繁劈褰纂６攀有氛全基ｆ矿出舔分）２００７年１１月井下茏人采矿技术装备导航与控制关键技术美和乎∞荚玲喾张毅拳捞立兵釜（辔串鬻大学资瓣奄安全工程擎睫，。串霸走学冶盘稃学与王糕学巯，。中鬻寄色王程浚计姘靛慈麓）摘要：盎属妒山漾部开采是解决资潭紧张曲必然越势，地下盎脯矿
采矿科学技术的发展趋势鼹苑人采矿，套鳃了蓬蠹井势下辩太皋矿暑芑装备控制艘拳麓攫每巍拽。结合典撩，洋瓣静鬈亨善蠹井矿出懋凡涤矿建释控 制、矿井羲被控黼、凳大鸯驶汽车、遥控铲遵机以震遵攘遭信系藐实裁技术辫往舞静开发，莠对象寒茏＾皋矿燕 蠡导虢与控毒《授采舞发晨进释了晨望。稽鸯了建靛蠢＾矿出差袭遣和挺秀譬壶竞争秀孝生每力姆露效逢整，整 每落整藩砖矿篮碍辩续炭最酶祷燕要末。 关譬词：入麓罄魏采矿工翟晃太矿出避整荚键装末 中圈分类肆：ＴＩ｝６７６ 文献标识码：＾ 冀肇编母：１６７１―４１７２（２００７）０６―００１２～嘶Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｕｓｅｄ ｆｏｒ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｍｅｔａｌ Ａ垂ｉｎｅｓＭｉｎｉｎｇＷｕ珏ｅ豳产Ｗｕ《…ＩＳｃｈｏｏＩ肾Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｏｆ ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＬｉｎｇ嚣ＺｈａｎｇＹ尹Ｙａｎｇ Ｋ赫ｎ，ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏａｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；Ｍｅｔａｌｌｍ＇ｇｉｏｏｔ Ｓｅｉｅｎ，＇．，ｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎ∞由嗨，蕊ｎ呐ｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＮｏｄｅⅫｏｕｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｓｅｍ∞ｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）ｔｏｏＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ如唧ｍｉａｉｎｇ ｉｓ∞ｌｉｎｅｘｏｒａｂｌｅ ｔｒｅｎｄｓｏｌｖｅ ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆｏｒｅＲｓ。ｎ∞ｅ ｓｈｏｒｕ蜷ｅ ｉｎｍ桃柚ｍｉｎｅｓ ａｎｄｕｎｍａｎｎｅｄ珊醣端妇§ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｎｄｅｎｃｙ礴ｒ蛀ｉｎｉｎｇｐｅｒｔｔｈｅ ｐ诧ｓｅ＿．ａｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄｓｅｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｌｅｏｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｕｍｂｔｇｔｎｕｎｄｍｅｔａｌ ｍｉ＃ｅｓ＋轴盎爵ｐａ－６＂－ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ毹ｎ鲥鞘蠕瓣珊罐ｃｏｎ经ｏｌ ｔｅｃｈｒｔｏｌｏｇｉｅＢ辆瑚稿ｅ氇跚ｎｄ瑚埘帕ｎＩ趟ｍｉｎｉｎｇｑｕｌｐｍｍｔ柚ｍ∞ａｎｄａｂｒｏａｄｍｌｎ☆凶酬。ｈ瓤ｌｉｇｈｔ《ｔｙｐｉ矗％ｍ洳ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆｍｍｍｒｍｅｄ ｎｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅ％ａｎｄ 搬’ｄｌ碉Ｆ髓ｉ采ｍ酬磷槲粼矗ｈ８姆，ａｎｄ ｔｈｅ嘲ａｎｄ 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设备进话静节拜蘩，使得采矿髂照嶷现零人身事效 率纛为彳爵貔８ ５。近年来，凭入聚矿（Ｈ№ａｍ《 ｍｉ豳ｇ）援零弱燕鸯夫蠡＿孚｝美注。囊入器矿技术获万 　 方数据第６期癸和平等：井下无＾采矿技术装备导航与挖制关键技术１３根本上改变了传统采矿工艺，实现了采矿流程的全 面鑫动纯，极大地提菇了采矿效率”’。事实上，作为 无人采矿技术核心之一的自动采矿（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｉｎｇ）技术弓ｌ入采矿工程实黢己蠢∞年懿历史。ｍｉｎ－元人采矿技术仍处予“无人矿山”的初期阶段。侧 蟊梅出铁矿、凡口铅锌矿等企监已经采用遥控辩岩 台车，使设苻操作员能够摆脱穿孔作业过程中产生 静离强度啜鸯危害”“ｏ。理实呼唤娶姨鼹剿秀发适 含我国国情的先进的地下无人采矿系统，这对撮高 我圈采矿工艺的可靠性、安全性，实现自动化、商效 率鹣采矿生产，篌采矿行韭熊够适瘟激烈静雷簿竞 争，均具有十分重要的战略意义。 １．２国赴嚣人采矿仿真技术主要技术瑗状 加拿犬、美国、滇大利亚、芬兰及瑞典等采矿韭 发进的国家先后开展了矿山自动化和信息化的研究 秘蔽震，邑经瘦臻篷鳞凌７一蓬魅下燹天采矿瓣技 术难题，并将技术成果有效应用于现实采矿工程中。 