教学指导委员会采矿工程专业规划教材：数字矿山技术 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《数字矿山技术》是教育部高等学校地矿学科教学指导委员会规划教材。共分10章，分别介绍数字矿山的基本知识，矿区资源环境信息获取、处理与估算，矿山空间信息获取、处理与制图，矿山生产与安全信息收集及分析，矿山信息集成管理与共享利用，矿山信息集成建模与可视化，采矿数字化设计与决策优化，矿山数字化通信与自动化，矿山模拟、仿真与虚拟现实，数字矿山典型系统与建设范例等。本教材图文并茂，并结合课程进度安排了3次上机实习，主要锻炼学生了解和使用遥感应用软件、GIS软件和地矿三维建模软件。
　　本教材侧重于矿山空间信息获取与建模、数字矿山关键技术与应用、典型采矿软件系统与示范，是教育部高等学校地矿学科教学指导委员会规划的采矿工程本科专业教材，可供安全工程、测绘工程、地质工程、自动化工程、通讯工程、计算机工程、管理工程等专业的本科教学使用，也可作为相关专业研究生、大专生的教学参考书，以及供矿山工程师和设计研究人员参考使用。

内页插图

目录

第1章 数字矿山的基本知识
1.1 数字矿山的起源
1.1.1 数字地球与数字矿山
1.1.2 矿山空间数据基础设施
1.1.3 矿山信息化与数字化
1.2 数字矿山的发展
1.2.1 数字矿山的科技发展
1.2.2 数字矿山的教育发展
1.3 数字矿山的内涵
1.3.1 数字矿山的概念
1.3.2 数字矿山的特性
1.3.3 数字矿山的特征
1.3.4 数字矿山的功能
1.4 数字矿山的体系
1.4.1 数字矿山的内核
1.4.2 数字矿山的框架
1.4.3 数字矿山的结构
1.4.4 数字矿山的关键技术
1.5 数字矿山的建设
1.5.1 数字矿山的建设目标
1.5.2 数字矿山的建设任务
1.5.3 数字矿山建设的阶段性
本章练习

第2章 矿区资源环境信息获取与处理
2.1 矿区资源环境信息概述
2.1.1 矿区资源环境信息的概念及特征
2.1.2 矿产与土地资源信息
2.1.3 矿区生态环境信息
2.1.4 矿区地质构造信息
2.2 地球探测信息技术
2.2.1 重力勘探
2.2.2 磁法勘探
2.2.3 电法勘探
2.2.4 地震勘探
2.2.5 地球化学勘探
2.3 遥感技术
2.3.1 遥感找矿技术
2.3.2 遥感图像处理技术
2.4 矿山采场条件探测
2.4.1 采区三维地震技术
2.4.2 井中勘探与物探技术
2.5 体品位与储量矿量估算
2.5.1 矿体单元划分
2.5.2 体品位估算
2.5.3 储量与矿量估算
上机实习一：遥感找矿与矿区环境遥感分析
本章练习

第3章 矿山空间信息获取、处理与制图
3.1 山空间信息获取
3.1.1 水准仪经纬仪测量
3.1.2 全站仪数字化测图
3.1.3 三维激光扫描
3.1.4 GPS测量
3.1.5 摄影测量
3.1.6 雷达遥感测量
3.2 山空间数据处理
3.2.1 数据处理概述
3.2.2 GPS数据处理
3.2.3 摄影测量数据处理
3.2.4 遥感数据处理
3.2.5 变形监测数据处理
3.3 矿图制图
3.3.1 图的种类与作用
3.3.2 基于CAD的矿图制图
3.3.3 基于GIS的矿图制图
上机实习二：多专题图层叠加分析与矿图制作
本章练习

第4章 矿山生产与安全信息收集及分析
4.1 矿山生产信息
4.1.1 矿山生产信息分类
4.1.2 人员与设备的定位
4.1.3 采矿设备的工况监测
4.2 矿山安全信息
4.2.1 矿山安全信息分类与管理
4.2.2 瓦斯与粉尘的数字监测
4.2.3 矿压与温度的数字监测
4.3 矿山安全分析与预警
4.3.1 矿山安全监控系统
4.3.2 矿山安全分析技术
4.3.3 矿山安全预警模型
本章练习

第5章 矿山信息集成管理与共享利用
5.1 矿山信息集成框架
5.1.1 矿山信息集成的空间框架
5.1.2 矿山信息集成的时间框架
5.2 矿山信息管理与更新
5.2.1 矿山信息资源整合与规划
5.2.2 矿山信息的管理模式
5.2.3 矿山信息的更新方式
5.3 矿山信息分类与编码
5.3.1 矿山信息的分类
5.3.2 矿山信息的分类编码
5.3.3 矿山信息的空间编码
5.4 矿山空间信息的查询与共享
5.4.1 矿山空间信息的查询模式
5.4.2 矿山信息的共享利用
5.5 矿山数据挖掘与知识发现
5.5.1 可挖掘的矿山知识与作用
5.5.2 矿山数据的挖掘模式与方法
5.5.3 煤与瓦斯突出预测中的应用
本章练习

