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文檔簡(jiǎn)介
礦產(chǎn)行業(yè)智能化礦山開(kāi)采與安全監(jiān)測(cè)方案TOC\o"1-2"\h\u2073第一章礦山智能化概述 280371.1礦山智能化發(fā)展背景 261701.2礦山智能化發(fā)展趨勢(shì) 389961.3礦山智能化關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn) 320410第二章智能化礦山開(kāi)采技術(shù) 464772.1智能化礦山開(kāi)采技術(shù)概述 4259212.2智能化礦山開(kāi)采系統(tǒng)架構(gòu) 48432.3智能化礦山開(kāi)采設(shè)備選型與應(yīng)用 4285892.4智能化礦山開(kāi)采案例分析 512919第三章礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù) 5327633.1礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)概述 532603.2礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu) 686413.3礦山安全監(jiān)測(cè)設(shè)備選型與應(yīng)用 680063.3.1地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備 6260233.3.2通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備 6142463.3.3機(jī)電設(shè)施監(jiān)測(cè)設(shè)備 6277653.3.4人員定位與安全預(yù)警設(shè)備 6161453.4礦山安全監(jiān)測(cè)案例分析 7245353.4.1項(xiàng)目背景 7124533.4.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容 7281703.4.3設(shè)備選型與應(yīng)用 727823.4.4監(jiān)測(cè)效果 718436第四章礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 7239664.1礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 7240294.2礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu) 7249414.3礦山物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選型與應(yīng)用 8131854.3.1設(shè)備選型 8107304.3.2應(yīng)用場(chǎng)景 8143244.4礦山物聯(lián)網(wǎng)案例分析 8216254.4.1某煤礦礦井安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 870864.4.2某金屬礦山設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 923990第五章人工智能在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用 9181355.1人工智能在礦山開(kāi)采中的概述 9233545.2人工智能在礦山開(kāi)采中的關(guān)鍵技術(shù) 9221265.2.1數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù) 911935.2.2機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)技術(shù) 9326735.2.3計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù) 936305.3人工智能在礦山開(kāi)采中的案例分析 9294035.3.1某礦山企業(yè)資源勘探案例 9101845.3.2某礦山企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度案例 10256865.3.3某礦山企業(yè)安全監(jiān)控案例 1020505第六章大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用 10200246.1大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的概述 10242156.2大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的關(guān)鍵技術(shù) 10246956.2.1數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù) 1021236.2.2數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理技術(shù) 10299906.2.3數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù) 10316176.2.4數(shù)據(jù)可視化技術(shù) 11214606.3大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的案例分析 1121025第七章礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng) 1194997.1礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述 11223947.2礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)架構(gòu) 11162907.3礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備選型與應(yīng)用 12178707.4礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)案例分析 12529第八章礦山環(huán)境保護(hù)與治理 132278.1礦山環(huán)境保護(hù)與治理概述 13188938.2礦山環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù) 13159638.2.1礦山土地復(fù)墾技術(shù) 13216278.2.2礦山水資源保護(hù)技術(shù) 13209108.2.3礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù) 1327048.2.4礦山固體廢棄物處理技術(shù) 13166218.2.5礦山環(huán)境污染治理技術(shù) 14254698.3礦山環(huán)境保護(hù)與治理案例分析 1412482第九章礦山智能化人才培養(yǎng)與政策支持 14225949.1礦山智能化人才培養(yǎng)概述 14269519.2礦山智能化人才培養(yǎng)體系 14162209.2.1培養(yǎng)目標(biāo) 146739.2.2培養(yǎng)層次 1513959.2.3培養(yǎng)方式 15326559.3礦山智能化政策支持與法規(guī) 1541489.3.1政策支持 1534009.3.2法規(guī)建設(shè) 1517719第十章礦山智能化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與展望 15699710.1礦山智能化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 151559310.2礦山智能化發(fā)展挑戰(zhàn)與機(jī)遇 162133510.3礦山智能化發(fā)展展望 17,第一章礦山智能化概述1.1礦山智能化發(fā)展背景我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量逐年增加,礦山開(kāi)采規(guī)模不斷擴(kuò)大。