活力环资青春颂|湘潭大学环境与资源学院王晋淼博士

文章来源: 发布时间:2023-02-23浏览次数:

编者按:

青年强,则国家强。青年教师是高校教师队伍的重要力量,关系着高校发展的未来,关系着人才培养的未来,关系着教育事业的未来。

环境与资源学院青年教师传承“牢记嘱托、艰苦创业、追求卓越”的湘大精神,瞄准生态环境领域前沿,立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年,为国家推进能源革命、加快发展方式的绿色转型提供人才与科技支撑,用奋斗在新征程的火热实践中绽放绚丽之花。

聚焦教学科研,促进学院发展。本期“活力环资青春颂”让我们走近王晋淼博士。

王晋淼,湖南邵阳人工学博士,讲师,硕士研究生导师,资源系副主任,湘潭市安全生产与应急管理专家主要从事数字矿山与智能采矿、矿山灾害防治方面的教学与科研工作,主持与参与了国家、省、校以及校企合作项目10余项。作为项目骨干完成了“十二五”国家863计划项目“地下金属矿开采智能调度与控制”“十三五”国家重点研发计划项目“深部金属矿集约化连续采矿理论与技术”等国家重大项目的研究工作,以第一作者或通讯作者在Archives of Mining SciencesMineralsApplied Sciences等期刊发表SCI论文10余篇,公开与授权发明专利20余项,获得中国有色金属工业科学技术一等奖1项。主持出版了《数字化矿井通风优化理论与技术》学术专著1部,该专著入选了“十二五”国家重点图书出版规划项目有色金属文库,并获第五届湖湘优秀出版物奖;参与撰写了《智慧矿山技术》《采矿手册 第六卷 矿山智能化》以及中国大百科全书(矿冶卷·数字矿山与智能采矿)。

教学方面,承担安全工程本科生专业课程《安全监测监控技术》《事故分析与灾变处理》以及《特种设备安全》的教学工作,坚持科研与教学相结合的人才培养模式,融合课程思政,提高教学质量;指导大学生创新训练项目1项,指导本科生获全国学科竞赛二等奖4项、三等奖3项;荣获湘潭大学2022年本科生优秀班主任称号。

科研方面,主要围绕矿山信息模型(MIM)、数字化矿井通风以及矿山灾害防治等方面开展系列研究工作,近期代表性研究成果如下:

掘进巷道内有毒有害气体与粉尘的多相多场耦合与时空演化

由于掘进巷道无法形成贯穿风流,通风困难,易引起高温热害、有毒有害气体和粉尘积聚,严重威胁着掘进巷道内作业人员的生命健康安全。因此,为了防治与缓解掘进巷道内高温热害、有毒有害气体与粉尘的危害,通过数值仿真、相似模拟以及现场试验相结合的方法,开展掘进巷道受限空间内温度、CO、粉尘等参数的多相多场耦合机制研究,揭示温度、CO、粉尘等参数在掘进巷道受限空间内的时空演化规律,为掘进巷道受限空间内有毒有害气体与粉尘防治提供基础理论依据,其中掘进爆破后CO与风流场的时空演化规律如图1所示。

1 掘进爆破后CO与风流场的时空演化特征 

复杂矿井通风网络风量分配与调控优化

针对复杂矿井通风网络风量分配不均、风网调控不力造成矿山通风能耗与成本居高不下的问题,以矿井通风费用最低为目标函数,选取特定分支风量为决策变量,构建少约束条件的复杂通风网络风量分配优化数学模型,提出采用智能优化算法进行求解,保证算法的寻优性能和收敛稳定性,避免算法陷入局部最优解,实现复杂矿井通风网络风量分配优化。在此基础上,为实现复杂矿井通风网络按需通风且能耗最小,首先以深度优先搜索算法为基础,提出独立通路搜索算法,解决通风网络中存在单向回路时独立通路搜索出现假通路的问题;其次,对独立通路计算公式进行修正,以保证单源单汇、多源多汇及含单向回路通风网络独立通路数计算的准确性;再次,提出以共用风机确定所有调控独立通路,避免多风机通风网络通过所有独立通路确定基准通路而造成调控点数量增加且风量分配紊乱;最后,以调控设施数目最少与能耗低为目标,确定与优化通风网络调控点数目与调控点位置,从而实现对整个复杂矿井通风网络的优化调控,如图2所示。

2 复杂矿井通风网络调控优化算法流程及优化效果

基于矿山信息模型(MIM)的生产作业协同理论与技术

针对数字矿山与智能矿山建设过程中存在信息孤岛、信息断层、信息不对称以及业务流程不畅通等问题,提出矿山信息模型(MIM)理论与方法,构建矿山信息模型(MIM)理论与技术,其中基于矿山信息模型的数字化模型协同构建效果如图3所示,以解决目前矿山行业数字化与智能化建设存在的问题,实现矿山全生命周期信息的集成与共享以及各参与方跨时空、跨学科协同作业。在此基础上,为解决矿山生产阶段生产技术全过程的信息与管理问题,开展面向矿山信息分类与编码技术、矿山生产技术全过程业务流程数字化再造技术、以及矿山生产技术协同作业技术研究,研发矿山生产技术协同系统,实现矿山生产技术全过程各专业岗位人员在统一的系统平台上协同作业以及信息集成与共享。

3 基于矿山信息模型的数字化模型协同构建

王晋淼博士邮箱:jinmiao_wang@xtu.edu.cn

 

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