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基于多通道关联互补特征的煤岩界面预测
1
作者 齐爱玲 代静瀛 马宏伟 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期96-105,共10页
煤岩界面轨迹是多变量时序数据,不同变量之间存在复杂的相关性,高精度预测存在难点。针对该问题,提出了一种基于多通道关联互补特征(SSIC−former)的煤岩界面预测模型,该模型融合了集中式注意力机制(CAM)、交互卷积块(ICB)和锐度感知最... 煤岩界面轨迹是多变量时序数据,不同变量之间存在复杂的相关性,高精度预测存在难点。针对该问题,提出了一种基于多通道关联互补特征(SSIC−former)的煤岩界面预测模型,该模型融合了集中式注意力机制(CAM)、交互卷积块(ICB)和锐度感知最小化策略(SAM)。使用滑动窗口的办法将原始数据构造成连续样本;构建用于煤岩识别的SSIC−former结构,提取煤岩界面的跨通道关联信息及局部特征,引入可逆实例归一化动态消除数据非平稳性:采用CAM提取多通道间的关联互补特征,通过ICB提取不同尺度的局部特征并实现跨尺度动态交互,二者输出经残差融合强化特征表达;训练阶段结合SAM避免模型陷入局部最优,并通过投影层输出预测结果。实验结果表明:①采用基于SSIC−former的煤岩界面预测模型进行煤岩界面预测,平均绝对误差为6.37 mm,平均绝对百分比误差为2.79%,均方根误差为8.08 mm,均方误差为0.07 mm,决定系数R^(2)为0.99,单样本平均推理时间为0.0066 s,在基于Transformer类的模型中推理时间最短,可满足采煤机实时作业的低延迟需求。②与基于LSTM,Crossformer,Nonstationary_Transformer,FPPformer,iTransformer,PatchTST等的模型相比,基于SSIC−former的模型在上述前5个评价指标上均更优,说明基于SSIC−former的模型预测精度高,泛化能力强,能够在煤岩界面轨迹预测中提供更为准确的结果。 展开更多
关键词 煤岩界面预测 关联互补特征 集中式注意力机制 锐度感知最小化 交互卷积块 可逆实例归一化
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Deep-TPF煤炭企业碳计量系统概念体系构想与设计探讨
2
作者 赵迪斐 旷玥 +4 位作者 刘丹丹 耿新展 潘昱辰 张磊 周静雅 《智能矿山》 2026年第1期91-97,共7页
碳计量功能融入智能矿山系统是智能矿山建设与“双碳”目标并行推进背景下,煤炭企业应对“双碳”目标压力的重要未来发展方向。针对煤炭生产企业开发的Deep-TPF智能碳计量功能系统的概念体系设计,探讨融入智能矿山系统所面临的挑战。Dee... 碳计量功能融入智能矿山系统是智能矿山建设与“双碳”目标并行推进背景下,煤炭企业应对“双碳”目标压力的重要未来发展方向。针对煤炭生产企业开发的Deep-TPF智能碳计量功能系统的概念体系设计,探讨融入智能矿山系统所面临的挑战。Deep-TPF煤炭企业碳计量系统通过内化MRV碳计量体系(监测、报告和核查机制),以深度融合生产工艺流程、本地化排放因子的碳核算方法为核心,设计包括碳计量核算、碳数据分析、决策支持系统与可视化报告工具的智能碳计量功能系统,助力智能矿山建设有效应对“双碳”目标下的技术、数据、制度、应用场景四维挑战。 展开更多
关键词 生产工艺 数据分析 智能矿山 碳核算
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基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统研究
3
作者 张磊 白涛 +2 位作者 陶虹京 王飞宇 郑奥 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期56-63,共8页
