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项目年度编号
2500080223
成果公布年份
2025
成果简介
该项目属于采矿工程学科，露天开采领域，重点解决中国大型露天矿绿色低碳分期开采整体优化设计、无人智能开采及大型露天矿深部开采边坡稳定性与控制的重大技术难题。项目历经18年攻关，创立了集大型露天矿分期规划中三大要素的整体优化理论、方法、数学模型和算法，大型露天矿无人采矿及智能管控技术、边坡稳定性与控制为一体的露天矿绿色智能安全高效技术体系。主要内容如下：
1.率先提出了大型露天矿分期规划中三大要素的整体优化理论、方法、数学模型和算法。首次提出了把“分期数、分期境界和最终境界”三大分期方案要素均作为决策变量，进行整体优化，从而突破一直以来“先优化最终境界，而后在最终境界中进行分期划分”的传统模式，克服这一模式得不到全局最优方案的不足，成功解决了三大要素的整体优化难题。
2.首次研发了车-路-云-面协同的露天矿无人采矿与智能管控技术。研发了多源时空数据融合的地图实时更新技术以及适配矿山场景新能源矿卡无人驾驶技术等，开发了露天矿无人开采与智能管控一体化平台，解决了无人驾驶矿卡复杂环境适应性和精准控制难、作业效率的区域靶向更新与增量动态分发难等关键科学问题。
3.创立了大型露天矿滑坡地质灾害全过程精准化防控技术。率先提出了露天矿平面非规则形态边坡三维稳定性分析方法体系，为边坡空间形态精准化设计提供了科学手段；建立了露天矿深部强排陡帮边坡稳定控制开采技术，实现了资源绿色高效开采与边坡稳定控制的最佳结合；首创了基于表面与深部位移监测信息相协同的滑坡预警理论体系，解决了滑坡地质灾害精准化预警难题。
研究成果授权发明专利43项，实用新型专利6项，软件著作权67项，制定国际、国家、行业、团体标准9项，开发国家级露天开采虚拟仿真实验平台1个，发表论文177篇，出版学术著作13部，多位院士及行业专家评价为：
该成果填补了国内外空白，整体技术达到国际领先水平。
成果已在南芬露天矿、巴基斯坦塔尔煤田Ⅱ区块露天煤矿、紫金山铜金矿等68个露天矿得到推广应用，近三年实现新增销售额282.37亿元，新增利润138.09亿元。技术成果入选国家矿山安全监督局工业和信息化部《矿山领域机器人典型应用场景名单》《新疆矿山安全先进适用技术及装备推广目录》，以及2024年人工智能赋能新型工业化典型应用案例。
完成人
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