矿山开采沉陷环境资源损害可视化评价系统

地下矿物资源（如煤炭）被采出后，开采区域周围岩体原始的应力平衡状态遭到破坏，使得应力重新分布并达到新的平衡，在此过程中，岩体和地表将产生移动和变形，这种现象称为“开采沉陷”。开采沉陷是典型的人类活动所诱发的环境灾害，导致矿区及其周边自然环境的污染和资源的破坏。因地下开采所引起或诱发的矿区建筑物损坏、地表沉陷、地表开裂以及山体滑坡、水资源枯竭等各种地质环境灾害，已经成为危害矿区人们生产和生活的主要灾害来源，给各矿区的经济发展和人民生命财产造成了巨大损失。据不完全统计，我国仅采煤塌陷就以 200 平方千米的速度逐年增加，这对矿区的自然环境构成了严重威胁。因此，开采沉陷区的环境资源损害评价、环境保护及治理问题，直接关系到矿区的经济发展与社会稳定，同时也关系到矿区的可持续发展，是我国各大矿区正面临的严峻的问题。       基于此，多年来，团队广泛运用开采沉陷学、环境经济学、计算机科学、信息技术等学科理论构建了一套科学、合理的开采沉陷区环境资源损害评价理论体系，结合矿区实际，本着灵活性、实用性的原则抽象出评价系统执行体系，并引入三维数据场及地理信息系统(GIS)可视化技术，开发了矿山开采沉陷环境资源损害可视化评价系统，实现了开采沉陷与环境资源损害评价一体化研究。研究成果获得山东省科技进步二等奖 1 项。

青岛理工大学 2021-04-22

非煤矿山安全评价

1.项目简介：目前，我省的非煤矿山受国家整体生产力水平落后的制约，存在着设备落后、人员素质差、安全投入少等状况，加上其中非国有的中小型矿山占95%以上，非煤矿山企业整体安全生产形势令人堪忧。 国家安全生产监督管理局规定，非煤矿山企业必须做安全评价。通过对非煤矿山企业做安全现状评价，可解决企业在管理、设备、生产工艺方面的安全问题，对提高企业安全管理水平大有帮助。 我院于2004年12月依托湖北华邦安全科技有限公司成立了非煤矿山安全评价部，对省内非国有的非煤矿山企业做安全评价。

武汉工程大学 2021-04-11

矿山物联网技术

设计了一种应用于煤矿井下的多功能感知器终端，同时实现了对煤矿井下的环境参数的采集、工作状况的图像数据采集以及语音通信功能。进行了远距离低功耗无线感知系统及其在矿井人员定位与避险中的应用研究，提出了一种用于井下特殊环境的无线传感网技术，即基于 super-zigbee 技术的无线传感网。以煤矿物联网感知层为突破口，对煤矿安全信息感知采集技术、煤矿信息融合、识别与协同技术、煤矿传感网控制技术、煤矿传感网络安全生产等关键技术开展了研究，研发了“基于物联网感知的煤矿设备智能管理系统”和“基于物联网的工矿企业现场诊断与管理系统”，提高了煤矿设备的可靠性和管理水平。针对单独静态分簇、动态分簇的不足，通过对感知区域进行智能分区并将选择簇头及检测目标等参数进行综合考虑，提出了一种静动态分簇技术相结合的网络策略。基于改进后的自适应卡尔曼滤波器优化的智能分区静动态分簇方法使得移动目标的监测精度明显提高，网络能耗显著降低，使移动目标的监测性能达到了更好效果。

安徽理工大学 2021-04-13

开采损害控制应用新技术

西安科技大学长期以来致力于我国西部复杂条件下的矿山开采沉陷灾害防治研究,形成集地表沉陷灾害预计评价、覆岩冒裂带探测、沉陷灾害监测、减损开采方法为一体的开采损害控制技术，在我国西部矿区进行了广泛的应用，取得了良好的技术经济效果，获省部级科技进步奖8项，实用新型专利1项，软件著作权1项。  

西安科技大学 2021-04-11

金属矿溶浸开采技术

溶浸开采是集采矿、选矿、冶金于一体的特殊采矿技术，其基本工艺过程中：将化学试剂或微生物溶液与矿物接触，有选择性溶解、浸出有用矿物，富集并提取浸出液中的目的金属。该技术的主要优势是投资小、成本低、工艺简单、能源消耗小、生产规模可大可小，灵活性强，能够达到低能耗、低排放的目的。在低品位矿石、废石及尾砂“二次资源”开发方面进行了大量卓有成效的工作，研究内容涵盖了可浸性分析、筑堆技术、布液技术、集液技术以及细菌强化浸出技术，尤其是堆中布液技术、排土场强化浸出工艺、尾矿就地浸出、电场强化浸出以及溶浸采矿数值模拟技术，处于国内领先水平。该课题在国家“973”规划、杰出青年基金、国家自然科学基金资助下，在该技术的基础理论与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新工艺、新设备，拥有 3 项国家发明专利。