针对传统基于PLC的矿井风门监控技术存在检测速度慢、自动化控制水平低等问题,提出一种基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统,通过在传统基于PLC的矿井风门监控系统架构中嵌入改进YOLOv11模型,实现井下人车目标的实时精准识别与... 针对传统基于PLC的矿井风门监控技术存在检测速度慢、自动化控制水平低等问题,提出一种基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统,通过在传统基于PLC的矿井风门监控系统架构中嵌入改进YOLOv11模型,实现井下人车目标的实时精准识别与风门启闭的智能联动控制。以YOLOv11为基础模型,提出EAW−YOLO模型:首先,在C3k2模块中引入指数平均数指标(EMA)注意力机制,组合成C3k2−EMA模块,增强模型特征提取能力;然后,引入ADown卷积,在通道降维的同时保留关键信息;最后,引入WIoU损失函数,通过动态调节不同锚框的重要性,增强模型回归收敛的速度。实验结果表明:①EAW−YOLO模型的准确率较YOLOv11提升了1.6%,mAP@0.5提升了1.9%,模型参数量下降了19.2%,推理速度提升了9.7%,达到86.7帧/s。②EAW−YOLO模型较YOLOv11,Faster−CNN,EfficientDet,RT−DETR的准确率分别提升了1.6%,0.6%,2.0%,0.2%,mAP@0.5分别提升了1.9%,0.7%,1.6%,1.1%,参数量分别降低了0.5×10^(6),135.0×10^(6),1.8×10^(6),40.7×10^(6)个,推理速度分别提升了7.7,51.2,9.8,35.1帧/s,模型大小分别减少了0.4,102.9,11.1,80.9 MiB。③面对近距离大目标的不同车辆,EAW−YOLO模型的检测精度更高;面对小目标、远距离的不同车辆,EAW−YOLO模型的检测精度略有提升;面对远距离、边缘特征模糊的人员小目标,EAW−YOLO模型的检测精度提升幅度更大,且能正确识别人员目标;在遮挡且高逆光的场景中,EAW−YOLO模型的检测精度更高。为验证基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统的可行性,在实验室进行验证,结果表明:当摄像头捕获到车辆模型时,识别信号实时传输至PLC,从而精确控制风门装置的开启与关闭动作。 展开更多
关键词 矿井通风系统 矿井风门控制 多目标检测 YOLOv11 EAW−YOLO EMA注意力机制
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面向原煤分选场景的多模态融合异物开集检测方法
4
作者 曹现刚 刘航 +2 位作者 刘家辉 吴旭东 王鹏 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期464-474,共11页
原煤分选过程首先需要对大块矸石、铁丝、编织袋等异物进行识别与拣选,以避免对后续工艺环节造成影响或引发安全事故。目前煤炭异物目标检测算法主要是面向已知对象的检测算法,对未知目标,尤其是各类锚杆、新式支护材料等具有复杂外观... 原煤分选过程首先需要对大块矸石、铁丝、编织袋等异物进行识别与拣选,以避免对后续工艺环节造成影响或引发安全事故。目前煤炭异物目标检测算法主要是面向已知对象的检测算法,对未知目标,尤其是各类锚杆、新式支护材料等具有复杂外观与语义不确定目标的检测能力不足,亟须研究能够同时具备已知与未知异物检测能力的目标检测模型。提出了一种基于多模态融合的煤炭异物开集检测方法。首先,基于DINO网络,设计了文本与图像的双模态特征信息提取架构,以获取更具类别判别性的文本与视觉特征,引入路径聚合特征金字塔网络,采用多层特征抽取策略,将深层语义特征与浅层空间细节有效结合,强化对小尺度煤炭异物的感知能力,提升检测精度;其次,构建了基于自注意力机制与交叉注意力机制的多模态特征融合模块,实现文本与视觉特征的深度交互与高效融合,并引入基于语言引导的查询选择机制,使任意类别文本描述与视觉查询建立对应关系,从而提升特征语义一致性与跨类别泛化能力;最后,设计了一种基于视觉-文本多模态解码模块,在每层查询更新阶段插入文本引导机制,使可学习查询在与图像特征交互前对齐语言特征,有效提升多模态特征对齐的准确性与鲁棒性。基于自建煤炭异物数据集构建多类别组合的开放动态环境,并系统开展了试验,结果表明本文方法在已知类别检测不同开放度任务中mAP@0.5精度均优于其他对比方法,在未知类别检测不同开放度任务中,未知类召回率分别达到41.24%、52.26%、57.13%,验证了零样本条件下的有效性。本文方法具备针对未知类别煤炭异物的检测能力,为煤炭异物的开集检测提供了有效的技术支撑。 展开更多
