一种基于绿色环保的智能开采方法与流程

本发明涉及人工智能，更具体地涉及一种基于绿色环保的智能开采方法。

背景技术：

1、煤矿绿色充填开采已被作为国家安全生产先进适用技术装备进行推广，无疑已成为涵盖煤矿安全生产、矿区生态治理及固废资源化处理与利用等多领域的生态保护开采技术，运用充填采矿技术的应用率逐年递增，主要是该技术可以降低生产成本，提高回采率，并且能满足矿产业绿色发展的宏伟目标；

2、然而上述过程仍然具备以下缺点：

3、其一、目前应用的充填采矿技术虽然可以做到节能减排，但是无法进行综合分析去保证填充质量，对存在填充质量的问题需要人工进行检测，增加了采矿时间和成本，降低了采矿效率；

4、其二、当前填充采矿的方法主要通过对填充区进行勘测，缺少智能、有效的填充方法，当出现填充质量的情况时，缺少相对应的应对方案，会使填充效率降低，无法及时有效的提高填充质量。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于绿色环保的智能开采方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种基于绿色环保的智能开采方法，包括：

3、s1：用于利用勘测设备对目标矿山区域进行勘测，确定填充开采区域的分布情况，并在电脑端对填充开采区域的分布进行填充区图像绘制；

4、s2：用于通过传感器连接互联网设备对填充区信息数据进行采集，将采集的填充区信息数据进行区域划分，划分成若干个子区域，并编号1,2,3……n，并将数据传输至步骤s3；

5、s3：基于对采集的子区域填充区信息数据进行处理，得到填充倍线、料浆配合比、填充浆体的浓度及填充浆体流速；

6、s4：用于对处理后的子区域填充区信息数据进行分析，得到子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数；

7、s5：用于通过分析出的子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数进行推导，得到综合填充质量评估指数，并进行计算，根据计算出的综合填充质量评估指数对各区域内的填充质量进行评估，并判断填充质量是否合格，再将所评估的结果传输至步骤s6；

8、s6：用于根据所评估的结果对填充质量不合格的填充区域匹配合适的调整方案，并将调整方案发送至电脑终端。

9、优选的，所述步骤s1是将勘测设备与计算机相连接，将勘测的数据录入至电脑端，并绘制出填充区图像，通过填充区图像实时监测填充区的填充情况。

10、优选的，所述步骤s2是通过利用传感器实时接收填充区信息数据，将采集的填充区信息数据输入至连接的互联网设备，按填充区进行 区域划分，并按区域进行分类存储至数据库中。

11、优选的，所述步骤s3是通过同时对各子区域填充区信息数据进行提取并分类汇总，再对子区域填充区信息数据进行分析，得到影响填充质量的各项参数，包括填充倍线、料浆配合比、填充浆体的浓度、填充浆体流速及填充料浆水力坡度，并进行计算；

12、所述填充倍线是指填充是自流输送所能达到的填充范围，对填充倍线n进行计算，得出，l表示弯头、接头的换算长度在内的管路总长度，h表示充填管道起点和终点的高差；

13、所述料浆配合比是指填充体中各种物料的质量比率，是影响填充料浆输送性能的关键指标之一，再进行计算，得出料浆配合比，表示浆体中固料体积或流量，表示浆体体积或流量，表示浆体中固料的密度，表示浆体的密度；

14、所述填充浆体的浓度c，通过矿浆中固体物质的质量m1，矿浆中水的质量m2，矿浆和水的总质量m3，进行计算，得出，填充浆体的浓度直接影响到矿浆的流动性、分离效果和生产效率，填充浆体的浓度偏高，上浆率也偏高；

15、所述填充浆体流速是指充填管道中浆体的流动速度，为维持充填料浆输送过程中固料处于悬浮状态，避免堵管，流速必须大于一临界值，称为临界流速，计算得出填充浆体流速，m表示沙水比的重量，表示固体物料比重校正系数，d1表示临界管径。

16、5、优选的，所述步骤s4对填充数据进行处理后，所得到的影响填充质量的各项参数进行分析并计算，得出子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数；

