误差为6.1%,生产波动较大时的预测平均相对误差为8.9%,预测结果精度较高。 展开更多

关键词 回转窑 球团矿 XGBoost算法 煤粉

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秸秆降解菌的筛选及复合菌系构建

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作者 陈海霞 潘大伟 +3 位作者 全艳玲 孙昊然 赵立男 张雨虹 《中国酿造》 CAS 北大核心 2024年第11期70-76,共7页

该研究采用传统培养分离法、纤维素降解酶活力及玉米秸秆降解率的测定,从玉米秸秆中分离、筛选具有纤维素降解能力的菌株,并通过形态学观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。综合考虑菌株门类、纤维素降解酶活性和玉米秸秆降解效果筛... 该研究采用传统培养分离法、纤维素降解酶活力及玉米秸秆降解率的测定,从玉米秸秆中分离、筛选具有纤维素降解能力的菌株,并通过形态学观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。综合考虑菌株门类、纤维素降解酶活性和玉米秸秆降解效果筛选优良菌株,考察各菌株间的拮抗性,并构建不同复合菌系(编号为S1~S8)。通过比较不同复合菌系的纤维素降解酶活力,最终构建高效秸秆降解复合菌系。结果表明,筛选、鉴定得到7株高效降解秸秆的优良菌株,分别为巨大芽孢杆菌(Priestia megaterium)S381-8、短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)S381-7、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)S381-3、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)S381-4、杆菌状链霉菌(Streptomyces bacillaris)S381-2、里氏木霉(Trichoderma reesei)S876-2、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)S876-6,各菌株间无拮抗性。以菌株S876-6、S876-2、S381-3、S381-2为中心菌株,协同菌株S381-7、S381-4、S381-8(各菌株菌悬液体积比1∶1)混合构建的复合菌系S8纤维素降解酶活力(25.58 U/mL)最高,并且经其处理后的秸秆表面物理结构更为疏松多孔,表明该复合菌系具有良好的秸秆降解潜力。 展开更多

关键词 秸秆降解菌 纤维素酶活性 筛选 鉴定 复合菌系

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菱铁矿含量对铁矿石浮选指标的影响研究 被引量：1

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作者 智慧 施建军 +3 位作者 杜艳清 余莹 董振海 刘剑军 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第1期207-212,共6页

眼前山铁矿中菱铁矿含量高,难以直接分选利用。为了实现眼前山铁矿石合理利用,采用化学分析、XRD等手段查明眼前山铁矿石与配矿用齐大山低菱铁矿石的矿物组成及铁物相。通过磨矿—磁选、浮选试验研究了眼前山铁矿石与齐大山铁矿石在不... 眼前山铁矿中菱铁矿含量高,难以直接分选利用。为了实现眼前山铁矿石合理利用,采用化学分析、XRD等手段查明眼前山铁矿石与配矿用齐大山低菱铁矿石的矿物组成及铁物相。通过磨矿—磁选、浮选试验研究了眼前山铁矿石与齐大山铁矿石在不同配矿比例下精矿指标的变化规律。结果表明,眼前山配矿量低于45%、磨矿细度为-74μm占90%、混磁精矿中菱铁矿含量低于5.41%时,浮选过程基本不会受到影响,仍可以获得TFe品位大于65%、TFe回收率高于60%的精矿;当眼前山配矿量在45%~50%、混磁精矿中菱铁矿含量在5.41%~6.05%时,浮选环境已被菱铁矿严重恶化,精矿TFe品位若达到65%,TFe回收率则大幅下降;当眼前山配矿量高于50%、混磁精矿中菱铁矿含量高于6.05%时,出现精尾不分的现象,难以通过浮选进行选别。激光粒度测试分析结果表明,菱铁矿在磨矿过程中易泥化,产生的大量细泥容易罩盖在大颗粒矿物表面,阻碍浮选药剂的吸附,使得脉石矿物与铁矿物的疏水性差异变小,恶化浮选效果。 展开更多

关键词 菱铁矿 浮选 配矿 细泥罩盖 疏水性差异

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冰岩组合体动态力学特性及裂纹演化特征研究 被引量：1

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作者 黄明健 黄贵臣 +2 位作者 李论 潘大伟 徐振洋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第3期68-73,共6页

人工冻结法的富水基岩凿井掘进施工时,人工地下冰与岩体黏结面常受动态冲击作用影响,其稳定性决定了地下工程施工安全。为研究冰—岩复合结构的动态力学性能,采取PFC-FLAC耦合方法构建了SHPB加载系统,分析了冰岩组合体的动态特性与破坏... 人工冻结法的富水基岩凿井掘进施工时,人工地下冰与岩体黏结面常受动态冲击作用影响,其稳定性决定了地下工程施工安全。为研究冰—岩复合结构的动态力学性能,采取PFC-FLAC耦合方法构建了SHPB加载系统,分析了冰岩组合体的动态特性与破坏特征,研究了试件微裂纹演化规律。结果表明:组合体试件的动弹性模量受冰岩交界面倾角θ影响较小;动载作用下组合体试件岩石中裂纹从入射端逐渐向冰岩交界面扩展,最终形成与加载方向平行的贯通主裂纹,微裂纹扩展“引导”了组合体的损伤过程;组合体试件的最终破坏形式表现为张拉与剪切复合破坏,其中岩石部分的破坏特征主要受θ影响;θ为0°~45°时,峰值应力相差不大;θ为45°~90°时,峰值应力随着θ升高呈增大趋势。 展开更多

关键词 冰岩组合体 SHPB PFC 交界面倾角 数值模拟

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基于响应面法的充填体强度分析与预测

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作者 李柱星 徐振洋 +2 位作者 柴青平 闫大洋 王雪松 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第32期13748-13755,共8页

为了分析和预测砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比影响下的充填体抗压强度,采用响应面法对17组充填体试件进行单轴压缩试验,分析单因素及多因素交互作用对充填体3、7、28 d抗压强度的影响,优化材料配比,并建立基于残差连接长短期记忆网络(lo... 为了分析和预测砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比影响下的充填体抗压强度,采用响应面法对17组充填体试件进行单轴压缩试验,分析单因素及多因素交互作用对充填体3、7、28 d抗压强度的影响,优化材料配比,并建立基于残差连接长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)充填体强度预测模型。结果表明:砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比对充填体强度有显著影响,砂灰比与矿渣粉占比交互作用对充填体7、28 d强度影响显著;料浆浓度与矿渣粉占比交互作用对充填体28 d强度影响显著;为满足充填强度要求,经模型优化后充填体28 d强度为3.04 MPa,重复试验验证相对误差为3.12%;基于残差连接LSTM构建了以砂灰比、料浆浓度、矿渣粉占比为输入变量,充填体强度作为输出变量的预测模型。模型均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.45,决定系数(R 2)为0.999,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为0.054。预测精度优于传统LSTM网络模型,能精确地预测充填体抗压强度。 展开更多

关键词 抗压强度 长短期记忆网络(LSTM) 响应面法 强度预测

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