关键词 煤炭异物 多模态融合 开集检测 特征金字塔 特征语义一致性
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煤矿智能常态化理论体系与顶层架构研究
5
作者 李瑞 王高伟 王忠强 《煤炭工程》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
针对煤矿智能化建设中存在的常态化运行管理机制缺失、系统效能未达预期、技术生态不健全等关键问题,旨在构建一套系统化的煤矿智能常态化理论体系与顶层架构。通过引入“管理一体化、系统智能化、运行持续化、评估标准化”的综合理念,... 针对煤矿智能化建设中存在的常态化运行管理机制缺失、系统效能未达预期、技术生态不健全等关键问题,旨在构建一套系统化的煤矿智能常态化理论体系与顶层架构。通过引入“管理一体化、系统智能化、运行持续化、评估标准化”的综合理念,融合“智能技术+管理”双轮驱动模式,设计了涵盖业务逻辑、技术体系、数据架构与评价管理的煤矿智能常态化顶层架构。研究明确了该架构中业务管控、AI协作、安全保障与评价管理四大体系的协同关系,阐述了基于PaaS云底座、智能运维AI引擎及全生命周期数据架构的技术实现路径,并提出了以成熟度模型为核心的闭环评价管理流程。结果表明,该顶层架构能够为煤矿智能系统实现长期稳定、自适应优化的常态化运行提供理论指引与方法支撑,有助于推动煤矿生产向安全、高效、绿色、智能的可持续模式转型。 展开更多
关键词 煤矿智能常态化 顶层架构 业务逻辑 数据架构 煤矿智能化
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煤矿井下机器人路径规划方法探讨
6
作者 司垒 刘扬 +1 位作者 王忠宾 马登臣 《智能矿山》 2026年第1期72-78,共7页
针对煤矿井下机器人的路径规划效率低、灵活性差、转折次数多等问题,提出了一种基于SSA-IDWA融合算法的动态路径规划方法。首先,基于激光雷达感知技术,提出了基于SSA算法的路径规划方法,保障了煤矿井下机器人的全局路径规划性能;其次,... 针对煤矿井下机器人的路径规划效率低、灵活性差、转折次数多等问题,提出了一种基于SSA-IDWA融合算法的动态路径规划方法。首先,基于激光雷达感知技术,提出了基于SSA算法的路径规划方法,保障了煤矿井下机器人的全局路径规划性能;其次,为了进一步优化机器人在井下复杂环境的动态避障性能,在SSA算法的基础上,融合了基于模糊规则动态权重改进的DWA算法以完成局部路径规划,实现了机器人的动态、灵活、精确避障。仿真与试验结果表明,所提SSA-IDWA方法相较于其他路径规划方法,避障能力更强、收敛精度更高、收敛速度更快,为煤矿井下机器人的路径规划提出新的解决方案。 展开更多
关键词 全局路径规划 激光雷达 煤矿井下 SSA-IDWA
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煤矿工程设计数字化转型参考架构及方法探讨
7
作者 刘畅 张建中 +2 位作者 郭军 芦辰 苏上海 《智能矿山》 2026年第2期9-14,共6页
目前,煤矿已经开始智能化的建设工作,建设智能化煤矿所需的大量数据来源于工程设计阶段,但目前工程设计的数字化转型程度,还不能实现数据从设计阶段向煤矿建设、运营阶段高效和完整地流通,煤矿生产还不能基于全面数据分析,实现工艺改进... 目前,煤矿已经开始智能化的建设工作,建设智能化煤矿所需的大量数据来源于工程设计阶段,但目前工程设计的数字化转型程度,还不能实现数据从设计阶段向煤矿建设、运营阶段高效和完整地流通,煤矿生产还不能基于全面数据分析,实现工艺改进、运行优化和生产率的提高。 展开更多
关键词 煤矿 数字化转型 智能化建设 工程设计
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煤矿智能化发展现状与面临的挑战分析
8
作者 杨正凯 《智能矿山》 2026年第1期98-105,共8页