17、所述子区域填充密实系数a，由所述料浆配合比yi，填充浆体的浓度c，填充浆体流速v1，进行计算，得出，n表示n次料浆配合比率；

18、所述填充下沉系数k，由填充倍线n，填充料浆水力坡度p，料浆配合比y，进行计算，得出；

19、所述填充强度系数x，由料浆配合比y，填充浆体流速v1，填充倍线n，填充时间t，进行计算，得出。

20、优选的，所述步骤s5是根据分析出的综合填充质量评估指数对各区域内的填充质量做出评估，实时检测填充时，填充质量的合格情况，将不符合填充质量标准的结果所在区域进行反馈；

21、所述综合填充质量评估指数通过子区域填充密实系数a，填充下沉系数k，填充强度系数x，计算得出，当综合填充质量评估指数>1时，表示填充质量不合格，需要对填充进行控制，将评估的结果传输至步骤s6，当0<<1时，评估出的填充质量情况良好，继续对填充质量继续检测。

22、优选的，所述步骤s6是根据将接收到的评估的结果，对填充质量不合格的填充区域匹配合适的调整方案，根据对各区域内填充做出适当控制，使填充质量保持在合格的范围内，提醒工作人员对填充进行调整。

23、本发明的技术效果和优点：

24、本发明对填充区进行图像采集，通过对填充区信息数据进行实时采集，并进行区域划分，再对子区域填充区信息数据进行处理，通过对子区域填充区信息数据进行分析，得到子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数，由分析出的子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数进行推导，得出综合填充质量评估指数，并对各区域内的填充质量进行评估，根据所评估的结果对填充质量不合格的填充区域匹配合适的调整方案，能够实时对填充区的填充情况进行检测和控制，通过各项参数综合分析填充质量是否符合标准，对存在填充质量不合格的填充区给出合适的调整方案，提高了填充效率和填充质量，降低了采矿时间和成本，增加了采矿效率。

技术特征：

1.一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s1是将勘测设备与计算机相连接，将勘测的数据录入至电脑端，并绘制出填充区图像，通过填充区图像实时监测填充区的填充情况。

3.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s2是通过利用传感器实时接收填充区信息数据，将采集的填充区信息数据输入至连接的互联网设备，按填充区进行 区域划分，并按区域进行分类存储至数据库中。

4.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s3是通过同时对各子区域填充区信息数据进行提取并分类汇总，再对子区域填充区信息数据进行分析，得到影响填充质量的各项参数，包括填充倍线、料浆配合比、填充浆体的浓度、填充浆体流速及填充料浆水力坡度，并进行计算；

5.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s4对填充数据进行处理后，所得到的影响填充质量的各项参数进行分析并计算，得出子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数；

6.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s5是根据分析出的综合填充质量评估指数对各区域内的填充质量做出评估，实时检测填充时，填充质量的合格情况，将不符合填充质量标准的结果所在区域进行反馈；

7.根据权利要求1所述的一种基于绿色环保的智能开采方法，其特征在于：所述步骤s6是根据将接收到的评估的结果，对填充质量不合格的填充区域匹配合适的调整方案，根据对各区域内填充做出适当控制，使填充质量保持在合格的范围内，提醒工作人员对填充进行调整。

技术总结
本发明涉及人工智能领域，且公开了一种基于绿色环保的智能开采方法，本发明对填充区进行图像采集，再对填充区信息数据进行实时采集，通过对子区域填充区信息数据进行处理，通过对子区域填充区信息数据进行分析，对分析得到的子区域填充密实系数、填充下沉系数及填充强度系数，进行推导出综合填充质量评估指数，并对填充质量进行评估，根据所评估的结果对填充质量不合格的填充区域匹配合适的调整方案，能够实时对填充区的填充情况进行检测和控制，通过各项参数综合分析填充质量是否符合标准，对存在填充质量不合格的填充区给出合适的调整方案，提高了填充效率和填充质量。

技术研发人员：宋庆爽,刘朋,王传晨
受保护的技术使用者：济宁矿业集团有限公司霄云煤矿
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15