Desarrollo y perspectivas de la tecnología de seguridad en minas de carbón a cielo abierto
En los últimos 47 años, el Instituto de Seguridad Minera a Cielo Abierto ha estado involucrado en tecnología minera, mejoras de equipos mineros, tecnología y equipos de voladura, tecnología de monitoreo de estabilidad y deformación de taludes, y la aplicación de tecnología informática. en minas a cielo abierto Se han realizado muchos trabajos de investigación en áreas como la tecnología de monitoreo de la producción a cielo abierto, los peligros geológicos y la evaluación ambiental. * * * Completé más de 150 proyectos de investigación científica, brindando soporte técnico confiable para la producción segura y eficiente de minas y contribuyendo al desarrollo de la tecnología minera a cielo abierto en mi país.
Especialmente desde 1981, ** ha completado más de 110 proyectos de diversos tipos, 2,7 veces más que en los 24 años anteriores, 32 de los cuales han ganado premios de progreso científico y tecnológico a nivel nacional, provincial y ministerial.
1 Investigación sobre tecnología, equipos, tecnología y equipos de voladura
1.1 Tecnología minera
En la década de 1950, el Instituto de Investigación de Seguridad en Minas a Cielo Abierto completó sucesivamente el diseño de Fushun del plan de transformación técnica para la mina a cielo abierto del oeste, la investigación sobre los métodos de desarrollo y los métodos de extracción de la mina a cielo abierto de Haizhou y la investigación sobre la minería de carbón mecanizada hidráulicamente a cielo abierto.
1963-1965 Junto con la Universidad de Minería y Tecnología de China y el Instituto de Diseño de Minas de Carbón de Shenyang, inspeccionamos 31 minas en cuatro provincias occidentales, planificamos 17 minas de carbón a cielo abierto y determinamos la dirección del desarrollo tecnológico. Los métodos y procesos mineros sentaron las bases para las minas de carbón de mi país en la década de 1980. La construcción y el desarrollo de minas de carbón a cielo abierto sentaron las bases.
A mediados de la década de 1960, se estudió la tecnología minera de la zona minera de Pingshuo y se propuso un plan de desarrollo minero con una producción anual de 500 a 100.000 toneladas. El programa incluye procesos continuos, procesos de transporte ferroviario, palas de cangilones, descarga interna y otros procesos combinados. Por primera vez, mi país ha estudiado la tecnología de minería de carbón a cielo abierto a gran escala y su nivel técnico ha alcanzado el nivel mundial en ese momento. Para cooperar con el desarrollo y la construcción de cinco minas de carbón a cielo abierto, ha llevado a cabo investigaciones sobre tecnología de prueba de resistencia al corte del carbón, métodos de drenaje de aguas subterráneas en la mina de carbón a cielo abierto de Yuanbaoshan y tecnología anticongelante para evitar que los materiales descascarados se peguen. a vehículos en zonas frías del norte. La prueba in situ del vehículo antiadherente y la prueba a baja temperatura de la cinta transportadora resistente al frío en la mina a cielo abierto Fushun West son las primeras en China, y los resultados se aplicaron en el sitio y lograron buenos resultados.
En la década de 1980, ante las dificultades de la minería profunda y la ampliación de antiguas minas a cielo abierto, participó en investigaciones sobre transformación tecnológica. En particular, participó muchas veces en el diseño de transformación técnica de la mina a cielo abierto Fushun West y finalmente propuso el plan de diseño para el transporte ferroviario superior, el transporte combinado de vehículos profundos y cintas transportadoras y la minería del área de distribución de vertido interno. Para cooperar con la implementación de este plan, hemos estudiado el plan para fortalecer la minería en la región occidental y realizar la descarga interna en la región occidental con anticipación. Este programa se ha implementado durante muchos años y ha logrado buenos beneficios económicos.
1.2 Tecnología de equipos de minería de superficie
En 1957, se completó la investigación para mejorar las características externas del generador de pala eléctrica 120B, lo que mejoró la eficiencia de trabajo de la pala eléctrica en un 5% para 10% y reducción de fallas eléctricas y mecánicas. La "Investigación sobre la regulación de la velocidad del pulso SCR de locomotoras eléctricas cableadas de 12 toneladas para minas a cielo abierto" ha reducido en gran medida la tasa de fallas de las locomotoras y ha ahorrado alrededor del 12% de la electricidad.