芬兰予１９９２年嶷布了人王智能采矿技术方案， 涉及采矿蜜时过程攘镪、资源崧对管理、矿出信患两１无人采矿仿真技术研究现状并下无入采矿工麓装备箍耨技术燕建立在控懿 理论、相似理论、系统运筹学、信息处理拨术和采矿楣关理论等瑷论与技术基础之上，利用计莫枧技术 实蕊无人采矿生产过程的计算机模拟和分析，研究采矿工艺行为，揭示戈人采矿过程中各工况参数的番悉变讫过程，隽无人袋矿工蕊瓣谩诗秘实藏摄供数据和决策支持。信息及通信技术的进步，必将推 动戈人采矿技术从以传统采矿工艺自动化为核心的 鑫霉§采矿，内羞黻先避僚感蒜及检测监控系统、餐熊 采矿设备、高速数字通信网络、新型采矿工艺过程镣建设、新机械应用和自动控制簿２８个专题。加寨大最潺制订了一项２０５０每远景艇越，计鲻咚燕拿大蘧 部边远地区的一个矿山改造为无人矿井，从萨得伯龛蔽纯为特镬瓣“无人矿由”发曩。由予桂会意义重太且市场前景十分肴好，目前各国纷纷投入大凝 的人力物力：滋行相关技术的研究和推广”。。 １，１鏊内竞天采矿臻冀技术主要技寒袋状 我国的地下采矿工艺技术岛国际先进水平相比 差距较大，箕存在凿装、装药到装运全部溅程仍难以 解决效率低下、安全谯差等难耱。国外精贵的设蒋 占据着广大的市场，对我国的采矿行业造成巨大的 ｛孛拳和髟睫”‘。我国嚣蘩采矿设备的进蠲凝度占枣 场总份额６０％，仅２００４年，国内就进口矿石装载机 ４８５台，进口众额高达３ ７１６万美元。其余大多数地里通过卫星操纵矿山的所有设备实现机械自动破碎 纛鑫番餐害《采矿。瑞典粥鞋趱了藏矿蠡垂蘸纯进军的Ｇｒｏｕｎｄｔｅｃｋｎｉｋ２０００战略计划。瑞典Ｌ ＫＡＢ公司 巴经在基律缡铁矿实验成功。ｒ第一套蠡动生产铲运 系统。自∞世纪８０年代中期开始，加牵大诺羔达 （Ｎｏｒａｎｄａ）技术中心便致力于自动采矿技术的研究 与嚣发，为疆岩矿建下牙采爵裁了多秘鑫囊纯莰菇， 包括铲运机（ＬＤａｄ?ｈａｕｌ?ｄｕｍｐ，ＬＨＤ）和卡车的光学 导航系统、ＬＨＤ遥控辅助装载系统、ＬＨＤ自动装运 系统等。遗撞技术及系统蔬可叛在不耐的采矿条件 下独立运用，也可以用于中央集群多车遥控系统，较下采矿设备仍然是∞懿纪７０―８０年ｆ℃推广静采矿设备，品种不企、设备能力小、主要零部件使用寿命 短、环境污染严重等缺陷毙较爨显”１。媲下铁矿出好地适应７ Ｎａｒａｎｄａ雾今矿啦野采、零阉生产戴模和艇杂矿体条件的实际需要。１９９４年，澳大利溅联气鼹式凿岩机或风动单机台车凿岩机、风动装运机仍占很大比黧，地下铁矿的主要运输水平几乎全是７―２０ｔ架线鼓撬车。驽蓬羚先进技术稳院，我国鹣 无人采矿技术研究尚处于起步阶段，而采矿自动化 设备及矿山生产管理控制系统的研制和帮发瞧远救 有形成规模。而面对藉效安全酌无入驽驶、机器入作业等国际流行的新技术潮流，就更加难以具备市 场蠢争杰。邦科学和工业研究组织（ＣＳＩＲＯ）发起了采矿机器人 磺究瑗嚣，袋拜了薅予矿藏幕据及装运箨整的复杂传藤系统和高级遥控系统的研究。ＣＳＩＲＯ研发了用 予瓣天矿索斗铲“巡舷（Ｃｒｕｉｓｅ）”静回转辘助（ＤＳＡ）系统和用予索斗铲精确卸藏的数字缝表横氆（ＩＹＦＭ）；还开发了用于金属矿地下开采装运的ＬＨＤ垂凌控剿系统，蓑本蔽果已蠹繁耱鼓饕（妇酾Ⅱｗ）商业化。１９９６年，挪威太诺（Ｄｙｎｏ）、加拿大荚柯（ＩＮＣＯ－国隧镶业公闭）和芬羔溺姆洛毖（Ｔａｍｍｌｃｋ） 合俸发趁了一个采矿鑫萄纯｝｝羽（ＭＡＰ），投资２２７０ 万燕元，开发、示范和商业化自动采矿技术，目的是古德生、嚣庆夏、玉运敏等程阐述金属矿床地下开采辩学技术发展的趋势时认为．无人采矿是２１擞 纪采矿工艺授零发展静若干重赛筷壤之一。莺家瓣 技部将“地下盂人采矿技术”列为“８６３”、“十一直” 计划营擞启动专题的磷变方肉之一，避一步睨示了有效她开发掭邦或复杂难采妒捧、减少交接斑及涟出矿并等凭敷工时、提高劳动生产率、降低作北成无人采矿技米领域在我国发展的趋势。秘前国内的万 　 方数据１４有色套属（矿山部分）第５９卷本、绦簿工人安全。该计潮得期加拿大瘩然资源帮 采矿均矿物科学实验室（ＣＡＮＭＥＴ－ＭＭＳＬ）的支特， 提供３５０万美元的配套经费辩负责项目管理。该计 囊ｌ骈究Ｔ矿著虢戴条件下蘩溜税工况稻器污、势下 爆破和柴油机废气对无人采矿作业的影响、无人矿 井气候条件及其对红外遥控设备生产翠的影响和围我静，在魏拿丈萨簸客獭温省（Ｓａｓｋａｔｃｈｅｗａｎ）， 铀矿通过遥控作业使矿工免受辐射；在淡大利亚的 艾萨ｎｊ（Ｍｒ．ｈａ）矿和南非的一些深部开采矿井，通 遘遥羧侣韭使矿王免受深势巍温帮灌瀑空气爱害； 智利网家铜业公司（ＣＯＤＥＬＣ０）的埃尔特尼恩特（Ｅｌ Ｔｅｎｉｅｎｔｅ）矿通过潞控作业使矿工免受岩爆威胁。砉瓣袋矿戆璃瘦撬理等阉熬。ＩＮＣＯ公簿透一步掰 发了高级通信系统、采矿设铸定位与导航系统、机器人掘进与回采、瑚级工艺与般控等方面的新技术，包２势下无人采矿访奏技术装务控镧关键技术２。１采掘规划技米 果掘规越要决定魏霸阪鬣佳方式琵溅资源来完 成采掘作业任务。避障技术也是规划的一部分。传 统上。规划控制器的任务是确定一种可行的办法，用 一套篱擎可行静凌律蒋工终密霹簌耪始获态转诬弱 目标状态。浙江大学机械设计学研究所对于“基于 知识的采掘机器人规划级控制”问题进行了研究， 在挖撼嫒懿鏊经烧潮霸轨迹娩鲻方嚣取褥了重要臻 究成慕。目前这种全自动化微机控制的液压挖掘机 离商晶化生产还有一定的距离”“。 ２。２搀下装备庭位与导蒎攘剁技寒 随着激光雷达在移动槐器人领域的广泛适用， 基于激光雷达的位姿估计破不断引起人们的注意。 适用慕子激光雷达的控姿馈计可以方便她将位姿信 惠集成潮其它基予激光雷达酶算法孛，镧妇障碍罄摆势Ｔ ＬＨＤ、凿袈台车等枧磅设备静邋控技术，势在ＳｔｏＮｅ矿和Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ矿臌用，取得了良好效果。 