但是傳統(tǒng)的礦山開(kāi)采方式存在諸多問(wèn)題,如資源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、安全風(fēng)險(xiǎn)高等。為提高礦山開(kāi)采效率,降低成本,保障礦工生命安全,我國(guó)及相關(guān)部門(mén)高度重視礦產(chǎn)行業(yè)的智能化發(fā)展。礦山智能化是新時(shí)代礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵途徑。1.2礦山智能化發(fā)展趨勢(shì)(1)數(shù)字化礦山數(shù)字化礦山是礦山智能化發(fā)展的基礎(chǔ),通過(guò)將礦山生產(chǎn)、管理、安全等方面的信息進(jìn)行數(shù)字化處理,實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理和應(yīng)用。數(shù)字化礦山為智能化礦山提供了數(shù)據(jù)支持,有助于提高礦山生產(chǎn)效率和管理水平。(2)自動(dòng)化礦山自動(dòng)化礦山是指采用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)和調(diào)度。自動(dòng)化礦山可以減少人工干預(yù),降低安全風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)效率。(3)智能化礦山智能化礦山是在數(shù)字化、自動(dòng)化礦山的基礎(chǔ)上,運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)、安全、環(huán)保等方面的智能化管理。智能化礦山可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山資源的精確預(yù)測(cè)、高效開(kāi)采和優(yōu)化配置,提高礦山整體效益。(4)綠色礦山綠色礦山是指在礦山開(kāi)采過(guò)程中,充分運(yùn)用環(huán)保、節(jié)能、減排等技術(shù),實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。綠色礦山是礦山智能化發(fā)展的重要方向,有助于實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)。1.3礦山智能化關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)(1)感知技術(shù)感知技術(shù)是礦山智能化發(fā)展的基礎(chǔ),包括遙感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)等。通過(guò)感知技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為礦山智能化決策提供數(shù)據(jù)支持。(2)大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)在礦山智能化中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘、分析和處理,為礦山生產(chǎn)、安全、環(huán)保等方面提供決策依據(jù)。(3)人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)在礦山智能化中的應(yīng)用,包括智能識(shí)別、智能優(yōu)化、智能調(diào)度等。人工智能技術(shù)可以提高礦山生產(chǎn)效率,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。(4)云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算技術(shù)可以為礦山智能化提供強(qiáng)大的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力,實(shí)現(xiàn)礦山資源的優(yōu)化配置。但是礦山智能化發(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn),如技術(shù)成熟度、成本投入、人才短缺等。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),我國(guó)及相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)礦山智能化技術(shù)研發(fā)的支持力度,培養(yǎng)高素質(zhì)人才,推動(dòng)礦山智能化發(fā)展。第二章智能化礦山開(kāi)采技術(shù)2.1智能化礦山開(kāi)采技術(shù)概述智能化礦山開(kāi)采技術(shù)是指運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行智能化改造,實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采自動(dòng)化、信息化、智能化的一種新型開(kāi)采方式。該技術(shù)以提高礦山資源開(kāi)采效率、降低生產(chǎn)成本、保障安全生產(chǎn)、減少環(huán)境污染為目標(biāo),是未來(lái)礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的重要方向。2.2智能化礦山開(kāi)采系統(tǒng)架構(gòu)智能化礦山開(kāi)采系統(tǒng)架構(gòu)主要包括以下幾個(gè)層次:(1)數(shù)據(jù)采集層:通過(guò)各種傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集礦山生產(chǎn)過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù),如地質(zhì)信息、礦體分布、開(kāi)采狀態(tài)等。(2)數(shù)據(jù)傳輸層:通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。(3)數(shù)據(jù)處理與分析層:對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,決策支持信息。(4)控制與執(zhí)行層:根據(jù)分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開(kāi)采設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。(5)信息服務(wù)層:為礦山企業(yè)提供決策支持、生產(chǎn)管理、安全生產(chǎn)等方面的信息。2.3智能化礦山開(kāi)采設(shè)備選型與應(yīng)用智能化礦山開(kāi)采設(shè)備主要包括以下幾類(lèi):(1)智能化礦山開(kāi)采設(shè)備:如智能鉆孔設(shè)備、智能爆破設(shè)備、智能切割設(shè)備等。(2)自動(dòng)化控制系統(tǒng):如礦山自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、礦山自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)等。(3)信息化管理系統(tǒng):如礦山資源管理系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。(4)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備:如礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、礦山災(zāi)害預(yù)警設(shè)備等。智能化礦山開(kāi)采設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例包括:(1)智能鉆孔設(shè)備在礦山開(kāi)采過(guò)程中的自動(dòng)定位、導(dǎo)航、鉆孔作業(yè)。(2)智能爆破設(shè)備根據(jù)礦體特性自動(dòng)調(diào)整爆破參數(shù),提高爆破效果。