La plataforma de perforación DTH Q 2-M64 se desarrolló después de la década de 1960. La plataforma de perforación también puede perforar agujeros oblicuos de 0 a 30 grados; la plataforma de perforación rotativa LH-200 está desarrollada para rocas de dureza media. Este tipo de equipo de perforación puede utilizar una variedad de herramientas de perforación como corte, cono, DTH, etc., y su eficiencia es de 3 a 5 veces mayor que la de la perforación por impacto. La plataforma de perforación rotativa ZX-150 se desarrolla conjuntamente con Jilin Heavy Machinery Factory. La eficiencia de desplazamiento de la perforadora cónica KY-150 desarrollada en 1986 alcanzó 71,5 my 178 m, lo que supone 2,54 veces la de la perforadora DTH y 6,9 veces la de la perforadora de impacto. La broca de perforación rotativa de tres alas QZ3-150 desarrollada tiene la misma vida útil que la broca de tres alas estadounidense, alcanza los 2500 m, y el precio es solo el 42% del de la broca estadounidense. Ha reemplazado las importaciones y se ha utilizado en. la mina a cielo abierto de Huolinhe durante mucho tiempo.
En colaboración con Hangzhou Heavy Machinery, Shanghai Belt Transport Machinery Factory y Fushun Excavating Machinery Factory, llevamos a cabo el desarrollo y las pruebas del primer conjunto de equipos de proceso continuo de mi país. Incluyendo excavadoras de cangilones de ruedas, cintas transportadoras, camiones volquete PS-1000, desplazadores de correa YG-15 y vulcanizadores de junta de correa combinados YR-1, poniendo fin a la historia de mi país sin poder producir equipos de proceso continuo. En la década de 1980, el Instituto Hangzhou Chonghe Tiangong desarrolló la primera excavadora con cangilones de ruedas de tamaño mediano de mi país. El Instituto de Investigación de Seguridad en Minería a Superficie participó en todos los experimentos industriales y pruebas de rendimiento, completó la medición del rendimiento mecánico y la evaluación de la capacidad de producción de conjuntos completos de equipos y fue pionero en las pruebas de rendimiento de equipos de minería.
Wubaoshan, Zhungeer y otras grandes minas de carbón a cielo abierto han adoptado parcialmente el proceso continuo con correa de cangilones de ruedas e introdujeron excavadoras de cangilones de ruedas grandes del extranjero. Para cooperar con las tareas de diseño y aceptación de equipos de las excavadoras de ruedas de estas unidades, la resistencia al corte del carbón y la roca, el mecanismo de corte y trituración de las excavadoras de ruedas, la teoría del diseño del mecanismo de trabajo del cucharón de ruedas, la fuerza de corte y la maquinaria de También se estudiaron las pruebas de rendimiento de excavación del cucharón de ruedas.
A través de la investigación y medición de la resistencia al corte de carbón y roca en minas a cielo abierto como Yuanbaoshan, Fushun, Xiaolongtan, Zhaotong, Huolinhe, Jungar y Yimin, se pudo determinar la resistencia al corte de carbón y roca en mi país. La teoría propuesta y los métodos de medición y resistencia al corte de las excavadoras de cangilones de ruedas han llenado el vacío en este campo en mi país y han alcanzado el nivel internacional. Sus resultados le valieron el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico del Ministerio de la Industria del Carbón. Utilizando la teoría y la tecnología de prueba anteriores, se completaron las pruebas de rendimiento mecánico y la evaluación de la capacidad de producción del sistema de proceso continuo de las minas a cielo abierto de Zhungeer y Yuanbaoshan, brindando garantía para los equipos importados de las minas.
Durante este período, el Instituto de Investigación de Seguridad en Minería a Superficie construyó el dispositivo de prueba de excavadora de rueda de cangilones más grande del mundo, con un diámetro de rueda de cangilones de 0,95 metros. A través de este dispositivo se puede medir la resistencia al corte y excavación de diferentes litologías. simulado Determine la fuerza de corte de la máquina y estudie los parámetros de trabajo razonables de la excavadora de rueda de cangilones. Tales como: el estado de tensión de los dientes del cucharón, la forma de los dientes del cucharón, la disposición de los dientes del cucharón, la velocidad de corte, la velocidad de rotación, el tamaño de la cepilladora, la resistencia al desgaste del material de los dientes del cucharón, etc. La vida útil de los dientes de cucharón eléctricos de un solo cucharón desarrollados es de 2,5 a 3,0 veces mayor que la de los dientes de cucharón ordinarios.