北京科技大学 2021-04-13

金属矿溶浸开采技术

 溶浸开采是集采矿、选矿、冶金于一体的特殊采矿技术，其基本工艺过程中：将化学试剂或微生物溶液与矿物接触，有选择性溶解、浸出有用矿物，富集并提取浸出液中的目的金属。该技术的主要优势是投资小、成本低、工艺简单、能源消耗小、生产规模可大可小，灵活性强，能够达到低能耗、低排放的目的。在低品位矿石、废石及尾砂“二次资源”开发方面进行了大量卓有成效的工作，研究内容涵盖了可浸性分析、筑堆技术、布液技术、集液技术以及细菌强化浸出技术，尤其是堆中布液技术、排土场强化浸出工艺、尾矿就地浸出、电场强化浸出以及溶浸采矿数值模拟技术，处于国内领先水平。 该课题在国家“973”规划、杰出青年基金、国家自然科学基金资助下，在该技术的基础理论与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新工艺、新设备，拥有3项国家发明专利。 应用范围：该技术可在有色金属、贵金属、稀有金属矿床中推广应用。能够较好地回收常规开采方法不能回收的低品位矿石、难采矿体、常规选矿方法难以分选的矿石以及废石中的有用成分，拓宽了地下矿产资源的利用范围。

北京科技大学 2021-04-13

利用矿山固体废料( 尾矿、废石)

建筑装饰用微晶玻璃（商品名玉晶石）是微晶玻璃的一种，是一种新型人造石材。玉晶石主要用作建筑物内外墙、地面、柱面装饰面料，桌面、厨房、卫生间台面，尤其适用于地下建筑。它是用一定成分的砂、石原料经熔融—水淬成玻璃质细粒—成形—升温晶化而成的多晶陶瓷，为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材（见下表），尤其是其没有放射性、易制成异形（如弧形）、花纹美观、颜色可按市场需要人为调配、并可配出天然石材所没有的色调（如兰色）等优于天然花岗石的性能。而价格相当于中档石材，如白色玉晶石可与白色大理石—汉白玉类比，前者 300 元／平方米，后者高达 600～800 元／平方米，因而备受建筑业青睐。其主要成分是 SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O 等，许多尾矿废石的成分与之相似，在玉晶石原料中可占到 30%以上，若再加上一些废玻璃等，固体废料在原料中可占 80～90%。

北京科技大学 2021-04-13

利用矿山固体废料(尾矿、废石)

建筑装饰用微晶玻璃（商品名玉晶石）是微晶玻璃的一种，是一种新型人造石材。玉晶石主要用作建筑物内外墙、地面、柱面装饰面料，桌面、厨房、卫生间台面，尤其适用于地下建筑。它是用一定成分的砂、石原料经熔融—水淬成玻璃质细粒—成形—升温晶化而成的多晶陶瓷，为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材（见下表），尤其是其没有放射性、易制成异形（如弧形）、花纹美观、颜色可按市场需要人为调配、并可配出天然石材所没有的色调（如兰色）等优于天然花岗石的性能。而价格相当于中档石材，如白色玉晶石可与白色大理石—汉白玉类比，前者300元／平方米，后者高达600～800元／平方米，因而备受建筑业青睐。其主要成分是SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O等，许多尾矿废石的成分与之相似，在玉晶石原料中可占到30%以上，若再加上一些废玻璃等，固体废料在原料中可占80～90%。 本项技术为我校承担原冶金部科研课题的成果。我们提供技术服务为广东汕头、重庆涪陵和安徽安庆三家企业建成了用普通原料的微晶玻璃饰材生产线，分别于2000年、2001年和2004年投入批量生产，规格2000 mm×1000 mm×20 mm，产品经国家建材质量检测中心检测，达到国家优等品标准。 2000年8月份中央电视台“走近科学”栏目播放的《微晶玻璃》，即在北京科技大学摄制，以我们的技术及汕头国份公司微晶玻璃饰材生产线作为实例。2003年1月我们的技术通过了国家教育部鉴定，鉴定意见认为，达到国内领先水平。总之，我们提供的微晶玻璃饰材生产技术，已通过了生产实践的检验，可以负责任地说，本项技术为成熟技术，没有技术风险。因已有生产实践经验，可以只做用当地原料的少量实验室试验，不再做中试，即可进行试生产，为用户节约投产前的费用。我们为客户服务一般采用技术服务方式，实行交钥匙工程，并负责对操作工人的培训，保证投产成功。  

