2011 10 22 北京九矿科研项目纲要(非煤版).docVIP

北京九矿矿山工程设计研究院 (科研项目) 联系电话18901391902，010传真：010邮箱：dhf339@163.com；北京九矿网站： ；QQ:846630002。地址：北京市海淀区学院路丁—11号，矿大交流中心。 1 矿床三维空间地质数据库及矿床三维数字化模型的构建 1 2 三维通风空间数据库及三维智能通风决策支持系统研究 2 3 三维可视化的通风实时在线监测系统研究 3 4 基于三维显示及实时在线监测的智能通风决策支持系统研究 4 5 基于双频差分GPS定位技术的地表沉陷实时在线监测研究 5 6 矿井综合数字化技术研究 6 1 矿床三维空间地质数据库及矿床三维数字化模型的构建 ，：(1)构建三维空间地质数据库； (2)建立矿床的实体模型； (3)建立矿床的块体模型； (4)建立矿床的模型； (5)建立巷道的实体模型； (6)建立矿床的地形模型。 矿床三维空间地质数据库三维数字化模型可以准确地描绘出矿床的三维形态，矿井、巷道等的空间位置，实现矿山地表、巷道、矿体等的三维显示， 系统可以应用于设计、数字化技术的应用情况如图1.1所示。 图1.1 数字化技术的应用情况 如图1.2所示。 图1.2 图 2 三维通风空间数据库及三维智能通风决策支持系统研究 矿井通风是安全生产的一个极其重要的环节。，通过建立通风系统三维空间数据库，构建通风系统的三维可视化模型，不仅能直观地反映矿井的通风状态，还可以用于通风系统设计、通风系统优化、灾害模拟、污染物扩散模拟、热模拟、反风试验、故障诊断、长远规划等，通风系统管理的良好工具三维数字化智能通风系统研究内容(1)构建矿井通风三维空间数据库(2)构建可视化的矿井通风三维空间数据模型(3)实现通风参量的自动解算功能(4)实现通风系统的风向、风量、风速、风阻等的直观展示，模拟通风系统的运行状态(5)实现通风系统优化功能(6)实现反风模拟功能(7)实现局部巷道灾害模拟功能(8)实现污染物扩散规律研究(9)实现通风设计及规划功能。 矿井三维通风网络系统模型如图2.1所示。 图2.1 矿井三维通风网络系统模型 除此之外，三维数字化智能通风系统还可以进行以下各类分析： (1)模拟新掘和报废井巷，模拟井巷断面或长度变化； (2)模拟风门个数、位置、调节量分析； (3)模拟风机数量、位置和特性分析； (4)地面主要通风机运转分析； (5)井下局部通风分析； (6)风路固定风量、固定风压，网络风流按需分配仿真分析； (7)基于最小调节功耗的网络增阻调节通路法分析； (8)风机调速、反风模拟分析； (9)矿井需风量分析与评价； (10)通风系统可靠性、灵敏性和最大通风能力分析； (11)串联通风和污风循环预测与分析； (12)通风系统功耗分析，通风成本估算、通风网络经济性评价； (13)矿井自然风压分析、风流可压缩性分析； (14)动态对风速、风量、风压等数据进行着色，超速和微风巷道预测分析。 3 三维可视化的通风实时在线监测系统研究 矿井通风系统是保障煤矿呼入新鲜空气、排除有害气体的重要环节，通风系统是否正常工作，关系到煤矿的健康、安全与环境。三维可视化的通风实时在线监测系统，在建立巷道三维可视化模型的基础上，对风量、风压、风速等通风参数进行实时在线监测，并实现三维立体展示。同时监测的参数还有温度、湿度、粉尘浓度，一氧化碳、二氧化碳等有害气体。 矿井通风实时在线监测系统监测的内容如下： 风量实时在线监测风速实时在线监测风压实时在线监测实时在线监测温度实时在线监测湿度实时在线监测有害气体实时在线监测粉尘浓度实时在线监测。 其实施过程如下： 数据采集数据的编译数据的传输数据的解析数据的展示数据的整理与分析。 该系统可以与三维通风空间数据库及三维智能通风决策支持系统配合使用，利用实时在线监测的数据，随时对数据库进行更新，并智能模拟矿井的通风状态。 通风系统的风向、风量、风速、风阻等的直观展示情况如图3.1所示。 图3.1 通风系统的风向、风量、风速、风阻等的直观展示 4 基于三维显示及实时在线监测的智能通风决策支持系统研究 4.1 矿床三维空间地质数据库及矿床三维数字化模型的构建 研究内容如下：(1)构建三维空间地质数据库；(2)建立矿床的实体模型；(3)建立矿床的块体模型；(4)建立矿床的丰度模型；(5)建立巷道的实体模型；(6)建立矿床的地形模型。 矿床三维空间地质数据库三维数字化模型可以准确地描绘出矿床的三维形态，矿井、巷道等的空间位置，实现矿山地表、巷道、矿体等的三维显示，可以应用于设计、数字化技术的应用情况如图4.1所示。 图4.1 数字化技术的应用情况 4.2 矿床三维通风空间数据库及三维智能通风决策支持系统 三维数字化智能通风系