1.3 Tecnología y equipos de voladura
Para resolver el problema de calidad de la voladura de la minería de alta etapa en la mina a cielo abierto Fushun West, se llevó a cabo una investigación sobre la tecnología de voladura de alta etapa en 1956.
Durante 1972-1973, la mina a cielo abierto de Haizhou adoptó el método de voladura de lastre. En 1985, se completó la "Investigación sobre métodos explosivos para mejorar la tasa de carbón en trozos en la mina Haizhou", utilizando explosivos de baja potencia con una velocidad de detonación de 2700 ~ 3200 m/s, relleno de columna de aire, parámetros optimizados de diseño de pozos y voladuras con retardo de milisegundos. tecnología para reducir el número de barrenos. El precio del carbón en trozos aumentó un 2,83%, investigación sobre la optimización de la tecnología de voladura en grandes minas de carbón a cielo abierto en 1992. A través de la prueba de la mina de carbón a cielo abierto de Antaibao, la cuota de explosivos de la mina se redujo de 0,45 kg/m3 a 0,319 kg/m3. El costo total fue de aproximadamente 105,36 millones de yuanes y la cantidad de desmonte se incrementó en 200,536 millones de yuanes.
Además, también cooperamos con el Cuerpo de Ingeniería Militar de Shenyang para desarrollar con éxito explosivos líquidos B2 y B3, camiones mixtos de explosivos líquidos y detonadores de cuatro vías, y completamos la construcción de Antaibao, Zhungeer, Huolinhe. , Pruebas de vibración de voladuras e investigación de tecnología de absorción de impactos en la mina a cielo abierto Fushun West y otras minas.
2 Investigación sobre estabilidad de taludes y tecnología de monitoreo
2.1 Investigación sobre estabilidad de taludes
La investigación sobre tecnología de estabilidad de taludes comenzó a mediados de la década de 1950. La mina de carbón a cielo abierto de Haizhou se puso en funcionamiento en 1953. Poco después de la transformación de la mina de carbón a cielo abierto Fushun West, se produjeron múltiples deslizamientos de tierra en el frente inactivo, lo que afectó gravemente la producción normal y la seguridad de los equipos. En respuesta a los deslizamientos de tierra en las dos minas mencionadas, se iniciaron trabajos de investigación sobre la estabilidad de taludes. El principal contenido de la investigación son las condiciones geológicas de ingeniería de los taludes no operativos, las propiedades físicas y mecánicas de las rocas, las condiciones para la formación de deslizamientos de tierra y los métodos de análisis de estabilidad, y la determinación del rango de inestabilidad de los taludes y las medidas de prevención.
En 1961, se produjeron cuatro deslizamientos de tierra a gran escala de un millón de metros cúbicos en la mina a cielo abierto Fushun West. Entre ellos, el deslizamiento de tierra número 3 puso en peligro la seguridad del túnel de extracción de carbón en West Lane. . Investigadores científicos de nuestro instituto participaron en un grupo de trabajo de gestión de varios departamentos y completaron el diseño y construcción de medidas como reducción de pendientes, reducción de peso, precipitación y refuerzo, asegurando la producción normal del sistema de elevación.
Después de esta etapa del trabajo de investigación, se estableció un conjunto de teorías y métodos de trabajo para la investigación de la estabilidad de taludes en minas a cielo abierto, se capacitó a un equipo de investigación científica y se estableció un laboratorio de mecánica de rocas. La investigación en ingeniería de taludes se ha convertido en la principal especialidad del Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto, y también es una de las primeras unidades profesionales en China en llevar a cabo investigaciones en ingeniería de taludes. También participó muchas veces en manifestaciones de minas a cielo abierto que no son de carbón y del deslizamiento de tierra de las Tres Gargantas en el río Yangtze. Con el desarrollo de las minas de carbón a cielo abierto en mi país, hemos emprendido sucesivamente importantes proyectos de investigación científica del Estado y del Ministerio del Carbón, y hemos completado investigaciones sobre estabilidad de taludes en Fushun, Fuxin, Pingzhuang, Antaibao, Zhungeer, Xiaolongtan y Yima. minas de carbón a cielo abierto y trabajos de prevención de deslizamientos de tierra. Hasta el momento, *** ha realizado más de 60 proyectos de investigación científica, 12 de los cuales han obtenido primer, segundo y tercer premio provincial, ministerial y nacional, respectivamente.