该公司应用离散事件仿真技术及ＱＵＥＳＴ仿真系统研究７在绘定运辕方式下避控ＬＨＤ的运行速度及控涮策略对ＬＨＤ生产率静影响，考虑Ｔ ＬＨＤ遘释 参数包括装载时间、卸载时间、重车运行速度、空率 运行速度、ＬＨＤ满载系数等，分析了避控操作员同 时攥控静ＬＨＤ蠹数、采蘩运输距离、撩终贯素震等 因素对ＬＨＤ的奎闲及等待时间和生产率的影响；廨用离散事件仿真技术及ＷＩＴＮＥＳＳ仿真系统研究了垂囊袋矿工艺模型孛翦“掺瀑系统”；矮与劳｛幺豢 （Ｌａｎｒｅｎｔｉａｎ）大学合作，应用ＡｕｔｏＭｏｄ仿真系统研巍 了采矿方法与遥控设备间的相互作用关系，包括穿 孔、爆破秘装载等王彦与秘采颓序闯麴糖互影赡。 Ｔａｍｒｅｅｋ将地下岛动采矿技术成功地应用于瑞典声 基矿舭公司（ＬＫＡＢ）的基律纳矿（Ｋｉｒｕｎａ）和芬兰 Ｔａｍｒｅｅｋ的Ｔａｍｐｅｒｅ窭验矿。Ｔａｍｒｏｃｋ爨动采矿技 术的舅一典型藤精是嘉菲穗疆：尔斯（Ｄｅ Ｂｅｅｒｓ）的芬 齐（Ｆｉｎｓｅｈ）金刚珂矿。该矿在２０００年露天开采转 地下开采的工鼹设计中，耗资２ ０００万美元采用丁 一种鑫裁采矿援零系统《Ａｕｔｏ Ｍｉｎｅ），彀话鸯蚤卡攀 运输系统的设计、建设、设胬购置和安靛。该矿采用 崩落法放矿、ＬＨＤ和卡车联合装运系统，其中卡举 系统蠡建覆遥羧，通过无绞瓣藏系统（ＭｉｎｅＩｚｎ）肆 矿井主干通信嘲连接。卡率自动控制臻统提高了辩 下卡率运行速媵和设备生产率，地表操作员能够同检测和跟踪，而戈潜任何标畿过程。从ｉ７ｉｉ糖高系统精度、可靠性、易实现性并降低成本。井下采矿作业环 境蒜壤复杂，蔼弓遴透往差纛哥觅塞低，这投丈隈翻 了ＧＰｓ系统及视馓系统在井下设备定位与导航方 面的成用。 泡磁号ｌ导弱嚣；ｌ谯菝ｇ｝导泡缓形成静藏鞋錾及电 磁传艨器装置引蹲设备移动，工厂中广泛应用的自 动引鼯车ＡＧＶ太多采用这种导航方式。世界上第一令浆用电磁孳ｌ蜉控剿铲运橇瓣是臻襄Ｌ ＫＡＢ公 司的麓律纳铁矿”１。Ｂａｉｄｅｎ等人”’刚潦汁了一套馨于视徽的信标导航系统，通过摄像机跟踪安装在巷时撵控多台卡攀、提高了劳动生产率，攮著壤少了弗下人员的数量、极大地改善了矿出安众生产状况。 山特维克（Ｓａｎｄｖｉｋ）正在Ｆｉｎｓｃｈ矿实施ＬＨＤ自动 系绕，｝｝刘投资４ １００万美元。卡内慕梅隆大学擞道顶援上的发光绳来完成设备静壹定位和导靛。Ｓｔｅｌｌｅ等人”’夔麓超声液传撼器来测囊移动设备与 巷道髓两侧的距离信息，基于这些信息实现了对井下移动设备的位辫控制。基于路标进行移动设备庭位专静舷静簪｝突避年来舜震缝非常广泛，诲多懿礤 究工作集中于室内环境。通过摄像机和光学扫描仪 等传感器得到的数据，抽取出环境的各种特征信息。 劳将筵专环境搂凝遘嚣特鬣嚣嚣，袋嚣达骜定位苟 导航的目的。ｔ Ｓｔａｍｏｓ和Ｐ＿Ａｌｌｅｎ”１实现了一个完美圈字航局（ＮＡＳＡ）帮乔伊（Ｊｏｙ）魏爨瓣下，对琏节煤矿连续采堞机的自动定位与导航技术进行了研究，开发出了可供商业化的研究成果；党劳拉多大学 礴寒彳井下矽器攥堆静臻褫成缘搂鹫，叛镬有效臻控制ＬＨＤ自动装载。万 　 方数据第６期是和平等：井下无人采矿技术装舒导航与控制关键技术１５整的系统，他们同时获取了室外大型建筑的深度图 像和色彩图像，最终得到了一个共有色彩真实感的 建筑物３Ｄ模型。Ｓ．Ｆ．Ｅｌ―Ｈａｋｉｍ等人”…搭建了自融 懿嫒传乎惫，将激光搦搓谊积照槎毂融合遘一个 ＤＣＲ系统（数据采集和配准系统）中，也实现了场景使爆。２００３年１２月投人使捌的芬兰Ｔａｎｖｒｏｃｋ公司 Ｔｏｒ０００ＩＯＣ撩铲运税，可以在她表控制室内用计算 机控制装载、运输和卸载。通过视频摄像机、导航系 统与交遽管瑾系统掺裁完残装载工接辍坯。车载监 控系统使铲运机充分发挥其性能。通讯系统把控制 与操作的数据传人和传出铲运机和她表工作窒。的羹建。Ｙ．Ｙｕ等人”“在对真实场景建模的同时，将场景串的一些实耱撵取密来，获磊可敬编辑帮移 动。Ｉ－Ｌ，Ｚｈａｏ””和Ｃ．Ｆｍｅｈ“”将２台互相垂直的２ＤＴｏｒｏＯｌｌ型铲运税采掰了Ｅ拣ｅＯＹ公弼静遥控装置。控制铲避机运行和装、卸的工作循环及远程敞障 监溅与诊壤，实现了枧鬯液一体纯秘智簇纯””。 ２．４目标碾踪技术 井下移动装备为了到达指定的工作地点，必须激光扭搓议匿定爨了汽车上，予是当汽枣澄着遵媵前进时，扫描仪同时将道路两侧的建筑物表面的点 云数据记录下来，这就可以快速的恢复出更大一级（麴建筑耪）静豸景搂凝。Ｂｅｓｌ裙赫０“’挺出了一个基于二次裁面拟合的分割算法，具有很好的通用对予导簸系统巍到出来静路线进行缳踪，嚣标跤踪技术将规划出来的路径目标点转化为移动设备簧执 行的动作，辩运动控制系统则将这些魂作转化为执性。Ｉ＋Ｓｔａｍｏｓ和Ｐ．Ａｌｌｅｎ将上藤姆算法舆体到了平 面拟合，得到了相对篱洁快速的算法。程深度图像配准方面，Ｂｅｓｌ和ＭｃＫａｙ””提出了著名的ＩＣＰ（Ｉｔｅｒ－ａｔｉｖｅ Ｃｌｏｓｅｓｔ行器控箭僖磅，从丽究成移动设备的参考轨迹的跟踪。Ｈｅｍａｎｉ和Ｐｏｌｏｔｓｋｌ等人”‘１对铲运机等采矿设Ｐｏｉｎｔ）鄂邀健最近赢箨法，自子ＩＣＰ篱簧的运费学及毽姿控然同题遂蟹了磅究，蓍先鹱设参考路径存在，从而＿穗立了包禽相对参考路径的角 度误差和位鬻误差位姿控制器的误差方程。法赢接利用躐离数据点进行对废匹配，因此其精魔 和准确性均离子基于特征的配准算法。 ２．３莽下设餐蠢动撞镧按术 在地下矿山和隧激工程施工等恶劣作业环蟪基于无线射频静鼹臻技术是当蓠溺际学术器鹣热点研究方向之一，像利用射频方式进行非接触双申，鞭外扶∞世纪７０簪代中期裁开始羹粳铲运搬 的税距遥控研究。操伟人员位予作监区的危险范阐外，赢接观察和用遥控设备控制铲运机。各主要厂 家都生产了幂氡遥控设备控铡铲运撬，谯矿垂取毒摹 了良好的效果”“。特别是对于利用无底柱分段聚 矿法、ＶＣＲ法、房柱法矿柱回采罄的采场应用这种向避痿，实瑷人们对锯类设备嶷不囤状态（移动戏 静虎）下的识别、数据交换与服踪。它县有操体方便、工作距离长、信号的穿透能力强、数据传输量小，挠予捷毖力强等特熹”１。芬兰Ｓａｎｄｖｌｋ公司蓊发了带有ＴＯＲＯ ００１０Ｃ技术的地下铲运机，系统实现了 自量操纵运输和卸辩、由井外控制中心涟控其铲装 过程酶半自动控翩；卡罗莱多矿韭大擎汗发了蘩予 立体视觉技术的地下采矿环境３Ｄ模型以实现对铲遥控铲运税对失大降稻矿石的攒失贫纯，傈证俸照人员嶷全，取得显著的经济效益和社会效益。