我国煤矿智能化建设在政策支持、技术突破与示范引领下已取得阶段性成效,但仍面临思想观念不统一、技术装备适应性不足等挑战。梳理当前发展成果与瓶颈,并提出未来高质量发展路径。在政策与顶层设计方面,地方政府因地制宜制定配套政策,... 我国煤矿智能化建设在政策支持、技术突破与示范引领下已取得阶段性成效,但仍面临思想观念不统一、技术装备适应性不足等挑战。梳理当前发展成果与瓶颈,并提出未来高质量发展路径。在政策与顶层设计方面,地方政府因地制宜制定配套政策,全国建成国家级示范煤矿66处、省级示范煤矿200余处,形成“分类建设、分级达标”的推进模式。在技术应用层面,透明地质、智能快掘、无人工作面等技术迭代升级。在安全与管理革新中,一体化管控平台、灾害防控系统推动安全管理向主动防御转型,设备全生命周期管理平台通过数字孪生技术实现闭环管控。然而,煤矿智能化建设仍面临思想观念不统一、关键技术装备不足等问题。未来建议需强化政策协同、关键技术攻关、人工智能融合,并完善标准体系与人才培养机制,推动煤矿智能化建设向更大范围、更深层次、更高质量发展。 展开更多
关键词 技术突破 示范引领 煤矿智能化 思想观念
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煤矿巷道智能掘进技术进展、挑战与趋势
9
作者 张旭辉 万继成 +5 位作者 杨文娟 赵友军 欧阳广钱 王亮 赵文 王超 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期388-410,共23页
煤矿巷道智能掘进是实现智能矿山建设目标的关键环节。阐述了煤矿巷道智能掘进的内涵,通过分析全断面掘进、掘锚机、连采机及掘锚一体机快速掘进系统特性及发展现状,详细剖析了加快煤矿巷道智能掘进发展的装备精确定位、定向掘进、断面... 煤矿巷道智能掘进是实现智能矿山建设目标的关键环节。阐述了煤矿巷道智能掘进的内涵,通过分析全断面掘进、掘锚机、连采机及掘锚一体机快速掘进系统特性及发展现状,详细剖析了加快煤矿巷道智能掘进发展的装备精确定位、定向掘进、断面成形自主截割、智能支护、设备群协同控制、工作面设备故障与安全预警、地质状态感知以及工作面智能管控等关键技术。针对井下复杂环境下的装备定位与环境感知、智能控制、智能决策需求,提出了基于合作标靶的视觉定位、“视觉+”多源融合组合定位及以巷道环境特征为目标的无标靶视觉定位技术,同时,研究了视觉+深度学习巷道断面裂隙检测、巷道几何形态重建技术,提升了井下掘进装备的自主导航与环境感知能力;提出了定向掘进与纠偏、轨迹规划与截割控制、虚拟示教记忆截割、锚固孔识别、多钻臂协同支护控制以及设备群碰撞预警等技术,解决了掘进过程中掘进装备姿态难以精确控制、截割轨迹难以动态规划、支护过程协同性不足及多设备空间干涉等控制难题,实现了掘、支过程的自适应控制。将数字孪生技术融入截割控制、碰撞检测与预警、协同控制决策,构建了数字孪生驱动的掘进工作面智能管控系统,实现了物理实体与虚拟模型的实时映射、设备群协同决策、设备关键部位故障诊断、作业过程可视化管理与风险预测。提出了巷道智能掘进技术发展思路与研究方向:多模态信息融合的设备定位技术、面向复杂工况的智能控制技术、AI驱动的工作面虚实共智技术、数字孪生驱动的虚拟调试技术,实现巷道的少人化、无人化智能快速掘进。 展开更多
关键词 智能掘进 掘进数字孪生 智能感知 智能截割控制 虚拟调试
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气煤交叉开采三维可视化及风险预警研究
10
作者 王文 周青山 +4 位作者 芦晓伟 郭润生 曹海波 张通 无 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期86-94,共9页
目的为实时预警叠置区域内煤气开采潜在的风险,保障煤气交叉开采安全。以鄂尔多斯盆地内大牛地气田与呼吉尔特矿区某煤矿为工程背景,研究采动影响下天然气井受力变形特征与易破坏位置。方法建立天然气井安全避让距离控制预测方法,采用3d... 目的为实时预警叠置区域内煤气开采潜在的风险,保障煤气交叉开采安全。以鄂尔多斯盆地内大牛地气田与呼吉尔特矿区某煤矿为工程背景,研究采动影响下天然气井受力变形特征与易破坏位置。方法建立天然气井安全避让距离控制预测方法,采用3ds Max数字建模、Unity3D引擎和C#语言结合,开发煤气模型三维联动显示、交叉区域风险预警的三维可视化与风险预警平台,并开发六大功能模块。