2.1.1 Investigación básica
(1) Ingeniería tecnológica de estudios geológicos. La estructura geológica y las condiciones de ocurrencia de las formaciones rocosas, especialmente las condiciones de las formaciones rocosas débiles, son factores intrínsecos en la formación de deslizamientos de tierra. La identificación de la estructura geológica es la base para determinar la escala de deslizamientos, el modo de deslizamiento, el análisis de estabilidad y las medidas de prevención. Los métodos convencionales son los estudios de estructuras geológicas de superficie, la perforación y la construcción de túneles.
Con el desarrollo de la tecnología de detección de radar y la tecnología de detección de ondas sísmicas, se ha logrado la exploración de estratos y estructuras geológicas sin perforación. En el Proyecto de Investigación de Estabilidad de Taludes Suroeste de la Mina a Cielo Abierto Fushun West de 1993, se utilizaron instrumentos de radar geológicos poco profundos para determinar con éxito los patrones de ocurrencia y distribución de toba blanda que afecta la estabilidad de taludes en esta área.
En términos de análisis de la estructura del macizo rocoso, de acuerdo con las características de las fisuras del macizo rocoso, se utilizan métodos de simulación aleatoria, simulación numérica por computadora y clasificación QD para determinar la integridad del macizo rocoso, calculando así el impacto de Influencia de la estructura del macizo rocoso sobre la estabilidad del talud.
(2) Hidrogeología y monitorización de aguas subterráneas. La presencia de agua subterránea en el macizo rocoso de la pendiente no sólo debilita la resistencia de la roca, sino que reduce especialmente la resistencia al corte de la capa débil, provocando que la pendiente se deslice a lo largo de la capa débil. Además, a medida que aumenta el nivel freático, la fuerza de elevación reduce la capacidad de la pendiente para resistir el deslizamiento. Por lo tanto, la exploración de aguas subterráneas utiliza principalmente estudios de superficie y perforación de pozos hidrológicos. Tome muestras de rocas para medir el contenido de agua de la roca, realice pruebas de inyección de agua en capas, determine las reglas de contenido de agua y las conexiones hidráulicas de las formaciones rocosas y establezca un modelo hidráulico.
En el Proyecto de Investigación Nacional de Ciencia y Tecnología del Séptimo Plan Quinquenal "Desarrollo de un sistema de monitoreo de seguridad de pendientes", se desarrolló un sistema de monitoreo de agua subterránea piezoresistivo, que puede medir la presión del agua subterránea en cualquier momento y tiene alta precisión. La alta resolución, la gran señal de salida y el control centralizado, la grabación automática y otras características mejoran el nivel de monitoreo del agua subterránea.
(3) Propiedades mecánicas de las rocas. La investigación sobre las propiedades físicas y mecánicas del macizo rocoso de taludes y las pruebas de índice proporcionan una base científica para el diseño, la evaluación y la gestión de la estabilidad de taludes. Los métodos de prueba in situ en túneles y losas se han utilizado desde la década de 1960. Para cooperar con el diseño de la prueba de campo, se desarrollaron una caja de presión y un gato especiales. Este método se utilizó para medir los indicadores mecánicos de varias rocas blandas en las minas a cielo abierto Fushun y Fuxin, proporcionando una base confiable para la evaluación y gestión de la estabilidad de taludes.
Desde la década de 1970, se ha reforzado la construcción del laboratorio de mecánica de rocas y se han instalado el instrumento de corte directo cuádruple de deformación igual Djy-4, el instrumento de corte directo de deformación igual de alta presión GJY-2 y el SJ- Medidor de corte axial triple IA, medidor de carga puntual XD-1, reómetro de corte de roca JQ-200, reómetro de suelo y otros equipos de prueba, así como instrumentos de medición del índice de propiedades físicas. Para simular la resistencia reológica de las rocas en estado natural, se estableció un laboratorio reológico de temperatura y humedad constantes.
La determinación de los indicadores mecánicos de los materiales a granel en el vertedero es muy importante para el diseño y evaluación de la estabilidad del talud del vertedero. En 1988, se compró el instrumento de corte triaxial SZ-30-2A y se estableció un laboratorio de mecánica de materiales granulares. Las muestras se obtienen a partir de partículas proporcionadas de material a granel. Este dispositivo ha completado sucesivamente la medición de indicadores mecánicos de materiales minerales a cielo abierto en Antaibao, Zhungeer, Wubaoshan, Fushun, Yiminhe y otros materiales minerales a cielo abierto, proporcionando parámetros para la evaluación de la estabilidad del talud del vertedero. Fue en la prueba triaxial que se encontró la relación entre la velocidad de disipación de la presión del agua de poro del acuífero de base de loess y la gravedad y la velocidad de carga, y se reveló la causa del deslizamiento de tierra en el vertedero en condiciones de vertido de alta velocidad.