趣拿大ＩＮＣＯ公裁谤裁了綦手有线壤糖帮戈线 电发射技术相结合的嫩下通讯系统，通过这套系统，工你人员可以在远程的控制室对采矿过稷进行遥控 操俗。基实瓒的遥控采矿工艺畿括：誊者、装药与爆 破、装岩、转遥、卸岩和支护等，熬个井下工作面基本 上不嚣要工传人员。璇典Ｔｕｎｍｅｌ Ｒｏｄｉｏ公司舞发的 自动铲运机通过专用储息平台涟续向控制室报告自 己在井下的位置并加以显示。还能通过计算机网络 瑗露线簧辕努式窭对照挺来往嵇患转赣戮操终豢。 该系统已在瑞典Ｌ ｇＡＢ公司的基律纳铁矿进行了运撬雏无人鑫圭驾驶；基本三夔公司礤糕了矿蠢袋掘轨迹自动控制系统，可以实现铲斗大角度路授的 自哇｛ｌ挖掘作业９１；面对多台铲运机集体作业时，控 铜审心可戳穰屠逶谶模块及辩获取各率工终状态、 位溉等信息，依据运筹原理为锫车设置不同优先级。各事决策横块依优先缀决策工作和避ｉ￡状态，扶薅实现并下铲运过程的有序忧。 ２．５地形感知技术栗援终踅鳇对象千交万稼，获不篾爨懿者嚣碎块到大颗粒砂、细沙粒，从坚硬的粘性土层到均匀松试验，获得了箨故障和１００％装载率。日本小松公 司已开发出戈入驾驶的采矿卡率，采用耩合弥狰激光梭准制导系统和全球卫星定位系统相结合引导常软的细粒土层。即使圊一地点进行采掇，铲斗所碰到的土壤往疆氇会发生变话。为了实瑷采箍的垒自 动化，必须梭测出随糟采掘推进所发生的环境条件车澎黄霭定的路线行驶，如果书攀犏离＝蓐驶路线，控 制终端能显永警告信息，该系统已在澳太利亚投入的燮诧。这簸要求采援视必缀具寿地形霞像能力。 目前可使用的技术有超声波、视觉和激光测距仪簿。万 　 方数据１６嘻色套震（矿啦部分）第５９卷２．６运动控翩技术运动控制极责使工作裟置沿规划好的路径自动 技掰动捧。采矿设备可以静推是带有风个移动部体 的执行器，它黻力的方式芍弱匿环境进行相互佟 用…１。美国卡耐基梅隆大学研制的挖掘机能够宪 全自动完成装攀任务，挖搬机上装有蹰个激光扫撼 测躐投来辨谖鹈确定卡车彼萋，测量±壤垂静形状和探测障碍物。挖掘机的落动控制系统确定挖掘士 壤的位置以及在卡车上卸载的位置，并能够确定如３结论裁究和开发采矿工艺仿真关键技术串台，能够 有效解决长瓣困扰我国采矿工韭效率低下、安全露保障的瓶颈问题，对推动采矿工业的良性发展具有积极作用，是矿龇可持续发展的必然。茏人采矿将 一线势动者簌忿渔、艰苦、繁燕、重复馕鹣露杰劳动 中解放出来，因而可以带来巨大的社会效益。同时。 可以打破发达国家在先进采矿设备研发与生产上的 垄凝缝位，替我遵弱薮寒与产瑟，麸掇零上改变我黧 采矿设备生产工娩技术落腊的现状，使其更加具祷 国际竞争能力。井下无人采矿仿真技术平台的研究 对矿臻开采嚣虢、设备参数、王提参数、誓艺流翟、褥 为参数以及信息传输与控翩操作过程避行动态逼真 的模拟，建立适应不同开采技术条件的虚拟无人采 矿系统，褥出不网采矿工艺条件下的曼人采矿工兹 蓿标，遥过对工慧指标簿技术经谤分橱秘毙较，褥壅技术上可行、经济上合理的龙人采矿工艺，为矿山开褥抉透逮在挖籀点襄辞载赢之耀实褒获邃运费。２．７远程通讯技术通讯系统将传感器信息和现场环境提供给操作 者，势将操作袁鹌摇令俦遴给机器技李彳器，使搡纷赣 在远程也能获褥身临其境的感觉，扶而实时绝对弗 下设备进行状杰监测，必嚣时通过人机接口对设铸 进符遥操作。 中国辩学院计算技术讲究所静罐藤、萤黉等 人”１研制了一种基于无线传感器网络的井下定位 系绒，设计了实验装置，并提出了相关的技术方法。 该系统主要硒究矿井安全簸涮接术瓣麓。其薅包掇： 基予射频信号强度的移动节点相对位置定位方法； 移动节点和网关结合的精确定位方法；连接井上和 磐下熬有线遥搭系统，实理移囊人员翻设备戆搴蠢确 定位方法等，这魑技术可成用于井下工作人员或移 动设备的精确蹴位，从而为日常工作的人员调度指 挥、安全监督、考勤叛及灾磐救援工豫掇供摆障。法 国艨矿研究所Ｊｏｎｅ Ｃｌａｒｅｍｏｎｔ等人“‘骈翩了专用半 果矿设备的可编程模块化自动控制器。它包括一个 中央部件（ＭＰＵ＋ＲＡＭ―ＥＲＲＯＭ―ＤＩＲ）和辕人／输出 板、连接总线、接口模箨与控制板。美瞬的Ｐ．ｊ．Ｏ， Ｃｏｎｎｏｒ”１等研制了采矿爆破设备的遥控系统。该蒜 统基于局域网（ＬＡＮ）的遥控系统通讯机制问题，提 凄了将臻耨凌锯撬菝罄豫髂辕绘远簸控裁搂块，多｝ 由控制模块实时发送控制指令的全过程的技术实现方案。采决策提供科学、合理的理论依据。为提高我国地 下矿由采矿管瑾零平，撬诧袋矿工艺，鬣透矿垂瓣数 字化建设，矿山嫩产自动化、倍息化提供了强有力的 工具。系统地、垒面地研究开发无人采矿工艺仿巍 乎鑫，霪我垂矿国安全裹效璧产皴出嚣靛。参考文献［１］ＭｉｋｅＷｏｏｆ．蚴Ⅶｎｍｎｍｇ：ｖａｒｉｏｕｓ ｎｗｔｅｃｈａｏｌｏｇｉ＃￡＝ｉｓｔｔｏｎｉｍｉｓｅ妇ｃｑ撕拼勰ｔ２００５，凹（２）：４６―５０， ［２１ ｄｏｗｎｃｌｍｅ［１］．Ｗｏｒｌｄｎｄ－Ｍｉ＃ｉｎｇ掣弘ｎｅ嫩，Ｒ．Ｊ Ｒｏｂｂｉｍ．Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ０ｆ ｕｌｌｄｅｉ＇ｇｔｏｕｌｌｄ ｍｌｎ／ｎｇ：ａ ｑｕｉｃｋ ｌｏｏｋ‰ｂ哪ｄ ｓａｄｆｏｒｗａｒｄｆＪ］．Ｉｎｔ艘－ｎａｆｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ０ｆＰ，ｃｃｋＭ栅ｈａｎｉ辨 ａｎｄ ｂｌ／ｎｉｎｇ酗％％。２０００，３７；４Ｂ一鸵１．［３】Ｇ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，Ａ．Ｋｉｔｏｋ．Ａｕｔ∞ａａｔｌｃｅｋｇｕｉｄａｎｃｅｉｎ ｌｏａｄｉｎｇａｎｄ ｄｕｍｐｈｔｇｕｓｉｎｇｖｅｈｉ－ｎＳｗｅｄｉｓｈ瓶触［ｃ］．Ｐｍ∞ＥｄｉＨ科ｏｆｔｈｅＦｉｒｓｔＩｎｔｅｒ－ｎａｆｉｏｎｄＳｒｍｐｏｓｌｕｍ蚰Ｍｉｎｅ Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ａａｄＡＲｔｉｅＳｔ．