(3)自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。(4)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)礦山環(huán)境、災(zāi)害預(yù)警等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保證礦山安全生產(chǎn)。2.4智能化礦山開(kāi)采案例分析以下為幾個(gè)典型的智能化礦山開(kāi)采案例分析:案例一:某礦山企業(yè)采用智能化礦山開(kāi)采技術(shù),實(shí)現(xiàn)了礦山資源的高效利用。通過(guò)智能鉆孔、爆破、切割等設(shè)備,提高了開(kāi)采效率,降低了生產(chǎn)成本。案例二:某礦山企業(yè)運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了礦山生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度,提高了生產(chǎn)管理水平。案例三:某礦山企業(yè)采用安全監(jiān)測(cè)設(shè)備,對(duì)礦山環(huán)境、災(zāi)害預(yù)警等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),有效保障了礦山安全生產(chǎn)。案例四:某礦山企業(yè)通過(guò)信息化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了礦山資源、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)的信息共享和協(xié)同作業(yè),提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。第三章礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)3.1礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)概述礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)是礦產(chǎn)行業(yè)智能化礦山開(kāi)采的重要組成部分,其目的是通過(guò)監(jiān)測(cè)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的安全信息,實(shí)時(shí)掌握礦山安全狀況,預(yù)防和控制安全的發(fā)生。礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域,包括地質(zhì)、力學(xué)、電子、通信、計(jì)算機(jī)等,主要分為以下幾個(gè)方面:(1)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè):主要包括地表位移、地下位移、巖體應(yīng)力、地下水、地震等監(jiān)測(cè)內(nèi)容;(2)通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè):主要包括空氣質(zhì)量、風(fēng)速、風(fēng)向、有害氣體濃度等監(jiān)測(cè)內(nèi)容;(3)機(jī)電設(shè)施監(jiān)測(cè):主要包括供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)內(nèi)容;(4)人員定位與安全預(yù)警:主要包括人員位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、緊急呼叫等監(jiān)測(cè)內(nèi)容。3.2礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)主要包括以下幾個(gè)層次:(1)感知層:通過(guò)各種傳感器實(shí)時(shí)采集礦山環(huán)境信息,包括地質(zhì)、通風(fēng)、機(jī)電等方面的數(shù)據(jù);(2)傳輸層:通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò),將感知層采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心;(3)數(shù)據(jù)處理層:對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析,各類(lèi)安全預(yù)警信息;(4)應(yīng)用層:根據(jù)安全預(yù)警信息,制定相應(yīng)的安全措施,指導(dǎo)礦山生產(chǎn)。3.3礦山安全監(jiān)測(cè)設(shè)備選型與應(yīng)用3.3.1地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括位移傳感器、應(yīng)力傳感器、地下水監(jiān)測(cè)儀器等。位移傳感器主要用于監(jiān)測(cè)地表和地下位移,應(yīng)力傳感器用于監(jiān)測(cè)巖體應(yīng)力變化,地下水監(jiān)測(cè)儀器用于監(jiān)測(cè)地下水水位和水質(zhì)。這些設(shè)備應(yīng)根據(jù)礦山地質(zhì)條件、監(jiān)測(cè)目的和精度要求進(jìn)行選型。3.3.2通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括空氣質(zhì)量檢測(cè)儀、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、有害氣體檢測(cè)儀等。這些設(shè)備應(yīng)具備高精度、實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)能力,以滿(mǎn)足礦山通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求。3.3.3機(jī)電設(shè)施監(jiān)測(cè)設(shè)備機(jī)電設(shè)施監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。這些設(shè)備應(yīng)根據(jù)礦山機(jī)電設(shè)施的特點(diǎn)和需求進(jìn)行選型,實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控。3.3.4人員定位與安全預(yù)警設(shè)備人員定位與安全預(yù)警設(shè)備主要包括人員定位系統(tǒng)、緊急呼叫系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)軌跡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。這些設(shè)備應(yīng)具備高精度定位、實(shí)時(shí)通信、緊急響應(yīng)等功能,保證礦山作業(yè)人員的安全。3.4礦山安全監(jiān)測(cè)案例分析以下以某礦山安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為例,介紹礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。3.4.1項(xiàng)目背景某礦山位于我國(guó)西部地區(qū),礦山生產(chǎn)規(guī)模較大,地質(zhì)條件復(fù)雜,安全風(fēng)險(xiǎn)較高。為提高礦山安全生產(chǎn)水平,降低安全風(fēng)險(xiǎn),礦山企業(yè)決定引入礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù)。3.4.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容本項(xiàng)目主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括地質(zhì)環(huán)境、通風(fēng)環(huán)境、機(jī)電設(shè)施和人員定位等方面。