(4) Modelo de deslizamientos de tierra y tecnología de simulación. El patrón de deslizamientos de tierra de las minas de carbón a cielo abierto tiene las características de los estratos de roca sedimentaria y está controlado principalmente por estratos de roca débil. Los estratos, las juntas y las fallas son los principales factores que controlan los patrones de deslizamientos.
En 1984, nuestro instituto construyó un dispositivo de prueba de simulación de fricción del fondo doméstico, que puede ajustar automáticamente la velocidad. El método de fricción del fondo es un modelo físico bidimensional adecuado para combinaciones de materiales similares en macizos rocosos articulados. Puede reemplazar las actividades de ingeniería minera para cambiar la forma del modelo y predecir futuras leyes de deformación de pendientes y patrones de deslizamientos de tierra.
En el proyecto clave nacional "Séptimo Plan Quinquenal" "Estudio sobre la estabilidad del lado norte de la mina a cielo abierto Fushun West", se utilizó el método de elementos discretos para simular con éxito las condiciones de formación. procesos y leyes de deformación, y distribución de tensiones del cuerpo del tobogán que se vuelca y rango de deformación. Se puede ver claramente en el modelo matemático por computadora que el macizo rocoso al norte de la falla F1 en la parte superior de la pendiente es la sección de empuje principal, empujando el extremo norte de la estructura sinclinal al sur de F1 (el extremo norte del sinclinal). La estructura tiene un ángulo de inclinación grande y el lado sur es suave) Se produce un derrumbe, lo que empuja el ala sur a deslizarse, formando un patrón de deslizamiento de tierra.
(5) Método de análisis de estabilidad de taludes. En el análisis de estabilidad de la ladera norte de la mina a cielo abierto Fushun West, en vista del deslizamiento de tierra y la deformación de la cuña curva, se propusieron la teoría del análisis de estabilidad y el método de cálculo de la cuña curva y la cuña curva. Alcanza el nivel avanzado del mundo.
El método de evaluación de la estabilidad de taludes de Sarma es un nuevo desarrollo del método de análisis de equilibrio límite. Sus características son: se puede utilizar para determinar la estabilidad de varias pendientes de superficies deslizantes, como deslizamientos de tierra planos, deslizamientos de tierra en cuña, deslizamientos de tierra en arco y deslizamientos de tierra sin arco, y se puede utilizar para analizar pendientes geotécnicas con varias superficies de deslizamiento complejas. Permite asignar diferentes parámetros de resistencia a diferentes lados y bases de la franja; tiene en cuenta los efectos de la presión del agua subterránea y los factores sísmicos sobre la estabilidad del talud; El Instituto de Seguridad Minera a Superficie fue el primero en introducir este método en China. Se explica en detalle el análisis de pendientes de la mina a cielo abierto Fushun West y se compila un programa en lenguaje ensamblador adecuado para la calculadora programable HP41CV. Y promover este método de análisis en otras industrias nacionales, haciendo que este método sea ampliamente utilizado.
(6) Tecnología de prevención de deslizamientos de tierra. ① Cortar pendientes para reducir el peso y adoptar medidas de arriba hacia abajo para limpiar pendientes suaves. La suave pendiente sirve para estabilizar la pendiente. (2) Refuerzo de pilotes antideslizantes, se utilizan pilotes de hormigón armado para reforzar la pendiente. ③ Controlar los cambios en la presión del agua subterránea. El agua subterránea es un factor importante que afecta la estabilidad de las pendientes. La mayor parte de la inestabilidad y los daños de las pendientes son causados por aguas subterráneas fuera de control. Por lo tanto, se utiliza una gran cantidad de métodos, como orificios de drenaje horizontales y drenaje de túneles, para reducir el nivel del agua subterránea y evitar el deslizamiento de la pendiente. Para ello, se estableció un conjunto de métodos de diseño de orificios de drenaje horizontales, un modelo informático de red de aguas subterráneas y un sistema de seguimiento de la presión del agua subterránea.