北京科技大学 2021-04-13

矿山数字化生产管理系统

数字化生产管理系统是数字矿山建设的核心内容。系统综合运用自动控制技术、现代信息技术和先进的管理理念，使数字化生产监控、生产信息管理和决策支持信息综合服务三个方面的应用有机集成，形成了涵盖矿山生产管理各个层面的管控信息化平台，实现了管理与监控信息的集成共享，保证了辅助决策信息的实时、准确。(1) 数字化生产监控平台数字化生产监控平台集数据采集、处理、通信、协调、综合智能判断、图文显示为一体，主机防爆箱 多点三维复合定位结果面向生产现场实现集中管理，分散控制的调度指挥模式。系统集成生产作业现场各专业子系统的信息，实现对现场环境、人员、生产设备状态的监测控制，同时为生产信息管理平台提供信息源。(2) 生产信息管理平台生产信息管理平台通过建立完备的业务协同逻辑，封装了大量的业务流转、数据流动、存储以及信息服务等规则，借助于强大的网络数据库支持和科学系统的数据规划，紧密围绕生产计划目标，以安全生产为主线，集成生产计划、调度、安全、设备、物流等各类相关信息，为各部门的协同工作搭建信息平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转，并直接采用实时数据进行统计分析。(3) 决策支持信息综合服务平台辅助决策是建立数字化生产管理系统的主要目的。系统借助科学的决策分析模型与方法，将各种生产信息统一集成到浏览器平台下，实现所有生产信息的实时交互式查询及设备运行状态，作业现场信息、人员下井信息的动态查询，为决策者提供方便快捷的信息服务。项目通过关键技术的集成创新，具有很好的适用性和先进性，投入运行后可显著提高矿山的管理水平，经济效益明显。研究成果经专家鉴定，整体技术达到国际先进水平。

北京科技大学 2021-04-13

数字矿山无线通信管理系统

数字矿山综合无线通信管理系统利用802.11无线局域网络，设计、构建了一个数字矿山综合无线数字局域网络，集成了煤矿井下无线语音通信、无线视频通信、人员定位、设备控制、环境监测等功能；将传统分散的、重复建设的煤矿井下不同功能的系统融为一体；所有的监测、监控、通信和定位等系统功能共存于同一个网络系统，各系统共用统一的数字通信平台和协议；系统设计、构建、安装和维护简单，成本低；各系统之间信息共享，协调配合，从系统工程的整体角度对矿山生产、安全进行统一的自动化调度管理，构建了新一代全数字矿井综合的无线通信、监测、监控、管理系统平台，为矿山生产、调度、管理、安全进行统一的协调、管理。 本项目的建设目标是实现一个数字化、综合化、信息化的矿山无线通信、监测、监控、管理系统，集无线语音通信、无线视频通信、人员定位、机车定位和导航、设备控制、环境监测、紧急呼救等功能于一体，各系统信息共享，架构统一。 建设内容包括： （1）数字矿山无线局域网络建设； （2）数字矿山无线语音通信系统； （3）数字矿山人员定位、机车定位和导航系统； （4）数字矿山设备控制、环境监测、短消息收发和紧急呼救系统。 主要应用范围： 按照国有重点煤矿和国有地方煤矿作为计算依据，其数量总共有2500个左右，每个矿山根据地质条件、产量、采掘方法不同，井下巷道长度不同，在此以平均每个20km的主要巷道计算，则通信、监控范围共计约50000km，而安装无线的人员、设备和机车的定位系统；无线/有线的语音通信系统；无线/有线的视频监控系统、无线/有线的设备监测、控制系统；瓦斯、湿度、温度等环境监测系统；紧急呼救系统；短消息指令收发系统和生产管理系统，我们按照20万/km计算，则总计至少将会有100亿元的市场规模，如果加上我国国有非煤矿山10904座，以及超过2.6万个乡镇企业、个人所有煤矿，数字矿山综合无线通信管理系统项目的市场规模将是非常巨大的。 数字矿山无线通信管理系统可应用于煤矿/非煤矿山井下、隧道、地铁、货运轮船、工业生产等的无线通信、监测、监控需求，市场应用广阔。

北京交通大学 2021-04-13