3.4.3設(shè)備選型與應(yīng)用(1)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備:采用位移傳感器、應(yīng)力傳感器、地下水監(jiān)測(cè)儀器等;(2)通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備:采用空氣質(zhì)量檢測(cè)儀、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、有害氣體檢測(cè)儀等;(3)機(jī)電設(shè)施監(jiān)測(cè)設(shè)備:采用電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等;(4)人員定位與安全預(yù)警設(shè)備:采用人員定位系統(tǒng)、緊急呼叫系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)軌跡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。3.4.4監(jiān)測(cè)效果通過(guò)引入礦山安全監(jiān)測(cè)技術(shù),該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中安全信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),有效預(yù)防和控制了安全的發(fā)生,提高了礦山安全生產(chǎn)水平。同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析為礦山企業(yè)提供了決策依據(jù),有助于優(yōu)化生產(chǎn)管理。第四章礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)4.1礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與礦山生產(chǎn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能控制與優(yōu)化管理的一種新興技術(shù)。該技術(shù)利用各類(lèi)傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備,對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理和分析,為礦山企業(yè)提供決策支持,提高礦山生產(chǎn)效率、降低成本、保障安全。4.2礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)主要包括以下幾個(gè)層次:(1)感知層:通過(guò)各種傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備,對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員定位等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。(2)傳輸層:通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),將感知層采集到的數(shù)據(jù)傳輸至平臺(tái)層進(jìn)行處理。(3)平臺(tái)層:對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ)和展示,為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。(4)應(yīng)用層:根據(jù)實(shí)際需求,開(kāi)發(fā)各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng),為礦山企業(yè)提供決策支持、生產(chǎn)優(yōu)化、安全監(jiān)管等服務(wù)。4.3礦山物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選型與應(yīng)用4.3.1設(shè)備選型礦山物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選型應(yīng)考慮以下因素:(1)設(shè)備功能:滿(mǎn)足礦山生產(chǎn)環(huán)境要求,具備較強(qiáng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性。(2)設(shè)備兼容性:支持多種通信協(xié)議,易于與其他系統(tǒng)設(shè)備集成。(3)設(shè)備成本:在滿(mǎn)足功能要求的前提下,盡可能降低設(shè)備成本。(4)設(shè)備可維護(hù)性:便于維護(hù)和管理,降低運(yùn)維成本。4.3.2應(yīng)用場(chǎng)景礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在以下場(chǎng)景中具有廣泛應(yīng)用:(1)礦井安全監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境參數(shù),如瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、溫度等,及時(shí)發(fā)覺(jué)異常情況并預(yù)警。(2)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),如電機(jī)電流、軸承溫度等,預(yù)防設(shè)備故障。(3)人員定位管理:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下人員位置,便于緊急調(diào)度和救援。(4)生產(chǎn)優(yōu)化:根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,提高生產(chǎn)效率。4.4礦山物聯(lián)網(wǎng)案例分析以下為兩個(gè)礦山物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的案例分析:4.4.1某煤礦礦井安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目該項(xiàng)目通過(guò)部署礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境參數(shù),包括瓦斯?jié)舛取L(fēng)速、溫度等。當(dāng)監(jiān)測(cè)到異常參數(shù)時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信息,通知相關(guān)人員及時(shí)處理。項(xiàng)目實(shí)施后,礦井安全率明顯降低,有效保障了礦工的生命安全。4.4.2某金屬礦山設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)項(xiàng)目該項(xiàng)目通過(guò)部署設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),如電機(jī)電流、軸承溫度等。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析,提前發(fā)覺(jué)設(shè)備故障隱患,指導(dǎo)礦山企業(yè)進(jìn)行設(shè)備維護(hù),降低了設(shè)備故障率,提高了生產(chǎn)效率。第五章人工智能在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用5.1人工智能在礦山開(kāi)采中的概述科技的發(fā)展,人工智能技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。在礦產(chǎn)行業(yè),人工智能技術(shù)的應(yīng)用也日益顯現(xiàn)出其重要作用。礦山開(kāi)采作為一項(xiàng)復(fù)雜、高風(fēng)險(xiǎn)的工程,引入人工智能技術(shù)可以有效提高生產(chǎn)效率,降低安全風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)綠色、高效、安全的礦山開(kāi)采。