2.1.2 Estudio de Estabilidad de Taludes del Botadero de Base Loess
A las 0:10 horas del 29 de octubre de 1991 se produjo un accidente grave en el botadero sur del Antaibao. Mina a cielo abierto. Un deslizamiento de tierra a gran escala y alta velocidad, el cuerpo del deslizamiento se deslizó instantáneamente casi 300 metros. El volumen del deslizamiento de tierra es de aproximadamente 1.000 a 130.000 m3, que es el mayor deslizamiento de tierra en una mina de carbón a cielo abierto en mi país. El deslizamiento de tierra destruyó la autopista Pingshuo, la autopista de la zona minera, el taller de lavado de minerales, la zanja de drenaje y otras instalaciones, causando enormes pérdidas. Realicé investigación de deslizamientos de tierra y diseño de ingeniería de control. Se identificó el mecanismo del deslizamiento de tierra de alta velocidad en la base de loess y se propusieron medidas de manejo integrales como limpieza, reducción de pendientes, control de agua y apoyo local. Después del tratamiento, la pendiente alcanzó la estabilidad y la autopista Pingshuo y la autopista de la zona minera han sido restauradas. Simplemente restaurar la autopista Pingshuo sin curvas puede ahorrar más de 654.380 millones de yuanes.
En el estudio de los deslizamientos de vertederos a base de loess se propuso el concepto de capa débil en la evolución del suelo base bajo altas cargas, se estudió su mecanismo de formación y se estableció un modelo microestructural correspondiente.
Se establecieron los correspondientes métodos de evaluación de la estabilidad y métodos de gestión de ingeniería. En el estudio sobre la estabilidad de la pendiente del vertedero oeste de la mina Antaibao y el vertedero norte de la mina a cielo abierto Jungar Heidaigou, se aplicó la teoría anterior para la evaluación y el tratamiento, lo que mejoró la altura y la capacidad del vertedero. Entre ellos, el vertedero oeste se incrementará en 30 m y su capacidad se incrementará en un 17%.
2.1.3 Estudio sobre la estabilidad de las pendientes
En la década de 1980, Fushun, Fuxin, Pingzhuang y otras minas de carbón a cielo abierto ingresaron sucesivamente a la minería profunda, con pendientes de hasta unos 300 m y La geología compleja y las actividades mineras provocaron que la pendiente se deslizara varias veces.
Para resolver este problema, desde 1982, se han llevado a cabo estudios sobre la estabilidad de la pendiente del lado noroeste de la mina a cielo abierto Fushun West y el proyecto clave nacional "Séptimo Plan Quinquenal". y los resultados de la deformación por deslizamiento, caída y deslizamiento y métodos de cálculo como el análisis tridimensional de cuerpos en forma de cuña de máquinas dobladoras. Se propone reducir la presión de carbón adecuada en algunas secciones hasta el límite de la pendiente; el método de drenaje que combina orificios de drenaje horizontales y túneles de drenaje reduce la presión del agua dentro de la pendiente, refuerzo de lechada, refuerzo de anclaje largo y antideslizante; se utilizan pilotes en áreas locales Proyecto de refuerzo; fortalecer la minería en el área oeste, implementar medidas de control de pendientes como descarga interna del suelo y garantizar la estabilidad de los taludes.
En 1995, se completó la "Investigación sobre la evaluación de sistemas informáticos de ingeniería de taludes de minas a cielo abierto cóncavos profundos" y se desarrollaron programas CAD que incluían ingeniería geológica, hidrogeología, mecánica de rocas, dinámica de deformación de taludes, análisis de estabilidad y Se compiló el diseño de ingeniería. Proporciona bases científicas y medios para la evaluación en tiempo real de la estabilidad de taludes en minas a cielo abierto y logra la modernización de la gestión de taludes.
2.2 Tecnología e instrumentos de monitoreo de la deformación de taludes
El método de monitoreo convencional es la observación del movimiento de las rocas superficiales. Este método solo puede comprender los cambios en la deformación del macizo rocoso de la pendiente después del desplazamiento de la superficie, pero no puede comprender las reglas de deformación temprana de los macizos rocosos profundos, así como la ubicación, el modo y rango de deformación, la tendencia de desarrollo de la deformación, etc. En particular, comprender los patrones tempranos de deformación de las laderas ganará un tiempo valioso para el control de deslizamientos de tierra. Desde 1978, nuestro instituto ha comenzado a investigar métodos e instrumentos de observación de deformaciones internas. Después de repetidas pruebas en la mina Haizhou, la mina a cielo abierto Jiaoping y la mina a cielo abierto Fuxin Yimabei, en 1982 se desarrolló un sensor de desplazamiento de deslizamiento de tierra de tipo deformación.
En 1983, se desarrolló el inclinómetro de deformación de alta precisión KS-1 basado en el sensor de desplazamiento de deslizamiento de tierra. No solo puede observar la deformación interna del macizo rocoso, sino que también es liviano y móvil. y multiusos.