结果结果表明:以数字模型和场景搭建为基础,实现基于虚实映射的三维模型可视化,为预警平台设计开发奠定坚实基础;结合现场监测数据,提取分析采动影响下覆岩移动地表沉降对上覆油气管道变形影响,构建区域内地表下沉等值线分区的三维可视化;基于天然气井安全避让距离控制预测方法,实现天然气井与采煤工作面间的可视化实时风险预警;基于GNSS监测技术建立地表沉降监测、管道变形监测和天然气井安全避让距离监测相结合的综合风险预测预警平台。结论基于可视化平台实现气煤叠置区三维显示、数据监测和实时风险预警,可为气煤叠置区煤气协调开采提供参考,为煤气叠置区灾害防控提供依据。 展开更多
关键词 三维可视化 煤气协调开采 UNITY3D 安全避让距离 实时预警
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智慧矿山建设瓶颈的理论反思与实践路径
11
作者 蔡晓梅 叶紫涵 +3 位作者 张汝稹 甄允豪 刘婵 谭章禄 《中国煤炭》 北大核心 2026年第1期62-74,共13页
当前智慧矿山建设普遍面临投入产出比低迷、决策支持功能薄弱、数据价值挖掘不足三大突出问题,陷入“高投入、低效益”的发展困境。基于前人提出的“三个世界”模型、“层-级-链”参考模型、“四横三纵”架构及“三一理念”,从认识论与... 当前智慧矿山建设普遍面临投入产出比低迷、决策支持功能薄弱、数据价值挖掘不足三大突出问题,陷入“高投入、低效益”的发展困境。基于前人提出的“三个世界”模型、“层-级-链”参考模型、“四横三纵”架构及“三一理念”,从认识论与方法论层面系统剖析了智慧矿山建设瓶颈的深层成因。研究指出,认识论上存在本质内涵认知模糊与系统范围认知窄化的缺陷问题;方法论上表现为顶层设计缺位导致建设路径倒置、架构标准缺失阻碍系统协同、“交钥匙”模式制约技术内化与人才培养、推进策略激进激化资源错配和基建数字化空白形成数字化债务等诸多问题。针对这些问题,提出以“统一理念、统一标准、顶层设计”为先导,以“六线为纲、十块为目”为架构,以“智能采掘、试点突破”等为路径的96字方针。研究旨在为行业破解当前建设瓶颈、实现智能跃迁与可持续发展提供理论依据与实践参考。 展开更多
关键词 智慧矿山 三个世界 层级链 四横三纵 三一理念
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基于文献数据的中国矿山数智化研究关系网络构建及分析
12
作者 杨志和 《现代矿业》 2026年第1期34-43,共10页
为系统揭示中国矿山数智化研究的发展规律与演化特征,针对该领域知识结构尚不明晰的问题,采用文献计量学与社会网络分析方法,对CNKI数据库中4892条文献进行了多维关系网络构建与分析。研究发现:自2016年以来,中国矿山数智化研究呈指数... 为系统揭示中国矿山数智化研究的发展规律与演化特征,针对该领域知识结构尚不明晰的问题,采用文献计量学与社会网络分析方法,对CNKI数据库中4892条文献进行了多维关系网络构建与分析。研究发现:自2016年以来,中国矿山数智化研究呈指数级增长态势,已形成以王国法、毛善君、丁恩杰等为核心的27位高频作者学术合作网络;研究热点聚焦于数字矿山、智慧矿山、智能矿山三大主题域,呈现显著的跨学科融合特征;中国矿业大学、辽宁工程技术大学等机构构成产学研协同创新核心枢纽。未来中国矿山数智化研究领域将呈现新一代信息技术深度融合、绿色安全并重发展、产学研协同创新深化、无人自适应智能技术拓展应用等趋势,同时人工智能与数字孪生、5G与无人驾驶系统集成、空天地一体化感知体系将成为重要发展方向。研究结果为把握矿山数智化前沿动态与技术演进路径提供了科学依据。 展开更多
关键词 矿山数智化 智慧矿山 关系网络 文献计量 复杂网络分析
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煤矿综采工作面AI视频分析系统的设计与应用
13
作者 是建新 毛善君 +5 位作者 陈自新 李栋 刘国锋 张鹏鹏 陈丽 王晓 《中国煤炭》 北大核心 2026年第1期75-82,共8页