渊踊。ＣＯ，１９９１．６；１５一站一１５－４０．［４】芏运被冶金矿山采矿技术的发展趋势盈科技发展战略［ｊ】．盎屉矿山．２００６（１）：１９―２５，６０．２。８共下三壤蹙掏鑫动议粼技寒爵究茨尔玛、蠹德龙等零俦企业采用ｒ ＲＦＩ技术 实现了商品流通的跟踪识剐与管理，夔国邮政和联［５］赫废夏，踩采镑，卢才武．采矿幕统工程的骥状与发展［ｊ］．巾誉矿韭．２００４，持《２）：ｌ一６，［６】古德生．地下盎属矿采矿科学拄术的发展趋势［Ｊｊ．黄盘．２００４。２５（１）｛１８―２２ 【７］Ｇ．Ｂａｉｄｅｎ，ＭｕｌｔｉｐｌｅＬＨＤ ｔｅｌｅｏｐｅｒａｆｉｏｎ邦抉递等物流众渡也捷用ＲＦＩＤ技术黠郏季孛进杼谈 澍，ｃｒｔｓ公司静Ｒｅｄｃａｒ焦俄厂通过ＲＦＩＤ技术解决 了移动机车的溅碰撞问题。国内已研究出基于该技 术的矿山井下人员识别系缝”１。在ＲＦＩＤ标准制定方糯，ＥＰＣｇｌｏｂａｌ、ＡＩＭ ｇｌｏｂａｌ等多家翻际标准缀绫 都融提出相应规范，我国也正致力于规范的制定中。ａｎｄ捌ｄ∽∞ｍｈｃｏ Ｌｉｎｅｒ一赫￡ｅ】Ｆｒ帖ｅｅｄｉｎｇ＊。ｆ口岵ｂ蝴黼如Ⅱ越Ｍｉｎｉｎｇ ０目１挚糖，１９９３， ［８］Ｊ．Ｓｔｅｅｌｅ．Ａ．Ｋｌｅｖｅ，ｃ．Ｃ，ａｎｅｅｈ．Ｃｏｎｍｆｌａｎｄ。ｃ幽ｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ０ｆ∞?ｍ鲥ｄ枷∞ｍｉｎｉｎｇＭｌ鼬越蛳女ｉ∞ｄ∞８Ｍ１：１９９１。１０．ｍ∽ｈｌｎｅｅ．Ｐｒｏｃｅｅｄｈｐ ｏｆｔｈｅ删ＳｏｃｉｅｔｙＡｎｍａｄ岛ｎ＆ｍ∞【ｃ】。Ｄｅａｒｂｏｒｎ。 Ｃ下转第４４页ｌ万 　 方数据有色金属（矿山部分）（２）节能减排。塌陷区尾砂干式排放工艺从水 隔离泵站至塌陷区几何高差２４０ ｍ，输送距离２８５０第５９卷产得到持续，刨造了年工业总产值２亿余元，利润总 额９ ０００余万元的辉煌成绩。更为重要的是节省了ｉｎ，输送浓度５０％，采用水隔离泵实现了一次输送，只需安装三台水隔离泵站，运转功率２３０ ｋｗ的水新建尾矿库征地３５０亩，节省投资约１．０８亿元。该 项研究采用的工艺技术及设备具有创新性，为尾矿堆存及塌陷区综合治理开创了新途径，实现了以废 治患，保护环境，推广应用前景好，社会效益显著。隔离泵（用二备一），每年运转电费仅需１３３万元。采用塌陷区尾砂干式排放工艺较原来工艺每年电耗费用节约７３１万元，同时减少了废水的排放。 （３）节省维护费用。随着塌陷区尾砂干式排放 工程的正常投产，原尾矿库就可以闭库，每年可节省 尾矿库维护费用２００万元。 综上合计，采用塌陷区尾砂干式排放工艺后，由保障产能、节能减排和节省维护费用三项产生的年 新增经济效益总计为４ ５３１万元，经济效益显著。５结语（１）经过３年多系统、全面的研究试验工作，形 成了“高压深锥浓缩、远程一段输送、陶瓷过滤脱水、干式排放治患”鲜明技术特色的成套尾矿处理和塌陷区治理新技术。 （２）采用塌陷区尾砂干式排放工艺，不但产生 了巨大的经济效益，且特别有利于环境保护，实现了 以废治患，社会效益显著。 参考文献［１］吕宪俊，莲民杰．金属矿山尾矿处理技术进展［Ｊ］．盘属矿山．２００５（８）：１―４．４社会效益塌陷区尾砂干式排放工艺在我国金属矿山尾矿 处理方面的应用还没有先例。目前。金属矿山尾矿存放是矿山企业的一大难题，特别是矿山老企业，一 方面是矿山尾矿坝库容压力越来越大，新建尾矿库 占用大量土地、投资大、又影响环境；另一方面，矿山经多年开采，形成许多塌陷区，塌陷区既影响环境，［２］李鹏程，韩文亮，田龙．高浓度管道输送参数计算模型的研究 【Ｊ］．金属矿山，２００５（４）：６１―６２． ［３］姜龙，李鹏程，田龙．等．垂直管水力提升临界淤堵流速的实 验［Ｊ］．有色金属。２００６。５８（１）：８２―８５又是矿山安全的一大隐患。本项目实施后使矿山生（上接第１６页）口矿山机械，２００４（９）：２４―３１． ［１８］Ａ．ＩｔｅｍⅫａｌ，Ｖ．Ｐｏｌｍｓｋｉ．ｐａｔｈ［９］Ｉ．ｓｂＩⅢ，Ｐ．Ｅ．＾】】蚰．３－１）ｍ圳Ⅲ“∞ｉⅢｉ，ｇ“ｌｇｅ“ｉｒａ－１ｔｅ目ｄ孵抽［Ｍ］／／娜ｔ盯Ｖ抽ｉ衄ａＩｌｄ Ｐ丑仲唧Ｒ∞倒‰，Ｉ－Ｉｉｌｔ珊－］ｋｉｎｄ．２０∞：５３１―６．ｓｈ诎吨Ⅻ砌ｐｒｏｂｌｅｍ自ｍ山６∞，ｆｆ蛐ＬｉｒａｌｏＢｄ剐Ｊ］．Ｔｋｈｌｋｍ撕∞ｄＪ哪ｄ，ｆｆＲ０ｂｏｔｉｃＢＲｅ－ｓｅ∽ｈ，１９９８，１７（２）：１９３―１９９．［１９］杨振宏，杨创业．基于电力线载波技术的井下移动目标跟踪 系统［Ｊ］．金属矿山，２００６（４）：４５―４７，８７．［１０］Ｆ．Ｅｌ―Ｈａｋｉｍ．ｃ．Ｂｒｅｗｅｒ，Ｇ．Ｒ０血．ＡⅡｍｌｌｉ岫５∞即ｍ｜ｔｏＪｍＩｍｄｄＰｈｏ－ｍ嘲虹“ｇ”饿ｌｒ咖ｖｉ州科州瑚ｎｍｅｍ［Ｊ］．ＪＳＰＲＳ［１１］协孕删蛐ｄＩｙ＆Ｉｌ口ｎｏｔｅ ｓｅｌｌ血喈，１９９８，５３：３７９―３９１． Ｙ，Ｙｕ，Ａ．ｈ－蚰忧，Ｊ．Ｍａｌｉｋ．Ｅ血帅“唔Ｏｂｊｅ出丘帅Ｒ肌铲Ｌａｄ［２０］Ｐ血ｌｓ啦ｐｎ．。Ｐｔｉｍｉ“∞０ｆｍ Ａｌｌ‰㈣ｍ Ｖｅｈｉｄｅｍｑ”ｔｄ－跏一Ｅ西ｅ：ｉ ｇ［Ｊ］．ｗｏｄｄＭ缸哩Ｅｑ试胛Ｄ哪Ｌ２∞５（４）：１一坫．ｔ唧ｉｎ皿Ｕｌ讪目即舢ｄ‰Ｄ朗酏ＴｔＩ幽０ｆＭ咕缸ｄⅡ∞咖血机械与维修，［Ｊ］．２００４（３）：７４―７６．Ｒａｄｉ衄珊ｈ１８鲈８，皿皿１ｈｍ．Ｖ抽ｕａｌｉ盟ｄ帅４＿ｌｄ Ｃｏ“耻ｌ眦Ｃｍｐｌ｜ｉ∞，７．２∞１． ［１２］［２１］张海涛，何清华自动化技术在挖掘机中的发展与应用工程ｇＨ．ｚｈ帅，Ｒ铀ｎ瑚出．Ａ ｓｌｍｔｅｍ缸舶ｌ＾１＿１ｉｊｅ出岫ｉｎｇＭｅｄｉａ／３Ｄｕｒｈ岫３Ｄ ｏｂ．ｕＩｂａｌＩ Ｍｕｌｔｉ－ｇｒｍ＝ｄ－ｈａ８ｅｄ咖萨柚ｄｃｃＤｓｅｌｌｌｍｒ８．ｈ ｏｆ［２２］Ｂ．Ｄ埔ｇＥ．Ｉ，ＣｈＵｇ．Ｍ０ｄｃ】】ｉ唧ｏｆ蛐删妇删哪硼ｄ廿哪ｄⅡ面ｃ枷ｄｅ［Ｊ］．ＥＩｅｋｈ叩，２０晒．５（２２）：４８―５１．