En el proyecto clave nacional "Desarrollo de un sistema de monitoreo de seguridad de pendientes" del "Séptimo Plan Quinquenal", nuestro instituto desarrolló el sistema de monitoreo de inclinómetro y servo acelerómetro bidireccional tipo PSH en 1989. Entre ellos, el inclinómetro utiliza un servo acelerómetro (originalmente utilizado para monitorear equipos de aviación) como elemento inclinómetro, y en el inclinómetro se colocan dos inclinómetros con una diferencia de 90°. El acelerómetro angular permite que un mismo inclinómetro mida la inclinación de dos planos verticales al mismo tiempo, completando un inclinómetro de dos vías. El inclinómetro está equipado con un registrador inteligente en tierra para registrar los datos medidos por el inclinómetro.
Después de que el inclinómetro PSH se desarrolló con éxito, completó sucesivamente la pendiente de trabajo de la mina a cielo abierto Fushun West, la pendiente no operativa de la mina Fuxin Haizhou, la pendiente del vertedero de Antaibao South y el Anjialing. Earth Dump. El monitoreo de taludes y taludes de la mina Xiaolongtan Bunumao proporciona datos confiables para el análisis de estabilidad de taludes y el control de deslizamientos de tierra. En los últimos años, se ha desarrollado un sistema de prueba inalámbrico y un medidor de azimut para inclinómetros, y el sistema inclinómetro servoacelerómetro de dos vías PSH se ha mejorado aún más para que la medición funcione con mayor precisión.
En 1992, se completó la investigación sobre el dispositivo de seguimiento del asentamiento del macizo rocoso de la pendiente y se realizó el seguimiento de la deformación vertical dentro del macizo rocoso. A través de inclinómetros y medidores de asentamiento, el monitoreo de pendientes de minas a cielo abierto realiza una observación dinámica tridimensional. En 1995, se desarrolló un sensor de desplazamiento fijo para grandes desplazamientos en las etapas media y tardía de deslizamientos de tierra, que permitió el monitoreo de grandes desplazamientos en las etapas media y tardía de deformación de taludes, haciendo más completo el sistema de monitoreo de desplazamiento subterráneo de taludes.
3 Investigación de aplicaciones de tecnología inteligente
3.1 Aplicación de tecnología informática en minas a cielo abierto
Nuestro instituto estableció un centro de computación a principios de la década de 1980 y comenzó a Desarrollar tecnología informática Investigación de aplicaciones en minas de carbón a cielo abierto. Se emprendió y completó el "Sistema de gestión informática de piezas de automóvil 75B en el área minera de Huolinhe", "Planificación general y análisis del sistema del sistema de gestión del estudio de viabilidad para el proyecto de la primera fase de Zhungeer Coal Industry Company (incluido el carbón, la electricidad y el transporte)", "En capas Proyectos como "Método para establecer un modelo geológico de depósitos minerales y establecimiento de un modelo geológico de la mina a cielo abierto Heidaigou" y "Sistema de aceptación y medición CAD para una mina a cielo abierto". La aplicación de este resultado en las minas ha mejorado enormemente el nivel de gestión. En particular, la aplicación del "Sistema de aceptación y medición CAD" ha ahorrado una gran cantidad de trabajo de cálculo y medición de campo, ha mejorado la precisión de los cálculos y ha reducido la intensidad de la mano de obra.
Desde 1993, hemos estado estudiando el sistema de optimización y despacho de palas eléctricas a cielo abierto y desarrollamos conjuntamente el sistema de optimización de palas eléctricas a cielo abierto COTOD (Cotonda) con Beijing Changzheng Hangxin Satellite Navigation Technology Co. , Ltd. del Instituto de Investigación de Vehículos de Lanzamiento de China. El sistema se puso en funcionamiento en una mina a cielo abierto de Yimin Huaneng Eastern Coal and Electricity Co., Ltd. en 65438-0997 y pasó la evaluación nacional en 65438-0998.
Al recopilar información como la posición, el estado, la velocidad, la dirección de funcionamiento y el tiempo del raspador, el sistema puede realizar un seguimiento y visualización en tiempo real de la posición de trabajo y el estado del raspador, y optimizar operación de flota. Consulta y estadísticas oportunas y precisas de la situación de producción actual; desempeña un papel en la optimización de la programación, la ejecución precisa de los planes de producción, la mejora de la eficiencia del equipo y los beneficios económicos, etc.