基于煤矿视频监控领域智能识别辅助生产决策的应用需求,及时发现工作面的“三违”隐患并避免事故的发生,提出了综采工作面AI视频分析系统,设计了一套集数据标注、数据集在线管理、视觉识别任务模型训练、模型成果管理、模型在线发布于... 基于煤矿视频监控领域智能识别辅助生产决策的应用需求,及时发现工作面的“三违”隐患并避免事故的发生,提出了综采工作面AI视频分析系统,设计了一套集数据标注、数据集在线管理、视觉识别任务模型训练、模型成果管理、模型在线发布于一体的视频AI训练平台,研发了一套包含视频源采集管理、模型配置管理、智能统计分析和资源监控管理等功能的视频AI应用平台。针对综采工作面特定场景识别的需求,分类匹配不同场景下摄像仪的同时联动综采设备进行报警。视频AI应用平台在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿得到实际应用,实现了综采工作面设备运行时人员不安全行为的提前预判及设备间的不安全状态预警等,提高了金凤煤矿综采工作面安全生产、经济效益和管理水平。 展开更多
关键词 智能煤矿 智能综采工作面 视频监控 AI视频分析 安全管理
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基于时空域动态聚合的井下钻场无参考视频质量评价
14
作者 王思倩 董立红 叶鸥 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期123-130,共8页
无参考视频质量评价(NRVQA)是衡量煤矿井下钻场视频质量、实现远程监控的关键。现有NRVQA方法多基于地面通用场景设计,针对井下钻场环境中因煤尘、设备振动等因素引起的视频时空复合失真问题难以取得良好效果。针对该问题,提出了一种基... 无参考视频质量评价(NRVQA)是衡量煤矿井下钻场视频质量、实现远程监控的关键。现有NRVQA方法多基于地面通用场景设计,针对井下钻场环境中因煤尘、设备振动等因素引起的视频时空复合失真问题难以取得良好效果。针对该问题,提出了一种基于时空域动态聚合的井下钻场NRVQA方法。从空间与运动2个维度分别提取钻场监控视频特征:空间特征提取分支基于Swin Transformer架构,引入局部感知增强模块,以强化煤尘干扰下的纹理与边缘细节表征能力;运动特征提取分支通过在ResNet中嵌入DeformConv3D可变形卷积模块,实现对钻机运动轨迹与煤尘扩散动态特征的精准捕捉。设计时空动态聚合模块,通过动态分配空间和运动特征权重,实现对不同失真类型与程度的判别性表达。构建Coal−DB数据集并开展消融实验和对比实验,结果表明该方法的斯皮尔曼秩相关系数、皮尔逊线性相关系数、肯德尔秩次相关系数、均方根误差分别为0.9043,0.9023,0.7536,4.6840,优于基础模型和VSFA,StableVQA等主流视频质量评价方法,且该方法预测的视频质量分数更接近主观评分。 展开更多
关键词 井下钻场 视频质量评价 视频复合失真 局部感知增强 时空动态聚合
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融合生成对抗网络和循环神经网络的矿山遥感图像目标检测
15
作者 游绍彦 万强 郭琦 《金属矿山》 北大核心 2026年第1期279-284,共6页
针对传统矿山遥感图像目标检测中目标尺度变化大、特征提取不充分、检测精度不高等问题,提出了一种融合生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)的矿山遥感图像目标检测方法。... 针对传统矿山遥感图像目标检测中目标尺度变化大、特征提取不充分、检测精度不高等问题,提出了一种融合生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)的矿山遥感图像目标检测方法。该方法首先利用改进的GAN生成高质量的矿山目标样本,扩充训练数据集;再设计双向RNN(Bi-RNN)网络提取时序特征,并与卷积神经网络提取的空间特征进行融合;最后采用Faster R-CNN检测框架实现目标检测。在包含露天采场、排土场、尾矿库等典型矿山目标的试验数据集上验证了该算法性能。结果表明:该法平均检测精度达到92.7%,比Faster R-CNN提高了4.3个百分点;对小目标的检测召回率提升明显,由85.6%提升至91.2%;检测速度达到115帧/s,为矿山安全监测和环境评估提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 矿山遥感图像 目标检测 生成对抗网络 循环神经网络