5.2人工智能在礦山開(kāi)采中的關(guān)鍵技術(shù)5.2.1數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)是人工智能在礦山開(kāi)采中的基礎(chǔ)。通過(guò)傳感器、無(wú)人機(jī)等設(shè)備,可以實(shí)時(shí)獲取礦山現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù),如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦藏分布、環(huán)境參數(shù)等。運(yùn)用數(shù)據(jù)處理技術(shù),將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整合、分析,為后續(xù)人工智能應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。5.2.2機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)技術(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)技術(shù)是人工智能在礦山開(kāi)采中的核心。通過(guò)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,使計(jì)算機(jī)具備自我學(xué)習(xí)和推理能力,從而實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采中的智能決策。這些技術(shù)在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用包括:資源勘探、生產(chǎn)調(diào)度、安全監(jiān)控等。5.2.3計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是人工智能在礦山開(kāi)采中的重要組成部分。通過(guò)攝像頭、激光雷達(dá)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中的異常情況進(jìn)行識(shí)別和預(yù)警。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用包括:礦工行為識(shí)別、設(shè)備故障檢測(cè)、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等。5.3人工智能在礦山開(kāi)采中的案例分析5.3.1某礦山企業(yè)資源勘探案例某礦山企業(yè)利用人工智能技術(shù)進(jìn)行資源勘探,通過(guò)收集地質(zhì)、地球物理數(shù)據(jù),運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法建立礦藏分布模型。該模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)礦藏位置和品位,為礦山開(kāi)采提供科學(xué)依據(jù)。5.3.2某礦山企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度案例某礦山企業(yè)運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度,通過(guò)實(shí)時(shí)采集礦山現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù),運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃。該方案有效提高了礦山生產(chǎn)效率,降低了成本。5.3.3某礦山企業(yè)安全監(jiān)控案例某礦山企業(yè)采用人工智能技術(shù)進(jìn)行安全監(jiān)控,通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)礦工行為、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,發(fā)覺(jué)異常情況及時(shí)預(yù)警。該方案有效降低了礦山安全的發(fā)生概率,保障了礦工的生命安全。(案例待補(bǔ)充,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整)第六章大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用6.1大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的概述科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,大數(shù)據(jù)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。礦山開(kāi)采行業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè),也迎來(lái)了智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。大數(shù)據(jù)分析作為一種新興的信息處理技術(shù),具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘和分析能力,可以為礦山開(kāi)采提供高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。本章將探討大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用,以期為礦山開(kāi)采提供新的技術(shù)手段。6.2大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的關(guān)鍵技術(shù)6.2.1數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)是大量的數(shù)據(jù)。在礦山開(kāi)采過(guò)程中,需要通過(guò)各類(lèi)傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等實(shí)時(shí)采集礦山地質(zhì)、設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)狀況等數(shù)據(jù),并將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便后續(xù)分析處理。6.2.2數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理技術(shù)礦山開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)往往存在一定的噪聲和缺失,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理,以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。數(shù)據(jù)清洗主要包括去除重復(fù)數(shù)據(jù)、填補(bǔ)缺失數(shù)據(jù)、消除異常值等。6.2.3數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是大數(shù)據(jù)分析的核心。在礦山開(kāi)采中,可以利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、聚類(lèi)分析、分類(lèi)預(yù)測(cè)等方法,挖掘出有價(jià)值的信息,為礦山開(kāi)采提供決策支持。6.2.4數(shù)據(jù)可視化技術(shù)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是將大數(shù)據(jù)分析結(jié)果以圖形、圖像等形式直觀(guān)展示出來(lái),便于礦山工作人員理解和應(yīng)用。通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù),可以直觀(guān)地展示礦山開(kāi)采過(guò)程中的各類(lèi)信息,提高決策效率。