第6章 矿山信息集成建模与可视化
6.1 矿山地形的三维建模
6.1.1 概述
6.1.2 矿山地形的不规则三角网建模
6.1.3 矿山地形的规则网格建模
6.2 矿山地质的三维建模
6.2.1 三维地质建模的模型分类
6.2.2 基于面元模型的三维地质建模
6.2.3 基于体元模型的三维地质建模
6.2.4 基于混合模型的三维地质建模
6.3 井巷工程的三维建模
6.3.1 井巷工程特征与三维建模要求
6.3.2 井巷工程三维建模方法
6.4 井巷工程与地质体的集成建模
6.4.1 集成建模的一般方法
6.4.2 集成建模的GTP方法
6.5 矿山地上地下集成建模技术
6.5.1 集成建模需求与一般方法
6.5.2 基于TIN耦合的地上地下集成建模
6.6 矿山模型的多模式表达
6.6.1 二维视图与三维模型的相互转换
6.6.2 三维地质模型的多模式转换
上机实习三：矿山三维建模与可视化分析
本章练习

第7章 采矿数字化设计与决策优化
7.1 地下采矿数字化设计
7.1.1 采矿工程实体建模方法
7.1.2 巷道实体建模
7.1.3 采准巷道实体建模
7.1.4 盘区(采场)设计
7.1.5 爆破设计
7.2 露天矿最终境界优化
7.2.1 价值模型
7.2.2 浮锥法
7.3 露天矿境界与生产计划整体优化
7.3.1 整体优化思路与定理
7.3.2 技术最优境界与开采体序列
7.3.3 生产计划优化与开采体动态排序
7.3.4 境界与生产计划整体优化步骤
本章练习

第8章 矿山数字通信与自动化
8.1 山数字通信技术
8.1.1 概述
8.1.2 井工矿山的数字通信
8.1.3 露天矿山的数字通信
8.2 矿山自动化
8.2.1 井工矿山的自动化
8.2.2 露天矿山的自动化
8.3 采矿机器人
8.3.1 地下采矿机器人
8.3.2 海底采矿机器人
本章练习

第9章 采矿模拟、仿真与虚拟现实
9.1 矿山工程模拟
9.1.1 矿山通风模拟
9.1.2 矿山灾害模拟
9.2 采矿工程仿真
9.2.1 采掘空间三维仿真
9.2.2 放矿过程仿真
9.2.3 矿山物流仿真
9.3 矿山灾害虚拟现实
9.3.1 采矿过程中的灾害
9.3.2 矿山灾害虚拟现实
9.4 国内外采矿软件与应用
9.4.1 国外采矿模拟软件
9.4.2 国外采矿仿真软件
9.4.3 国外矿山虚拟现实软件
9.4.4 国内采矿软件概况
本章练习

第10章 数字矿山典型系统与应用
10.1 国产数字矿山典型系统
10.1.1 采矿CAD设计系统
10.1.2 村庄保护煤柱快速更新系统
10.1.3 煤矿安全监测监控一体化系统
10.1.4 金属露天矿开采规划与设计优化系统
10.1.5 露天矿山采运一体化系统
10.1.6 地下矿采掘计划编制系统
10.2 中国数字矿山建设典型范例
10.2.1 神华集团神东公司综合信息化
10.2.2 山东枣庄煤矿监测监控集成系统
10.2.3 福建紫金矿业集团数字矿山建设
10.2.4 云南大红山铜矿数字矿山建设
本章练习
参考文献
附录