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高寒高海拔地区智慧矿山建设的技术发展趋势展望
16
作者 周冠南 范佳新 +5 位作者 张德峰 李凤龙 范春晖 李美洲 赵鑫 郭鹏豪 《露天采矿技术》 2026年第1期25-31,共7页
高寒高海拔地区矿产资源开发面临海拔高、气温低、氧气稀薄、昼夜温差大等极端挑战,传统采矿模式难以满足安全、高效、绿色发展的要求。系统梳理了高寒高海拔智慧矿山建设的技术发展现状与趋势,重点分析了无人化智能装备、智能感知与通... 高寒高海拔地区矿产资源开发面临海拔高、气温低、氧气稀薄、昼夜温差大等极端挑战,传统采矿模式难以满足安全、高效、绿色发展的要求。系统梳理了高寒高海拔智慧矿山建设的技术发展现状与趋势,重点分析了无人化智能装备、智能感知与通信网络、云端智能调度与控制及绿色低碳与生态保护等关键技术。研究表明,我国已形成具有高原特色的智能化技术体系,玉龙铜矿、普朗铜矿、西藏巨龙铜矿等项目实现了无人驾驶、智能采选、纯电驱动等技术的规模化应用,显著提升了安全水平、生产效率与环保效益。未来,高寒高海拔智慧矿山将向技术创新引领系统升级、应用场景持续拓展深化、绿色低碳与生态协同三大方向发展,通过5G-A/6G、AI算法优化及高寒高海拔专用设备研发,推动矿业向更高效、更安全、更绿色的方向发展,为全球矿业可持续发展提供中国智慧与中国方案。 展开更多
关键词 高寒高海拔 智慧矿山 无人驾驶 绿色开采 技术发展
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柳巷煤矿智能掘进系统研究与平台设计
17
作者 贺建华 王胜利 +1 位作者 张珣 刘洋 《煤矿机械》 2026年第3期230-238,共9页
为解决煤矿巷道掘进中超前探测距离短、掘进支护效率低、劳动强度大等问题,以柳巷煤矿智能掘进工作面技术升级项目为研究载体,开展智能掘进系统架构设计与建设研究。在分析矿井地质条件、现有智能化基础及掘进工作面现状的基础上,构建感... 为解决煤矿巷道掘进中超前探测距离短、掘进支护效率低、劳动强度大等问题,以柳巷煤矿智能掘进工作面技术升级项目为研究载体,开展智能掘进系统架构设计与建设研究。在分析矿井地质条件、现有智能化基础及掘进工作面现状的基础上,构建感知-网络-控制-协同-运维五级智能掘进系统架构,重点突破集中控制及多机协同、工况监测及故障诊断、自动截割、智能导向等核心技术,形成涵盖掘锚一体机智能化改造、多设备协同控制、远程集控中心建设、安全防护保障等全流程的建设方案。该系统的目标是月进尺1200 m、迎头100 m范围内作业人员不超过6人,巷道随钻探测半径不小于15 m,掘进装备定位精度不大于5 cm,为煤巷智能掘进提供可复制、可推广的技术模式与工程范例,对推动煤矿行业智能化转型、提升新质生产力具有重要意义。 展开更多
关键词 煤矿智能掘进 系统架构 多机协同 自动截割 远程控制
原文传递
矿山工程数字化交付平台
18
作者 李少辉 《智能矿山》 2026年第2期88-94,共7页
针对矿山工程数字化转型中面临的数据碎片化、系统割裂及标准不统一等问题,提出了基于矿山信息模型的数字化交付平台架构与实施路径。通过构建工程对象编码体系和多源数据融合机制,建立覆盖设计-建设-运维全生命周期的数据资产交付体系... 针对矿山工程数字化转型中面临的数据碎片化、系统割裂及标准不统一等问题,提出了基于矿山信息模型的数字化交付平台架构与实施路径。通过构建工程对象编码体系和多源数据融合机制,建立覆盖设计-建设-运维全生命周期的数据资产交付体系。分析了矿山工程数字化交付的实施路径,自主研发的MIM.CoPlat协同交付平台具有交付基础数字化管理、多源交付物数字化协同以及基于交付数据的数字化扩展应用等核心功能。平台已服务70余个工程项目,对于工程服务价值链延伸,设计咨询升级,降低数字化项目全生命周期成本,增强企业竞争力和数字化品牌溢价具有重要意义。 展开更多
关键词 协同交付 数据碎片化 信息模型 全生命周期 矿山工程
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基于LSTM−CNN的露天矿粉尘浓度预测模型