Después de que la mina de carbón a cielo abierto Yimin adoptara el sistema COTOD, su eficiencia de producción aumentó en un 8%.
La rentabilidad de este sistema es significativamente mejor que la de productos extranjeros similares, llenando el vacío en el desarrollo independiente nacional de sistemas de despacho de optimización de minas a cielo abierto.
3.2 Pruebas de rendimiento de equipos y tecnología de monitoreo de producción
La tecnología de medición y control de minas incluye pruebas de equipos mineros y monitoreo del proceso de producción.
En la década de 1980, las grandes minas de carbón a cielo abierto introdujeron una gran cantidad de camiones grandes y automóviles de producción nacional. Para probar el rendimiento de los camiones grandes y su adaptabilidad a las condiciones de la mina, nuestro instituto compró instrumentos de prueba avanzados de Japón, Suiza y Alemania, y estableció un laboratorio de pruebas de rendimiento de los camiones mineros. Emprender asuntos nacionales
La prueba de comparación de rendimiento de los camiones volquete grandes, la prueba de rendimiento del camión volquete minero 108T y el camión volquete eléctrico de ruedas SF-3103t de 108t resistente al frío fue emitida por el Departamento de Equipos Mayores del hospital. Hay casi 100 pruebas sobre rendimiento básico, consumo de combustible, vibración y comodidad de marcha, e idoneidad para la operación minera.
En los últimos años, la monitorización de los procesos productivos se ha convertido en un tema de investigación candente. El sistema de despacho de optimización de palas de camiones mineros a cielo abierto de He Yimin se desarrolló con éxito, logrando monitoreo y despacho en tiempo real del estado operativo de los camiones mineros a cielo abierto. El gabinete de protección de suministro de energía de alto voltaje GL-6kV recientemente desarrollado se utiliza principalmente para el suministro de energía y protección contra fugas, sobrecorriente y cortocircuitos del sistema de suministro de energía sin conexión a tierra de punto neutro de 6kV de equipos eléctricos de alto voltaje de minas de carbón. El sistema de telemetría y control remoto monitorea en tiempo real los valores de corriente y voltaje de los equipos eléctricos de alta tensión. En la mina a cielo abierto de Yimin, este gabinete de protección se utiliza para lograr un control centralizado del estado del suministro de energía de múltiples palas eléctricas.
Esperando 46 años de resultados fructíferos, nos sentimos satisfechos y alentados a avanzar. De cara al futuro, las tareas que afrontamos siguen siendo muy arduas. Con la preparación para la construcción de la segunda fase de la mina de carbón a cielo abierto Anjialing, la tercera mina de Pingshuo y la mina de carbón a cielo abierto Yimin de Pingshuo Coal Mining Company, el desarrollo del yacimiento de carbón de Shengli y la expansión de la mina de carbón a cielo abierto Zhungeer Heidaigou, mina de carbón a cielo abierto, la industria minera de carbón a cielo abierto de mi país dará un paso adelante. Con este fin, continuaremos reformando el sistema de investigación científica, superando las dificultades técnicas y desarrollando tecnologías avanzadas adecuadas para el desarrollo de la producción y el nivel de gestión de las minas de carbón a cielo abierto a gran escala de mi país. Es necesario estudiar la tecnología minera adecuada para diversas condiciones geológicas, especialmente la tecnología minera que no requiere transporte, es necesario continuar investigando en profundidad la aplicación de computadoras en minas a cielo abierto y realizar el diseño por computadora de grandes minas; escalar los planes de producción de minas de carbón a cielo abierto, monitorear y optimizar la programación de los procesos de producción y mejorar la modernización El nivel de gestión de las minas a cielo abierto mejorar aún más el sistema de despacho de optimización de montacargas eléctricos y hacer un buen trabajo en la promoción de la tecnología de voladura; condiciones de la sección alta de roca dura para mejorar los efectos de la voladura y aprovechar al máximo la eficiencia de los equipos mineros; fortalecer la investigación sobre la estabilidad de los taludes y desarrollar nuevos instrumentos de monitoreo de la deformación de los taludes, llevar a cabo una evaluación en profundidad de los peligros geológicos y el medio ambiente de la minería; utilización integral de minas abandonadas; fortalecer la investigación sobre medios y tecnologías de detección y monitoreo; centrarse en la construcción y actualización de medios experimentales sobre la base del desarrollo activo de servicios de desarrollo tecnológico; aumentar la inversión en investigación básica y dar importancia a la formación de talentos;