6.3大數(shù)據(jù)分析在礦山開(kāi)采中的案例分析案例一:礦山安全監(jiān)測(cè)在某礦山,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)礦山安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,發(fā)覺(jué)存在安全隱患的區(qū)域,及時(shí)采取防范措施,有效降低了安全的發(fā)生概率。案例二:礦山資源優(yōu)化配置通過(guò)對(duì)礦山地質(zhì)、品位、開(kāi)采狀況等數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,可以為礦山資源優(yōu)化配置提供依據(jù)。在某礦山,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的高效利用,提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。案例三:礦山設(shè)備故障預(yù)測(cè)與維護(hù)利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)礦山設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,發(fā)覺(jué)設(shè)備運(yùn)行中的異常情況,預(yù)測(cè)設(shè)備故障,為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。在某礦山,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,成功預(yù)測(cè)了設(shè)備故障,避免了設(shè)備損壞和停機(jī)時(shí)間,降低了生產(chǎn)成本。案例四:礦山生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化通過(guò)對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,可以找出生產(chǎn)過(guò)程中的瓶頸環(huán)節(jié),為生產(chǎn)優(yōu)化提供依據(jù)。在某礦山,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化,提高了生產(chǎn)效率。第七章礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)7.1礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制,以提高礦山生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保障生產(chǎn)安全。礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括礦山生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。7.2礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)架構(gòu)礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)架構(gòu)主要包括以下幾個(gè)層次:(1)感知層:通過(guò)傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等,實(shí)時(shí)采集礦山生產(chǎn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù),如地質(zhì)條件、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等。(2)傳輸層:將感知層采集的數(shù)據(jù)通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信方式傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。(3)數(shù)據(jù)處理層:對(duì)傳輸層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ),為決策層提供數(shù)據(jù)支持。(4)決策層:根據(jù)數(shù)據(jù)處理層提供的數(shù)據(jù),制定相應(yīng)的控制策略,實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。(5)執(zhí)行層:根據(jù)決策層的控制指令,對(duì)礦山生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制。7.3礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備選型與應(yīng)用礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備選型與應(yīng)用應(yīng)遵循以下原則:(1)可靠性:設(shè)備應(yīng)具有較高的可靠性,以滿(mǎn)足礦山生產(chǎn)環(huán)境的要求。(2)實(shí)時(shí)性:設(shè)備應(yīng)具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸能力,以滿(mǎn)足礦山生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制需求。(3)兼容性:設(shè)備應(yīng)具備良好的兼容性,便于與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成。以下為礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)部分關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用:(1)傳感器:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù),如溫度、濕度、壓力、振動(dòng)等。(2)執(zhí)行器:根據(jù)控制指令,對(duì)礦山生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制。(3)數(shù)據(jù)采集卡:用于將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。(4)通信設(shè)備:用于實(shí)現(xiàn)感知層與數(shù)據(jù)處理層之間的數(shù)據(jù)傳輸。(5)監(jiān)控系統(tǒng):對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高生產(chǎn)安全性。7.4礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)案例分析以下為某礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)的案例分析:(1)項(xiàng)目背景:某礦山位于我國(guó)西部地區(qū),礦山資源豐富,但地形復(fù)雜,生產(chǎn)環(huán)境惡劣。為提高礦山生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,保障生產(chǎn)安全,礦山?jīng)Q定引入自動(dòng)化控制系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì):根據(jù)礦山實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了一套包括感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、決策層和執(zhí)行層的礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng)。