摘 要

本文基于葛洲坝嘉鱼水泥有限公司公司杨家山石灰岩矿开采现状，对其进行绿色矿山建设的改进工作，主要内容有数字化矿山构建、矿区人员装备高精度定位与无线通讯平台、矿区资源环境信息监测与集成系统三个方面。其中，数字化矿山构建工作包括在Surpac软件平台上建立矿区地质地表模型，以及矿山人员装备无线通讯与高精度定位平台的建设，并结合矿山人员装备无线通讯与定位平台对矿山生产过程中的矿石运输、调度等工作进行相应的规划；矿区资源环境信息监测系统包括地面传感器信息集成系统、无人机遥感技术监测系统，通过遥感技术和传感器技术在矿区的协同运用，将对矿山开采过程中所产生的资源环境问题进行高效、全局的监测。

关键词：绿色矿山；Surpac；人员及装备定位；矿区资源环境监测

Abstract

Based on the mining status of the Yangjiashan limestone mine in Gezhouba Jiayu Cement Co., Ltd., this paper improves the construction of green mines. The main contents include digital mine construction, high-precision positioning and wireless communication platform for mining personnel and equipment, monitoring and monitoring of resource and environmental information in mining areas Three aspects of integrated system. Among them, the construction of digital mines includes the establishment of a geological surface model of the mining area on the Surpac software platform, as well as the construction of wireless communication and high-precision positioning platforms for mine personnel equipment, and the combination of wireless communication and positioning platforms for mine personnel equipment for ore transportation in the mine production process , Scheduling and other work to plan accordingly; the resource and environment information monitoring system of the mining area includes the ground sensor information integration system and the UAV remote sensing technology monitoring system. Through the cooperative use of remote sensing technology and sensor technology in the mining area, the mining process will be generated. The resource and environmental issues are monitored efficiently and globally.

Key Words: Green mine；Surpac；Personnel and equipment positioning；Mining area resources and environment monitoring

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 绿色矿山国内研究现状 1

1.2.2 绿色矿山国外研究现状 2

1.3 研究内容与意义 2

第2章 研究区概况 4

2.1 矿区位置 4

2.2 区域地形与地貌 4

2.3 水文地质 4

2.4 工程地质 5

2.5 环境保护方案设计 5

（1）废石 5

（2）粉尘 6

（3）噪声 6

（4）水土保持 6

（5）土地复垦 6

2.6 本章小结 6

第3章 数字化矿山系统构建 7

3.1 数字矿山建设内容 7

3.2 矿区地表模型构建 7

3.3 矿区人员装备无线通讯定位系统构建 8

3.2.1 UWB定位技术简介 8

3.2.2 UWB定位技术原理 9

3.2.3 GPSamp;UWB定位方案设计 10

3.3 本章小结 12

第4章 矿区资源环境信息监测与集成系统 13

4.1 矿区资源环境信息监测方案 13

4.2 矿区无人机遥感信息提取技术 14

4.3 地面传感器监测系统 15

4.3.1 矿区地质地形介绍 15

4.3.2 矿区地面传感器设计与布网 15

第5章 结论 18

参考文献 19

致 谢 21

绪论

1.1 研究背景

2017年，原国土资源部联合财政部等6部委印发《关于加快建设绿色矿山的实施意见》，标志着我国绿色矿山建设由“试点探索”阶段转向“全面推进”阶段，绿色矿山成为全社会对矿业行业未来发展的普遍共识，成为矿业高质量发展的必然要求和前提条件。2018年6月底，自然资源部以第18号公告的形式发布九大行业绿色矿山建设规范。绿色矿山建设行业标准从矿区环境（矿容矿貌、矿区绿化）、资源开发利用方式（绿色开发、生态环境保护与恢复）、资源综合利用（共伴生资源利用、固体废弃物利用、选矿废水利用）、节能减排（节能降耗、污染物排放）、科技创新与数字化矿山、企业管理与企业形象（企业文化、企业管理、企业诚信、企业和谐）提出具体要求，明确了一系列定性和定量指标，绿色建设要对照行业相关标准进行系统分析。必须牢固树立“绿水青山就是金山银山”的发展理念，到2020年，形成符合生态文明建设的矿业发展新模式。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 绿色矿山国内研究现状

绿色矿山建设是一项复杂的系统工程，具有涵盖范围广、涉及内容深、应用技术先进性强等特点，它对企业的综合实力有着“严苛”的要求，现阶段来看，我国企业绿色矿山建设的内容主要包括以下四个方面：

1. 矿区综合环境治理

矿区综合环境治理主要包括矿区生态环境保护、地表塌陷及闭坑复垦、绿化护坡、废气废水废渣等废弃物的综合治理、噪声扬尘的综合治理等系列工作。

1. 资源综合利用

这方面要求企业能较好的完成资源开发与综合利用指标；在矿山“三率”指标上需要满足或优于国家标准；在尾矿回收再利用方面也需要企业做出成果。

1. 节能减排

矿山节能减排要求企业在开采过程中积极采取新技术、新工艺进行节能降耗工作，在用电、用水、耗油等方面做出明显改善，工业“三废”排放达标或更优。

1. 科技创新与数字化矿山

数字矿山（Digital Mine,DM）的概念是指在统一的时空框架下，对矿山整体以及其相关现象进行统一的理解与表达。数字化矿山是企业在测量、地质、采矿、安全、计算机等各个专业知识和相关技术资料较为完备的情况下，通过建立矿山整体的三维模型构建，在相应的平台上进行模拟方案实施、生产方案设计、智能调度指挥、远程监测预警等工作，其内核是把关于矿山系统的原始数据流转换成具有矿山经济价值的知识。科技创新与数字矿山建设的总体目标在于加强矿山的高效与安全生产，其作为一个循序渐进的过程, 既是绿色矿山系统建设的重要组成部分，也是矿山信息化发展的必然选择。

因此，在国内，“绿色矿山”是一种矿山开采理念，它实质上是代表着矿山开采整个过程中应当形成的正确模式，不同的矿山企业应当根据自身的实际需求，去制定合适自身发展的绿色矿山建设规划。

1.2.2 绿色矿山国外研究现状

美国对绿色矿山建设的研究主要涉及两方面。一是矿山环境保护监督管理制度。美国1969年颁布了《国家环境政策法》，并陆续建立了矿山环境审查评价制度、环境恢复保证金制度、矿山环境督查制度等。二是矿山环境治理技术，美国1977年颁布的《露天采矿土地复垦法》规定，采矿权人开采土地所造成的破坏，必须恢复到原来状态，而不能对公众环境产生危害。