
赣南红客户端讯(饶容州)为积极响应国家推进矿山智能化建设、促进矿山安全高质量发展的部署要求,破解金属矿山地下深部开采安全监测难题,赣南科技学院“岩阵以待”师生科创团队立足行业前沿,深入矿区一线持续攻关,成功研发地下深部开采智能安全监测样机,推动矿山安全监测由“被动响应”向“主动预测”升级,为智慧矿山建设提供了新的技术方案。
随着矿产资源开发不断向深部延伸,地下岩体面临高应力、高扰动和复杂构造叠加影响,冒顶、片帮、突水、冲击地压等灾害风险更加隐蔽复杂。传统监测设备普遍存在隐伏裂隙识别精度低、连续监测稳定性不足、检测数据覆盖面窄等问题,难以满足深部矿山实时感知、动态研判和超前预警需求。如何从“看见风险”迈向“预判风险”,成为智慧矿山建设亟待突破的关键课题。

矿山发生冒顶、片帮
问题来自现场,答案也在现场。赣南科技学院“岩阵以待”团队坚持把科研做在矿山一线,先后深入天高矿业、龙桥矿业、金日晟矿业等地开展调研和测试,实地考察锚杆钻进、顶板探测和井下监测设备运行情况,采集钻进振动、岩层结构和设备工况等一线数据。针对现有设备在强震动、高粉尘、潮湿复杂环境中难以连续稳定运行的问题,团队通过实验室模拟、矿区对比试验和现场验证,逐步建立钻杆三向振动模型,探索出以振动信号解码岩层信息的技术路径。

团队成员深入矿山一线调研

团队成员开展实验室与矿山对比试验
依托学校学科平台和专业技术支撑,团队构建了集“感知—传输—分析—预警”于一体的深部矿山智能监测体系,实现三项核心突破。针对隐伏裂隙早期信号弱、环境干扰强的问题,团队采用三向压电传感技术,结合宽频捕捉和杂波过滤算法,显著提升隐患识别能力。

矿山岩石预警演示
针对传统监测单点化、覆盖窄的问题,团队基于钻杆振动特征识别技术,构建全空间高密度监测网络,提升监测覆盖范围。

团队成员针对单点监测的改进
针对井下设备易受粉尘、震动和电磁干扰影响的问题,团队设计了全封闭防爆壳体、抗干扰结构和低延迟无线传输模块,保障设备在恶劣工况下连续、安全、稳定运行。


团队成员制作的设备样机模型图
该项目顺应当前矿山智能化领域“多源感知、云边端融合、智能预测预警”的技术前沿趋势,将高精度微震传感、地应力检测、岩体变形监测与无线数据传输有机融合,实现岩体状态演化的实时捕捉和风险快速反馈。经300余个钻孔实测验证,系统识别准确率达到92%,预警响应时间小于10秒。据项目团队介绍,该技术可有效降低作业面安全风险,为井下职工生命健康提供更坚实保障。

矿山岩石监测及安全管理
从实验室到井下现场,从理论建模到产品验证,赣南科技学院“岩阵以待”团队用青年智慧破解深部开采安全难题,以智能装备守护矿山生命防线。未来,团队将持续优化核心监测预警模块,加快成果转化与规模化应用,逐步拓展至更多金属矿山、隧道建设和地下空间开发场景,努力打造可复制、可推广的深部矿山安全监测样板,为推进智慧矿山建设和矿业安全高质量发展贡献青春力量。