装置及方法：中国，Ｃｉ９１６９４５６９［Ｐ］．Ｍａｐｐｉｎｇ瑚ｌ由ｈ母．Ｉ酗¨ｈＪｔｅＩＩｌｄｕ曲词Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｅ血Ｉ（璐），Ｔｈｅ叫Ⅻｉ４［１３］０ｆＴ如，１蚋．［２３］崔莉，苗勇．一种基于无线传感器网络的井下定位系统、ｏｌｔｉ衄１１日ｉｎｇｃ．ＦｎＩｃｈ，Ａ．ｚ日ｋｂ田．３１）啪ｄｄ辟ｎ＊呲ｉ衄０ｆｐＩｌ蛳伊ｐｌｌＢＰａｔｔｅｍａＩｌｄ刚ｄ ｌ删ｌＢＢ盯蛐，ｃｃ衄ｐｍ盯Ｖｉ日ｉ皿ａｌｌｄＭ【当ａｌ－ｄ Ｍ雠ｈｉ岫ｌⅫｔｅｌ－［２４］】蚰ｅ ｃｌａ弛ｍ０Ｉ专用于采矿设备的可编程模块化自动控制器：ｍｍ目ｉｄｍ，Ｉｔｗａｉｉ．ＵｓＡ．２００１．［１４］Ｐ．Ｊ．Ｂ甜，Ｒ．ｃ．Ｊ日ｉｎ．ｓｅ唧呲蚯叩ｔｈｌ瑚曲傩舶―ｏｒｄ盯鲫ｒ缸ｅ五陆＊ⅢＥＥ ＴＩ咖５睇６皿Ｂ ｏｎ Ｐａｎ即ｊｈｇ∞ｃｃ，１９８８．［２５］Ｐ．Ｊ．０’Ｃｏｎｎｏｒ．Ｃｏｎ咖］ｓｍ ｈ Ｒ锄咖ｃ叫嘣Ｄ耐∞ｕ８ｅｄ缸Ｂｏｍｂ Ｄｉ８ｐｏＢａｌｐａｔｅｎｔ中国，Ｃ１糯６１０５６５６［Ｐ］．１９８７―０３．Ｎ岫ｂ盱：ＩＥ８３６４５－∞．２０阱一１１．ｈ叮＾耶鸲：Ｔｈｅ［２６］＾．ＭａＢ胁，Ｋ．Ｍｉｅｌ蛆ｅ１．Ｌｅｎｄ Ｍｅｅ，ｌｄｌｎ０ｆ［１５］Ｐ Ｊ．Ｂ船ｌ。ＭｎＭＢＫ町．＾Ｍ甜―‘Ｆ Ｒ画?ｌｂ ｄ ３－Ｄ轴ａｐ∞， 坷ＥＥ１劬．Ｐ拗ｌｌ＾ｌｌ蛐ａｎｄ№ｄ血＊ｈ础０日畔，１９９２．［１６］高梦熊．从国外地下装载机的新品种看地下装载机的新特点 ［Ｊ］。矿山机械，２００４（３）：１８―２０． ［１７】张栋林．国内外地下铲运机的技术发展水平和趋势展望［Ｊ】．［２７］Ｊ．岫“口ｈｈｌｉ咖轴ｍ ａｎｄ脚＾叫ｙ｜ｉ｜［ｃ］．卧瑚ｄｉｒ咿０ｆ她ｈ咖ａ妇血盹ＩｌｉｎｇＧ“５捌ｌ刖（８）：１２５―１３＂Ｉ．口ｌｔｕｍｅｅｎＩ＝ｉｃ Ｒ肿［Ｊ］．Ｅｌｅｅｍ Ⅻ曲耐＾ｐｐｌｉ删Ⅲ，２００６（６）：１―１１．ｃⅫｍ陆ｕ神ａＩｌｄ埘ｉ－万 　 方数据井下无人采矿技术装备导航与控制关键技术作者： 作者单位： 吴和平， 吴玲， 张毅， 杨立兵， Wu Heping， Wu Ling， Zhang Yi， Yang Libing 吴和平,Wu Heping(中南大学资源与安全工程学院;中国有色工程设计研院总院)， 吴玲,Wu Ling(中南大学冶金科学与工程学院)， 张毅,杨立兵,Zhang Yi,Yang Libing(中南大学资源 与安全工程学院) 有色金属（矿山部分） NONFERROUS METALS(MINING SECTION) ) 2次刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：参考文献(27条) 1.Mike Woof Keep on running:various new technologies exist to minimise mine equipment downtime .R J Robbins Mechanization of underground mining:a quick look backward and forward 2000 3.G Eriksson.A Kitok Automatic loading and dumping using vehicle guidance in a Swedish mine 1991 4.王运敏 冶金矿山采矿技术的发展趋势及科技发展战略[期刊论文]-金属矿山 .云庆夏.陈永锋.卢才武 采矿系统工程的现状与发展[期刊论文]-中国矿业 .古德生 地下金属矿采矿科学技术的发展趋势[期刊论文]-黄金 .G Baiden Multiple LHD teleoperation and guidance at Inco Limited 1993 8.J Steele.A Kleve.C Ganesh Control and scale model simulation of sensor-guided LHD mining machines 1991 9.I Stamos.P E Allen 3-D model construction using range and image data 2000 10.S F El-Hakim.C Brenner.G Roth A multi-sensor approach to creating accurate virtual environmenta 1998 11.Y Yu.A Ferencz.J Malik Extractng Objects from Range and Radiance Images 2001 12.H Zhao.R Shibasaki A system for reconstructing urban 3D objects using ground-based range and CCD sensors 1999 13.C Frueh.A Zakhor 3D model generation of cities using aerial photographs and ground level laser scans 2001 14.P J Besl.R C Jain Segmentation through variable-order surface fitting 1988 15.P J Besl.N D McKay A Method for Registration of 3-D Shapes 1992 16.高梦熊 从国外地下装载机的新品种看地下装载机的新特点[期刊论文]-矿山机械 .张栋林 国内外地下铲运机的技术发展水平和趋势展望[期刊论文]-矿山机械 .A Hemami.V Polotski Path tracking control problem formulation of an LHD loader .