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2026年2期重点文章推送

• ·            题目：露天矿分布式驱动无人驾驶车辆稳定性控制方法研究

        作者：宁满旭, 刘政禹, 李大伟, 秋昊林

        作者简介：宁满旭（1997—），男，黑龙江佳木斯人，工程师，硕士，现从事无人驾驶矿卡、铲车等车辆底盘控制与决策相关工作。

        摘要：露天矿区环境复杂多变，落石、水坑等障碍与松软、斜坡等路面情况交织形成极大的安全隐患，容易造成车辆侧滑、侧翻等危险，对于无人驾驶车辆的稳定性控制提出重大挑战，因此无人驾驶车辆在露天矿区环境下对失稳情况的处理是保证其安全运行的重要保障。四轮独立驱动电动轮矿用卡车是矿用无人驾驶线控车辆的主流发展方向，可以实现四轮独立扭矩控制，为实现车辆复杂控制策略提供基础条件。为了解决露天矿区无人驾驶车辆稳定性控制的问题，提出一种分层控制策略，对车辆稳定性表征量与处置措施进行研究，其中上层控制器通过建立二自由度车辆模型对无人驾驶车辆行驶过程中的横摆角速度与质心侧偏角理论值进行计算，同时监测车辆运行过程中的实际横摆角速度与质心侧偏角，基于横摆角速度误差与质心侧偏角误差设计滑膜跟随控制器分别计算附加横摆力矩与附加侧偏力矩；中层控制器根据失稳程度建立附加力矩分配模型，进而计算联合附加横摆力矩；下层控制器基于最优分配算法将附加合力矩合理分配至各个车轮，结合车辆纵向控制驱动力矩共同控制车辆驱动或制动。同时开展仿真测试，通过方向盘正弦转动、方向盘阶跃转动与车辆自动驾驶3个工况下的仿真测试，验证了分层控制策略的有效性。结果表明，通过稳定性控制可以有效提升无人驾驶车辆的稳定性，在循迹工况仿真测试中的弯道最大循迹误差减小16.2%，且可以避免行驶过程中的轻微失稳。

  

  题目：高原矿区露天矿爆破技术研究进展

  作者：王塨杰, 陈辉

  作者简介：王塨杰(2001—)，男，河南焦作人，硕士研究生在读，研究方向为高寒高海拔露天矿台阶爆破。

        摘要：为探索高寒高海拔地区露天矿爆破技术的发展现状与改进方向，系统梳理了该类地区爆破作业面临的工程难点、冻结岩土力学特性研究进展及工艺优化措施。基于国内外学者对冻融循环条件下岩土静态动力学特性的研究成果，分析了冻结岩土强度劣化模型、本构关系及损伤演化规律，阐明了冻结岩土在爆破荷载作用下的破坏机理。同时，介绍了深孔药壶爆破、复式微差爆破、不耦合介质装药等工艺改进方案及现场混装炸药技术、无人机智能监测技术等现代技术的应用效果。结果表明：低温低压环境显著影响炸药爆轰性能、钻孔装药设备效率及冻结岩土力学响应特征，海拔每升高1 000 m，冲击波峰值超压和比冲量分别下降约3.9%和3.2%。研究指出，未来应深化多场耦合条件下冻结岩土原位力学特性及爆破破坏规律研究，加快研发适应高海拔环境的自动化装药装备，以实现矿山安全、绿色、高效开采。

  

  题目：原核微生物助力露天矿山生态修复的研究进展

  作者：罗亚勇, 郭英杰, 赵田明, 赵美玲, 王亮, 白宇, 石光, 赵鑫宇

  作者简介：罗亚勇（1983—），男，甘肃平凉人，副研究员，博士，从事恢复生态学方面的研究工作。

       摘要：煤炭作为经济社会发展的重要支柱产业，在能源供应与工业生产保障中作用关键，但采矿活动严重破坏矿山土壤结构与功能。研究基于文献综述，分析利用蓝藻等原核微生物的特征对矿区生态进行修复治理，以恢复生态平衡，支撑矿区可持续发展，实现矿业经济与生态保护的协同。文章综述了蓝藻等原核微生物促进矿区生态修复的主要作用方式：①固氮增肥，凭借强大固氮能力将空气中的氮气转化为植物可吸收的氨态氮，补充土壤氮营养，改善土壤贫瘠状况；②增强土壤团聚性，生长繁殖中分泌的多糖类物质可作为天然黏结剂，通过物理吸附与化学结合，将分散土壤颗粒黏结成稳定团聚体；③治理重金属污染，通过胞内积累将重金属离子转运至细胞内，经代谢转化为低毒或无毒形态或通过沉淀作用形成不溶性沉淀物，降低重金属迁移性与生物有效性。结果表明，上述修复方式可使土壤氮含量提升、肥力增强，团聚性与结构稳定性提高，水土流失得到遏制；矿区重金属活性与毒性降低；矿区整体生态环境逐步修复、平衡恢复，为植被生长创造有利条件，不仅为煤矿区可持续发展提供坚实生态保障，更凸显了蓝藻等原核微生物在矿区生态修复领域的广阔应用前景。

  

  题目：演替理论在露天矿生态修复中的应用

  作者：周国驰

  作者简介：周国驰（1993—），男，辽宁沈阳人，硕士，工程师，主要从事矿山生态修复与土地复垦技术研究工作。

  摘要：聚焦演替理论与露天矿生态修复的契合性，系统剖析了演替理论核心内涵与应用价值。演替理论按初始基底特征分为原生演替与次生演替，前者适用于无土壤、无生物残留的新建露天矿区，后者适用于有部分土壤和植物繁殖体的老旧矿区，二者驱动机制差异为修复策略制定提供了依据。露天矿生态修复需满足基质改良、群落构建、功能恢复需求，演替理论通过“土壤-植被-微生物”协同机制、阶梯式物种配置及顶级群落功能优势与之精准适配，且受土壤基质肥力、植被-微生物互作强度、干扰强度与频率三大因子耦合调控。基于此，构建“基质重构-群落拓殖-系统稳态”三阶段应用路径，并以霍林河北露天矿为例进行了验证：以演替理论为指导，修复后的土壤有机质及速效养分含量接近背景值，植物种由2种提升至58种，景观与草原风貌融为一体。

  

发布日期： 2026-05-07  浏览： 216