精彩书摘

　　1.1.3 矿山信息化与数字化
　　中国矿山在矿山勘察、规划、设计、生产、管理、治理等全过程的信息化“软”领域，与发达采矿国家的差距较大。迄今为止，很多中国矿山企业还没有充分意识和明确目标来把矿山空间信息资源当作矿山的一种重要的战略资源加以统筹开发和综合利用，更没有形成数据资源完备、数据更新及时、数据库共享利用便捷的MSDI。
　　进入21世纪以来，中国矿山行业的信息化建设虽然有了长足发展，但总体状况仍然不很乐观，数字矿山建设方兴未艾。尤其是一些中、小型矿山，其信息化建设的总体水平不高，没有形成矿山企业信息化、可视化的管理与决策环境，矿山的MSDI十分落后甚至没有，可共享的矿山基础信息量少，信息流向单一而无序，严重影响了矿山企业安全高效生产与可持续发展能力。
　　1.矿山信息化基本现状
　　长期以来，受资源产业模式和传统生产工艺的影响，中国矿山企业的决策者、管理者和工程技术人员在矿山信息化建设方面不同程度地存在因循守旧、短期效益、重硬轻软、事不关己这4种不良情结。该情结影响甚至制约了矿山信息化建设的进程，阻碍了中国矿山的信息化建设和数字矿山工程的健康发展。目前，中国矿山的信息化基本现状是：
　　（1）空间基础信息不足：由于中国矿山资源赋存条件的复杂性、地质勘探程度的有限性、地质勘探手段的局限性，以及矿床资源与地质环境固有的不确定性影响，导致矿山可获得并可有效利用的地质矿产资源信息不足，尤其是数字化、可视化的空间基础信息所占比例相当低。
　　（2）信息孤岛现象严重：由于缺乏矿山空间数据集成与共享环境，导致包括地质、测量、传感在内的各类矿山静态、动态数据分别管理、相互孤立，不能或难以进行集成、融合与共享利用。面对众多的矿山信息孤岛，人们难以认识和发现不同数据之间的联系及其隐藏的有用信息。
　　例如，瓦斯突出是煤矿的“三大灾害”之首，在煤矿瓦斯突出的构造影响分析方面，一般采用平面分区、剖面分带的二维方式来描述和表达三维空间中地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用。这种维数简化方式导致人们难以真实、有效地对井田与采区地质环境进行三维空间认知和矿山实体再现，难以对煤层的突出倾向性进行形象的空间认知和准确的空间分析。
　　造成以上问题，既有矿山数据分裂的原因，也有矿山数据非可视化的原因。
　　（1）矿山数据分裂原因分析
　　矿山数据主要包括勘探资料、生产图纸、试验资料和实时监测数据共4大类，贯穿矿产资源勘查、采矿设计、矿山开采、环境恢复等全过程。这些数据分属不同阶段、不同部门、不同专题、不同项目，其数据类型、数据格式、数据精度等各不相同，导致数据集之间相互孤立，没有在统一的空间框架与时间标度下进行集成组织与融合管理，形成一种数据分裂的局面。因而，难以进行矿山多专题数据的综合分析与多阶段数据的过程分析，不仅导致各数据集本身的内涵与知识得不到有效提炼，而且导致数据集之间的关联和规律知识得不到及时发现。

前言/序言

　　空间信息技术与数字化、自动化、智能化浪潮给当代社会带来了巨大变革，许多行业的组织管理、生产作业与决策指挥的方式方法与技术模式均呈现了崭新面貌。采矿行业在这一浪潮中面临新的机遇和挑战。数字矿山作为一种理念，其思想的实现和技术的突破体现在矿山数字化、信息化和智能化的渐进发展过程中。数字矿山技术对于提高采矿业的劳动效率、改变安全生产状况、促进绿色协调开采具有重要意义。
　　本教材主要面向我国有关高等院校的采矿工程、安全工程和测绘工程专业的本科教育，同时面向这些高校的地质工程、自动化工程、通讯工程、计算机工程、管理工程等专业的本科教育，也可作为相关专业研究生、大专生的教学参考书。本教材旨在传授新思想、新方法、新技术，使得我们的下一代采矿工程师和矿业科技工作者不仅掌握扎实的数字矿山相关理论与关键技术，而且具有更高的视点、更宽的眼界和更远的目光。
　　本教材按总论、信息获取与建模、关键技术与应用、典型系统与示范的逻辑顺序，由10章组成，依次为“第1章　数字矿山的基本知识”、“第2章　矿区资源环境信息获取、处理与估算”、“第3章　矿山空间信息获取、处理与制图”、“第4章　矿山生产与安全信息收集及分析”、“第5章　矿山信息集成管理与共享利用”、“第6章　矿山信息集成建模与可视化”、“第7章　采矿数字化设计与决策优化”、“第8章　矿山数字化通信与自动化”、“第9章　矿山模拟、仿真与虚拟现实”、“第10章　数字矿山典型系统与建设范例”。
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本教材侧重于矿山空间信息获取与建模、数字矿山关键技术与应用、典型采矿软件系统与示范，是教育部高等学校地矿学科教学指导委员会规划的采矿工程本科专业教材，可供安全工程、测绘工程、地质工程、自动化工程、通讯工程、计算机工程、管理工程等专业的本科教学使用，也可作为相关专业研究生、大专生的教学参考书，以及供矿山工程师和设计研究人员参考使用。空间信息技术与数字化、自动化、智能化浪潮给当代社会带来了巨大变革，许多行业的组织管理、生产作业与决策指挥的方式方法与技术模式均呈现了崭新面貌。采矿行业在这一浪潮中面临新的机遇和挑战。数字矿山作为一种理念，其思想的实现和技术的突破体现在矿山数字化、信息化和智能化的渐进发展过程中。数字矿山技术对于提高采矿业的劳动效率、改变安全生产状况、促进绿色协调开采具有重要意义。