杨振宏.杨创业 基于电力线载波技术的井下移动目标跟踪系统[期刊论文]-金属矿山 .Paul Saayman Optimization of an Autonomous Vehicle Dispatch System in an Underground Mine.Dessertation of Master of Electronic Engineering .张海涛.何清华 自动化技术在挖掘机中的发展与应用[期刊论文]-工程机械与维修 .B Dragt.I Craig Modelling of an autonomous underground mine vehicle .崔莉.苗勇 一种基于无线传感器网络的井下定位系统、装置及方法 24.Jone Claremot 专用于采矿设备的可编程模块化自动控制器 198725.P J O' Connor Control System for Remote Control Device Used in Bomb Disposal 2004 26.A Masters.K Michael Lend Me Your Arms:The Use and Implications of Humancentric RFID .J Lupton Cavity Monitoring System and Stope Analysis 2004相似文献(10条) 1.学位论文 韩万林 矿产资源预测及开采条件评价的综合智能方法研究 2001综合应用采矿工程、矿井地质和地震勘探等多学科知识、将专家系统、人工神经网络和遗传算法等人工智能方法同相关分析、数据理统计、层次分 析、模式识别和分形等技术与方法相结合,建立了遗传神经网络和神经网络专家系统等综合智能方法,实现数据信息与知识信息的综合集成以及从定性到 定量的综合集成,进行矿石品位估算、断层推断和煤层厚度预测,以及矿产资源开采条件评价和工作面生产技术指标预测,取得了优于传统方法的结果.2.学位论文 李新春 基于综合人工智能技术的露天采矿工艺系统优化研究 1999该文在分析国内外人工智能方法在矿业中应用的基础上,针对露天采矿工艺系统选择的多因素性和采矿知识的不确定性,应用专家系统、神经网络与 模糊数学方法相结合,建立了综合人工智能的露天采矿工艺优化决策系统.该系统可以露天采矿工艺系统的选择和优化,同时能分析得到各种决策因素对工 艺评价的主次关系和自然地质因素与决策因素的相关关系值;论文同时采用计算机模拟方法优化了露天矿单斗电铲和卡车的选择.整个研究为露天采矿工 艺系统选择提出了一条新的途径.3.期刊论文 计算智能及其在采矿工程中的应用 -金属矿山2005(z1)计算智能以迭代计算为特征,通过反复运算搜索出所求问题的最优解.文中分别介绍遗传算法、遗传规划、进化规划、人工神经网络及蚁群算法,并列 举它们在矿业中的应用.4.学位论文 师斌 人工智能在采矿方法优选中的应用研究 1997采矿方法选择历来是矿山设计的关键环节,其选择的正确与否直接关系到矿山的安全生产和经济效益.而传统的采矿方法选择往往凭经验、印象,由于 没有先进的技术手段支撑,加之缺乏数据,很难选出符合矿山实际的较优或最优方案.为了弥补其不足和实现采矿方法选择的计算机化和优化,该文提出了 基于神经网络的采矿方法自适应模式识别系统和采矿方法优选的综合实现系统.该系统具有方案初选和数据获取搜索空间不受人为限制的特点.同时,该文 还创造性的提出了把人工神经网络技术引入采妆选专家系统以解决其知识获取&瓶颈&问题的思想.最后,该文以大姚铜矿为实例,对该研究成果进行了验证 ,取得了令人满意的结果.5.学位论文 查文华 综放回采巷道锚杆支护设计研究 2001该文针对综采放顶煤技术发展过程中出现的回采巷道支护问题,首先论述了在综放回采巷道采用锚杆支护的必要性,并结合综放巷道的特点,分析了利 用人工智能技术进行锚杆支护设计的可行性.在分析人工神经网络和专家系统各自特性的基础上,探讨神经网络与专家系统结合的必要性和可能性,深入研 究了两种技术结合在综放巷道锚杆支护设计上的应用,构建了基于神经网络的综放巷道锚杆支护设计专家系统,进行支护选型、参数设计及优化,并采用现 场实测和数值模拟分析研究相结合的方法,对决策系统的可靠性进行验证、分析.经过验证表明,该理论和方法具有一定的创新和实用价值.6.会议论文 云庆夏.卢才武.陈永峰 计算智能及其在采矿工程中的应用计算智能以迭代计算为特征,通过反复运算搜索出所求问题的最优解.文中分别介绍遗传算法、遗传规划、进化规划、人工神经网络及蚁群算法,并列 举它们在矿业中的应用.7.学位论文 邢文华 关于煤矿安全教育软件实现技术及原理的研究 1999作为采矿系统工程的子课题,该文首先介绍了煤矿重要性及安全培训教育的现状,从而阐述了该课题的目的和意义.然后介绍了该系统的基本结构,并 分&事故案例演示&和&事故的分析推理&两部分对系统的主要内容及其实现方式做了介绍.在&事故案例演示&部分,笔者运用Visual Basic语言及其面向对 象的编程技术,将多种多媒体素材编辑在一起,实现了对案例的表达.在&事故的分析推理&部分,利用知识的表达及其推理与技术,探讨了事故发生原因及其 所违反规程条款的推理.通过对该系统的结构和内容的介绍,以达到安全教育的目的.8.学位论文 龚德文 深海集矿机行驶智能控制研究 2005本文首先综述了深海采矿国内外发展和现状，介绍了我国研制的首台千米海试集矿机及其控制系统的组成。利用自行开发软件对集矿机池试、湖试 的试验数据进行了全面、深入地整理和分析，对集矿机的行驶性能、特点及问题，进行了分析和总结。 　　本文根据试验数据分析结果和控制对象的特点，在综合比较各种控制理论和控制方法特点和适应性的基础上，提出了采用多级分布式处理的深海集 矿机行驶智能控制的方案，并进行了智能系统软硬件设计。