(3)設(shè)備選型:選用了具有較高可靠性和實(shí)時(shí)性的傳感器、執(zhí)行器、數(shù)據(jù)采集卡、通信設(shè)備等,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(4)系統(tǒng)實(shí)施:在礦山現(xiàn)場(chǎng)部署了傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備,建立了數(shù)據(jù)處理中心,實(shí)現(xiàn)了礦山生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。(5)效果評(píng)估:通過(guò)實(shí)施礦山自動(dòng)化控制系統(tǒng),礦山生產(chǎn)效率提高了30%,生產(chǎn)成本降低了20%,生產(chǎn)安全性得到了有效保障。第八章礦山環(huán)境保護(hù)與治理8.1礦山環(huán)境保護(hù)與治理概述礦山環(huán)境保護(hù)與治理是指在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中,針對(duì)礦山環(huán)境所采取的保護(hù)、修復(fù)與治理措施。礦山環(huán)境保護(hù)與治理旨在減少礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧共生。礦山環(huán)境保護(hù)與治理主要包括以下幾個(gè)方面:(1)礦山環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的制定與執(zhí)行;(2)礦山環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用;(3)礦山環(huán)境保護(hù)與治理資金的投入與管理;(4)礦山環(huán)境保護(hù)與治理效果的評(píng)估與監(jiān)督。8.2礦山環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)礦山環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:8.2.1礦山土地復(fù)墾技術(shù)礦山土地復(fù)墾技術(shù)是指對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中破壞的土地進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)土地的生產(chǎn)力和生態(tài)環(huán)境。主要技術(shù)措施包括:土地平整、土壤改良、植被恢復(fù)等。8.2.2礦山水資源保護(hù)技術(shù)礦山水資源保護(hù)技術(shù)旨在減少礦山開(kāi)采對(duì)水資源的影響,主要包括:水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)、水資源保護(hù)措施設(shè)計(jì)、水資源監(jiān)測(cè)與管理等。8.2.3礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)主要包括:礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程等。8.2.4礦山固體廢棄物處理技術(shù)礦山固體廢棄物處理技術(shù)是指對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化利用,主要包括:廢棄物分類(lèi)、廢棄物處理方法、廢棄物資源化利用等。8.2.5礦山環(huán)境污染治理技術(shù)礦山環(huán)境污染治理技術(shù)包括:大氣污染治理、水污染治理、土壤污染治理等。8.3礦山環(huán)境保護(hù)與治理案例分析以下為幾個(gè)礦山環(huán)境保護(hù)與治理的案例分析:案例一:某露天煤礦環(huán)境保護(hù)與治理某露天煤礦在開(kāi)采過(guò)程中,采取了一系列環(huán)境保護(hù)與治理措施,如:土地復(fù)墾、水資源保護(hù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等。通過(guò)實(shí)施這些措施,有效減輕了礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧共生。案例二:某地下礦山環(huán)境保護(hù)與治理某地下礦山在開(kāi)采過(guò)程中,重視環(huán)境保護(hù)與治理工作,開(kāi)展了礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、水資源保護(hù)、固體廢棄物處理等工作。通過(guò)采取一系列治理措施,使礦山環(huán)境得到了有效改善,為礦山可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。案例三:某礦山環(huán)境保護(hù)與治理模式創(chuàng)新某礦山在環(huán)境保護(hù)與治理方面進(jìn)行了模式創(chuàng)新,引入了第三方治理機(jī)制,將礦山環(huán)境保護(hù)與治理納入企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程。通過(guò)創(chuàng)新治理模式,礦山環(huán)境保護(hù)與治理取得了顯著成效,為我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)與治理提供了有益借鑒。第九章礦山智能化人才培養(yǎng)與政策支持9.1礦山智能化人才培養(yǎng)概述科技的不斷發(fā)展,礦山智能化已經(jīng)成為礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。礦山智能化人才培養(yǎng)成為推動(dòng)礦產(chǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵因素。礦山智能化人才培養(yǎng)旨在培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神、專(zhuān)業(yè)技能和實(shí)際操作能力的復(fù)合型人才,以滿(mǎn)足礦山智能化發(fā)展需求。9.2礦山智能化人才培養(yǎng)體系9.2.1培養(yǎng)目標(biāo)礦山智能化人才培養(yǎng)體系應(yīng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)具備以下能力的人才:(1)掌握礦山智能化相關(guān)理論知識(shí);(2)熟悉礦山智能化設(shè)備的使用與維護(hù);(3)具備礦山智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試及優(yōu)化能力;(4)能夠進(jìn)行礦山智能化項(xiàng)目的管理與決策。9.2.2培養(yǎng)層次礦山智能化人才培養(yǎng)應(yīng)分為以下層次:(1)本科層次:培養(yǎng)礦山智能化相關(guān)領(lǐng)域的工程師;(2)碩士層次:培養(yǎng)礦山智能化技術(shù)的研究與應(yīng)用型人才;(3)博士層次:培養(yǎng)礦山智能化技術(shù)的領(lǐng)軍人物。9.2.3培養(yǎng)方式(1)理論教學(xué):結(jié)合礦山智能化相關(guān)課程,傳授基本理論知識(shí);(2)實(shí)踐教學(xué):通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),提高學(xué)生的實(shí)際操作能力;(3)企業(yè)合作:與礦山企業(yè)合作,開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研一體化人才培養(yǎng);(4)國(guó)際交流:加強(qiáng)與國(guó)際礦山智能化領(lǐng)域的交流與合作,拓寬人才培養(yǎng)渠道。9.3礦山智能化政策支持與法規(guī)9.3.1政策支持(1)加大對(duì)礦山智能化技術(shù)研發(fā)的投入,鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新;(2)推
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