第1章 绪论 1
1.1矿业、系统与信息 1
1.2矿业系统工程 2
1.3无人矿山及自动采矿 3
1.3.1自动采矿技术进展 4
1.3.2自动采矿前沿技术 6
1.3.3自动采矿技术发展途径 7
1.4数字矿山内涵 8
1.4.1数字矿山起源 8
1.4.2数字矿山界定 9
1.4.3数字矿山研究内容 9
1.4.4研究数字矿山的意义 10
第2章 地下矿复合场理论 11
2.1地下矿复合场理论框架 11
2.1.1地下矿复合场界定 11
2.1.2地下矿复合场场量表征 11
2.2地下矿复合场一体化构模 12
2.2.1场量与体素的统一 13
2.2.2一体化模型结构 14
2.3地下矿复合场三维可视化 17
2.3.1地表地形可视化 17
2.3.2矿床可视化 22
2.3.3断层可视化 25
2.3.4井巷工程可视化 27
第3章 矿床模型构建 34
3.1矿床模型 34
3.1.1数值模型 34
3.1.2几何模型 36
3.1.3体矿化模型 37
3.2数据模型与数据结构 37
3.2.1二维数据模型和数据结构 38
3.2.2三维数据模型和数据结构 42
3.3体矿化模型 45
3.3.1体视化 45
3.3.2体绘制方法 48
3.3.3体矿化模型构建 49
第4章 地下矿火灾及救避灾仿真 56
4.1地下矿火灾仿真 56
4.1.1地下矿火灾场表征 56
4.1.2地下矿火灾场仿真 61
4.2火灾救避灾仿真 73
4.2.1避灾与救灾环境表征 73
4.2.2井下人员灾变时运动分析 76
4.2.3最佳救避灾路径解算 78
4.2.4救避灾过程仿真 82
第5章 地下矿水灾及救避灾仿真 84
5.1地下矿水灾仿真 84
5.1.1地下矿水灾场表征 84
5.1.2地下矿水灾场仿真 88
5.2水灾救避灾仿真 96
5.2.1避灾路径解算 96
5.2.2井下封闭空间存活条件分析 99
5.2.3救灾过程仿真 103
第6章 井下围岩力场仿真 105
6.1围岩力场及其数值仿真 105
6.2围岩力场数值方法 107
6.2.1连续变形数值方法 107
6.2.2非连续变形数值方法 110
6.2.3数值流形法 114
6.3围岩力场仿真软件 115
6.3.1 ANSYS应用 116
6.3.2 FLAC应用 120
6.3.3 UDEC应用 122
6.3.4发展趋势 126
第7章 信息采集处理与遥感技术 129
7.1数据与信息 129
7.2信息采集 130
7.3信息处理 130
7.4矿山遥感技术 133
7.4.1遥感与遥感系统 133
7.4.2遥感数据 135
7.4.3遥感技术矿山应用 140
第8章 矿山监控及物联网技术 146
8.1监测监控系统 146
8.1.1监控系统结构 146
8.1.2监控系统功能 149
8.2矿山监控系统 152
8.2.1矿山监控系统结构 152
8.2.2提升机控制子系统 154
8.2.3瓦斯控制子系统 154
8.2.4风机监测子系统 156
8.2.5煤与瓦斯突出预警系统 156
8.2.6井下移动目标定位 157
8.3矿山物联网技术 159
8.3.1物联网技术 159
8.3.2物联网典型应用 162
8.3.3物联网矿山应用展望 163
第9章 矿山调度及定位技术 165
9.1矿山调度技术发展 165
9.1.1发展概述 165
9.1.2 DISPATCH调度系统 165
9.2基于全球定位的矿山调度 167
9.2.1全球定位系统 167
9.2.2矿山调度系统 169
9.3地下矿人员跟踪定位 171
9.3.1地下矿人员定位技术 171
9.3.2地下矿人员定位系统 174
第10章 数字矿山系统分析 178
10.1实施策略分析 178
10.1.1建设策略分析 178
10.1.2实现措施分析 178
10.1.3建设管理分析 179
10.1.4实施周期分析 179
10.1.5工程再造分析 181
10.2系统需求分析 181
10.2.1矿山/矿业特征 181
10.2.2矿山/矿业信息需求 182
10.2.3系统技术需求 183
10.2.4系统功能需求 184
第11章 数字矿山系统设计 185
11.1系统总体设计 185
11.1.1系统逻辑结构设计 185
11.1.2系统功能结构设计 187
11.2系统功能设计 188
11.2.1统一用户认证平台设计 189
11.2.2信息门户平台设计 194
11.2.3数据管理平台设计 199
11.2.4业务构造平台设计 205
第12章 数字矿山系统实现 208
12.1系统实现技术 208
12.1.1系统开发平台 208
12.1.2系统开发技术 209
12.2信息编码实施 210
12.2.1信息编码原则 211
12.2.2信息规范实施 212
12.2.3代码编码实施 212
12.3安全体系实施 215
12.3.1安全结构构建 215
12.3.2病毒防范实施 217
12.3.3数据安全实施 218
12.3.4安全管理实施 220
第13章 数字矿山工程实践 222
13.1国外数字矿山系统 222
13.1.1 SURPAC软件应用 222
13.1.2 Datamine软件应用 224
13.2国内数字矿山系统 228
13.2.1 Longruan软件应用 228
13.2.2 CyberMines原型研发 230
参考文献 232