将行驶控制分为路径规划、轨迹控制和油马达控制三级，并合理地将控制算法分布到多台计 算机上协同运行，大大提高了行走控制的实时性和控制质量，介绍了软件开发和调试情况，以及采用MATLAB进行油马达速度控制的仿真试验。结果说明 ，油马达控制算法具有较高的响应速度和控制精度，良好的适应能力和稳定性。9.学位论文 李印杲 矿业生产计划智能决策支持系统的研究 1996在深入研究决策支持系统(DSS)与智能决策支持系统(IDSS)的基本结构、语言工具、应用特点、发展前景的基础上,结合矿山生产计划的实际,实现了 一个实际的IDSS-矿业生产计划智能决策支持系统(MPIDSS).主要的工作包括:提出了一个基于矿业生产计划制定过程实际的IDSS结构框架;实现了一个能 用化的数据库管理子系统,可以完成对矿业生产数据的处理,并为模型为中的数学运算模块提供数据支持;通过对矿业生产计划制定过程的系统分析,建立 了生产计划的经济数学模型,主要包括预测模型、方案优化模型及评价模型,同时,系统提供了一个数学模型智能化选择的专家系统接口,并实现了基于模 型的数学方法的运算模块和决策功能;从矿业生产计划的制定工作入手,该文给出了一个基于解释器功能的决策咨询子系统,给出了矿业生产计划制定的常 识性决策.整个系统应用Borland C++3.1,Foxpro2.5 for DOS, Turbo Prolog2.0在PC486上实现.10.学位论文 张志军 PSA-ANFIS方法及其在矿山岩土工程灾害预测中的应用 2008应用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)研究采矿工程中巷道和采场失稳、露天矿边坡滑坡、开采地面沉陷以及导水裂隙扩展淹井这四大岩土工程灾害 时所遇到的最大难题是，ANFIS的训练参数和模型结构的确定具有人为性、随意性和无规则性，这使得它的收敛需要经过长时间的反复调试才可能实现 ，而且难以收敛到所要求的精度。针对这些问题，本文首次采用正交试验设计法和模式搜索算法研究了ANFIS的训练参数和模型结构的优化方法，提出和 建立了基于模式搜索算法的自适应神经模糊推理方法(PSA-ANFIS)，并进一步采用这一方法研究了采矿工程中上述四大岩土工程灾害的预测问题，取得了 如下研究成果： (1)采用一多峰函数进行离散，构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对，首次采用正交试验设计法、模式搜索算法和自适应神经模糊推理系统 ，建立了PSA-ANFIS方法。 (2)采用同一多峰函数，对ANFIS和PSA-ANFIS进行了比较研究，结果表明，无论是在拟合精度和预测精度上，还是在训练参数的调整、模型结构的建 立和训练过程上，PSA-ANFIS均优于ANFIS。 (3)采用一标准弹塑性问题进行解析计算，构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对，采用正交试验设计法、模式搜索算法和自适应神经模糊推 理系统，建立了围岩力学参数位移反分析的PSA-ANFIS方法，并将其应用于湘西金矿老采区围岩力学参数的反演，进而采用反演结果建立数值计算模型 ，对采场围岩的变形进行了模拟计算，与此同时，还对采场围岩的变形进行了监测，结果表明，模拟计算结果与监测结果吻合较好，从而验证了这种围 岩力学参数位移反分析新方法的工程适用性。(4)搜集了大量圆弧滑动边坡工程实例，构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对，采用正交试验设计法、模式搜索算法和自适应神经模糊推理 系统，建立了圆弧滑动边坡稳定性预测的PSA-ANFIS方法，并将这一方法应用于前河露天矿1号滑坡的稳定性预测，预测结果与边坡的实际稳定状态吻合 良好。 (5)搜集了大量开采地面沉陷工程实例，构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对，采用正交试验设计法、模式搜索算法和自适应神经模糊推理 系统，建立了开采地面沉陷预测的PSA-ANFIS方法，并采用这一方法，对新汶矿业集团翟镇煤矿一采区西翼二层煤采区地面沉陷进行了预测，预测结果与 实测结果吻合良好。 (6)搜集了大量导水裂隙带发育高度工程实例，构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对，采用正交试验设计法、模式搜索算法和自适应神经模 糊推理系统，建立了导水裂隙带发育高度预测的PSA-ANFIS方法，并应用这一方法对水口山矿务局康家湾铅锌金矿水体下III-1采场的导水裂隙带发育高 度进行了预测，同时还对其进行了实测，结果表明，预测结果与实测结果吻合较好。进而根据预测结果，为III-1采场设计了上向水平分层胶结充填采矿 法，且已实现了采场的安全回采，取得了巨大的经济效益和社会效益。 研究ANFIS的训练参数和模型结构的优化方法，是人工智能领域的一个前沿研究课题。本文率先采用正交试验设计法和模式搜索算法实现了对 ANFIS的训练参数和模型结构的优化，建立了基于模式搜索算法的自适应神经模糊推理方法，丰富和发展了ANFIS的理论和方法。不仅如此，本文还将这 一方法应用于采矿工程中四大灾害预测问题的研究，丰富和发展了它们的研究方法和预测理论。引证文献(2条) 1.高梦熊 浅谈地下装载机、地下汽车自动化技术的发展(一)[期刊论文]-现代矿业 .赵昱东 金属矿山用井下汽车发展现状和趋势(一)[期刊论文]-现代矿业 2009(8)本文链接：http://d..cn/Periodical_ysjs-ks.aspx 授权使用：电子科技大学(cddzkjdx)，授权号：fd9-45c4-90b9-9e9f0112db99 下载时间：日
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