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　　《犯罪心理学》(第7版)作者引导读者全面正确地对待复杂的犯罪行为，以避免对犯罪问题作简单、片面和武断的结论。《犯罪心理学》可供犯罪学、犯罪心理学、司法心理学等领域的专业人士以及对此感兴趣的读者学习和参考。　　《犯罪心理学》(第7版)是一本从心理学观点来探讨犯罪问题的教科书。《犯罪心理学》尽可能全面而深入地阐述当代犯罪心理学的理论、研究和应用，从罪犯和被害人的角度探讨了犯罪的行为、情绪和认知方面的问题。尤其从罪犯的认知方面综述了当前最新的研究成果，深入讨论了罪犯的知觉、推理、信念、决策和态度；此外，还分析了犯罪行为的原因、分类、预测、预防、干预和治疗。　　断断续续的忙了一年多，直到编辑的催稿已经到了“忍无可忍”的地步，我的道歉也到了“真实的谎言”的绝境，（《犯罪心理学》这本书的译文终稿才得以脱手，打印出来的书稿已被改得面目全非，给编辑造成了许多麻烦和痛苦，于心不忍也深表歉意！经过再次易稿，作为主译和审稿人，自己的这一关总算通过了，心里才踏实了许多。　　翻了翻手头一些译著的译者序，很多译者都会有同样的感受，翻译是一个折磨人的事情，而且还可能是一个吃力不讨好的事情。译者的专业素养、外语水平、文字功夫、表达方式都会或明或暗地显现在译文中。如果读起来顺当，’意思又准确，文字还优雅，读者当然高兴。但要是读起来拗口，翻的又失真，文字还粗糙，那读者意见就大了。既然这样，为什么还要做这个苦差事呢？我想主要有两个原因：　　一是就译者而言，无论是对翻译的老师、专家还是对参与翻译的研究生，翻译的过程就是一个学习的过程，还是和原书的作者心心相通、共感互动的过程，这样的心路历程有着痛并快乐的感受，自我成长，何乐不为。　　二是就学科建设而言，引介国外有影响的司法心理学著作应该是一件有意义而又迫切的工作。近年来，我国的司法心理学领域人气颇旺，有关犯罪的问题也是一个非常吸引人们眼球的焦点，一些学习心理学、犯罪学的学生更是对犯罪心理学兴趣浓厚也都热情高涨。但总的情况是，我们比较缺少对国外犯罪心理学研究现状的了解，这使得犯罪心理学的学习和研究都受到一定的阻碍。　　而CurtR.Bartol和AnneM.Bartol所著的这本《犯罪心理学》，是一本以实证研究为基础，以心理学观点为主要取向，对重要的犯罪现象、理论、方法及应用等问题都有完整论述的教科书。该书内容丰富、结构严谨、深入浅出、文字流畅，是一本相当优秀的教科书，在美国已修订到第7版，深受读者的欢迎。因此我们乐意把它翻译出来与大家共享。　　警察与精神障碍患者　　在20世纪的最后25年里，研究者特别注重对执法者与精神障碍者间的互动作研究。一篇关于已出院的精神病患者犯罪行为的早期文献极具启发性。Rabkin发现有相当数量的研究论述了已出院精神病患者的被捕率高于普通人，尤其是因为攻击性的行为。对于这种被捕率的不均衡，Rabkin提出两种解释：第一，有一小部分精神病患者在住院之前就有过犯罪记录，一出院他们就继续了反社会的行为方式，正是这些惯犯显著地提高了精神病患者的被捕率。事实上，无犯罪史的出院患者比普通人的被捕率还低。第二，从精神病院出院的罪犯大部分被诊断为酗酒、药物成瘾或反社会人格障碍，这在研究中也得到了一致的结果。酗酒和药物成瘾不属于严重和典型的精神障碍，因此成瘾障碍一直是传统精神障碍的边缘地带。一般情况下，临床医生如果找不到其他方法来评判反社会行为，就会把违法犯罪的人诊断为反社会人格障碍。Rabkin发现，如果将酗酒、药物成瘾和反社会人格这三类排除在外，无犯罪史的精神病患者出院后的被捕率与普通人群就可以等量齐观了。“对于有被捕史

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很好的书。。很有帮助

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