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作者 刘干 林士桢 肖双双 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期73-79,共7页
目前露天矿粉尘浓度预测模型通常依赖于已知的指标和参数来估计粉尘浓度,露天矿环境复杂多变,粉尘浓度的关键影响因素众多且难以明确界定,现有预测模型在精度和泛化能力方面存在一定的局限性,且现有预测模型往往忽视了数据中深层次的时... 目前露天矿粉尘浓度预测模型通常依赖于已知的指标和参数来估计粉尘浓度,露天矿环境复杂多变,粉尘浓度的关键影响因素众多且难以明确界定,现有预测模型在精度和泛化能力方面存在一定的局限性,且现有预测模型往往忽视了数据中深层次的时空特征,难以全面反映粉尘浓度的变化规律。针对上述问题,提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)−卷积神经网络(CNN)的露天矿粉尘浓度预测模型。利用Pearson相关性分析筛选出湿度、噪声、剥采量与风速作为粉尘浓度预测的输入指标;这些指标经预处理后输入基于注意力机制的多个并行CNN单元,分别在不同尺度上提取输入的局部空间特征,并通过注意力机制加权,以增强与粉尘浓度关联性更强的特征表达,抑制冗余或噪声信息;注意力增强后的特征被重组为时间序列格式,由LSTM门控机制捕捉粉尘浓度随时间变化的动态模式和长期依赖关系,通过全连接层实现粉尘浓度预测。实验结果表明:与单一模型LSTM,CNN和随机森林相比,LSTM−CNN的决定系数R2分别提升7.85%,12.91%和23.49%;均方根误差(RMSE)分别降低17.81%,45.76%和33.35%;平均绝对误差(MAE)分别降低26.48%,25.56%和24.52%。与融合模型随机森林−支持向量回归和随机森林−门控循环单元相比,LSTM−CNN的R2分别提升2.89%和4.79%,RMSE分别降低9.15%和14.12%,MAE分别降低11.40%和16.53%。 展开更多
关键词 露天矿 粉尘浓度预测 长短期记忆网络 卷积神经网络 粉尘浓度 PM_(2.5)
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基于数字孪生与规划放煤协同的煤矿智能开采技术
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作者 李浩荡 董启凡 李孝胜 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期411-423,共13页
为实现工作面智能化常态化运行,解决复杂地质条件下模型泛化能力不足、多设备协同效率有待提高及缺乏全链路标准化解决方案等问题,开发了基于数字孪生和规划放煤协同的煤矿智能开采系统。通过分层解耦和模块化方式,建立数字孪生系统5层... 为实现工作面智能化常态化运行,解决复杂地质条件下模型泛化能力不足、多设备协同效率有待提高及缺乏全链路标准化解决方案等问题,开发了基于数字孪生和规划放煤协同的煤矿智能开采系统。通过分层解耦和模块化方式,建立数字孪生系统5层架构和规划放煤系统5个功能模块,通过多源数据融合与跨系统协议互联等方式建立内外部系统交互,构建涵盖数据共享、指令下发、智能分析及三维可视化监控的完整交互体系,形成标准化的解决方案。建立集成三维建模、数据融合、工业物联网、RBF神经网络动态博弈算法等技术手段的全链路数字孪生系统,实现了地质勘探、设备控制、工艺优化等功能。建立以动态参数适配为核心的智能放煤决策模型,通过融合煤层地质参数、设备状态参数与工艺约束规则,构建多目标协同优化的放煤决策框架,实现复杂地质条件下放煤工艺的自适应控制和数据驱动的放煤过程动态协同与优化。研发了智能放煤远程协同操作平台,实现了可视化放煤工艺表、放煤数据统计和分析、放煤模版下发等功能,提升了放煤操作准确性和安全性,降低了人工干预度。新疆乌东煤矿开展煤矿智能开采试验,规划放煤系统动作执行准确率达到93%,生产系统自动化率达到95%,开采效率提升11%,设备故障率降低7%,大大提升了智能开采的准确性和安全性。 展开更多
关键词 数字孪生 规划放煤 智能开采 深度强化学习 远程协同操作 多源数据融合
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