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综采工作面液压支架压力预测下人员安全保障研究

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西安科技大学学报 2024年第2期44卷 379-390页

作者：张婧李冰张科学高丽铄张立志西安科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710054 华北科技学院河北省矿山智能化开采技术重点实验室北京101601 西安外事学院工学院陕西西安710077

工作面区域液压支架压力变化会导致支架关联区域安全态势发生变化,提前预测支架压力值变化能够在一定程度上预防相应的事故发生。聚焦煤矿工作面支架下的人员安全问题,根据支架压力和人员轨迹的预测结果,提前对移动轨迹可能经过危险支... 详细信息

工作面区域液压支架压力变化会导致支架关联区域安全态势发生变化,提前预测支架压力值变化能够在一定程度上预防相应的事故发生。聚焦煤矿工作面支架下的人员安全问题,根据支架压力和人员轨迹的预测结果,提前对移动轨迹可能经过危险支架位置的人员进行提醒,提高对工作面区域作业人员的安全保障水平。首先,提出了基于AMG-TSMixer支架群组的压力值预测方法,通过AMG算法充分挖掘同一工作面不同支架的时空关系,利用TSMixer来预测支架群组的压力值,结合矿方现有的矿压监测预警系统和方法,对支架所处区域的安全状态进行超前分析;其次,提出了一种基于GRU-Transformer网络的人员轨迹预测方法,通过GRU网络对时空特征进行捕捉,从而增强Transformer模型的记忆能力,把人员之间的复杂相互作用关系进行更详细的挖掘。通过人员轨迹和支架安全区域的分析判断结果,给人员安全保障提供未来的解决方案。结果表明:所提出的AMG-TSMixer方法在RMSE和MAPE两项指标上相比于同类代表性方法提升了5.9%,10.7%;GRU-Transformer方法在ADE和FDE两项指标上相比于同类代表性方法提升了14%和19%。支架群组的压力值预测和人员轨迹预测方法相互结合,不仅能有效预测出支架群组的压力值,还能预测出更真实的人员运动轨迹,对煤矿综采工作面上作业人员的安全保障发挥了重要作用。

关键词：支架压力预测人员轨迹预测人员安全 GRU-Transformer

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基于5G的电液控设备邻架控制方法

工矿自动化 2024年第S1期50卷 165-168页

作者：张科学张立亚李晨鑫魏春贤高鹏华北科技学院河北省矿山智能化开采技术重点实验室北京101601 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

针对综采工作面电液控设备支架远程控制实时性较差、成本高等问题,分析了5G在电液控设备邻架控制中的适用性,提出了基于5G的电液控设备邻架控制方法。结合5G高速、低延迟和大容量连接的特性,实现了对邻架控制的高效、精确和可靠控制。... 详细信息

针对综采工作面电液控设备支架远程控制实时性较差、成本高等问题,分析了5G在电液控设备邻架控制中的适用性,提出了基于5G的电液控设备邻架控制方法。结合5G高速、低延迟和大容量连接的特性,实现了对邻架控制的高效、精确和可靠控制。介绍了电液控设备和邻架控制的基本原理,详细阐述了5G在电液控设备邻架控制系统的应用与架构,通过实验对基于5G的电液控设备邻架控制方法的可行性和有效性进行了验证。

关键词：综采工作面电液控设备邻架控制 5G

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外周骨骼肌肉疾病致中枢神经重塑的研究进展

解放军医学院学报 2024年第7期45卷 799-804页

作者：谢惠敏杨作辉李滨常祺刘昕怡张科学张立宁解放军总医院第一医学中心康复医学科北京100853 上海开元骨科医院康复治疗科上海200120 解放军94565部队卫生队安徽蚌埠233000 联勤保障部队第989医院全军军事训练医学研究所河南洛阳471000 解放军总医院第七医学中心小儿外科北京120998

外周骨骼肌肉疾病是常见的慢性病,主要涉及全身或局部的骨骼、肌肉或结缔组织,常引起局部疼痛、酸胀或运动障碍。感觉输入异常或运动模式改变,均会引起中枢神经的适应性改变,发生中枢神经重塑,而中枢神经重塑又可能进一步造成运动系统... 详细信息

外周骨骼肌肉疾病是常见的慢性病,主要涉及全身或局部的骨骼、肌肉或结缔组织,常引起局部疼痛、酸胀或运动障碍。感觉输入异常或运动模式改变,均会引起中枢神经的适应性改变,发生中枢神经重塑,而中枢神经重塑又可能进一步造成运动系统适应性不良和感觉异常。现有研究通过多模态神经影像学、脑电图、脑磁图、功能近红外血氧分析等方法,发现外周骨骼肌肉疾病患者的疼痛/情绪调节相关脑区或通路、运动感觉皮质、平衡相关脑区、任务执行网络、默认网络等发生了重塑改变;也有学者分析了细胞层面的重塑机制,认为可能是突触数量或突触连接的改变造成了重塑。本文重点介绍外周骨骼肌肉疾病的发生发展及转归与中枢神经重塑的关系。

关键词：骨骼肌肉疾病神经重塑中枢神经神经可塑性

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Rock roadway complementary support technology in Fengfeng mining district

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International Journal of Mining Science and Technology 2014年第6期24卷 791-798页

作者： Zeng Xiantao Jiang Yaodong Jiang Cong Ma Zhenqian Zhan Shaojian zhang kexue He Changhai School of Mechanics and Civil Engineering China University of Mining and Technology JCHX Mining Construction Group Co. Ltd. School of Resources and Safety Engineering China University of Mining and Technology Fengfeng Group Co. Ltd.

This paper takes No.52 return uphill roadway of Yangquhe coal mine as a research project. Based on the research, especially its geological condition, indoor experiments, numerical simulation and theoretical analysis were employed to determine the difficult coefficients of Yangquhe project. By using these means,the difficult coefficients of the deep rock engineering were determined. From a study of the effects of crustal stress and the roof mechanism on roadway stability, the transformation mechanism in Yangquhe coal mine has been determined. As a result of this research, the interactive support technology of prestressed cable mesh was developed and the technology tested in mining engineering, which proved to be feasible.

关键词：煤矿巷道支撑技术峰峰矿区难度系数巷道稳定性地质条件室内实验数值模拟

3D-printed models improve surgical planning for correction of severe postburn ankle contracture with an external fixator

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2021年第10期22卷 866-875页

作者： Youbai CHEN Zehao NIU Weiqian JIANG Ran TAO Yonghong LEI Lingli GUO kexue zhang Wensen XIA Baoqiang SONG Luyu HUANG Qixu zhang Yan HAN Department of Plastic and Reconstructive Surgery the First Medical CenterChinese PLA General HospitalBeijing 100853China Graduate School Medical School of Chinese PLABeijing 100853China Department of Pediatric Orthopedics the First Medical CenterChinese PLA General HospitalBeijing 100853China Department of Plastic Surgery Xijing HospitalAir Force Medical UniversityXi’an 710038China Department of Orthopedics Xijing HospitalAir Force Medical UniversityXi’an 710038China Department of Plastic Surgery the University of Texas MD Anderson Cancer CenterHoustonTexas 77030USA

Gradual distraction with an external fixator is a widely used treatment for severe postburn ankle contracture(SPAC).However,application of external fixators is complex,and conventional two-dimensional(2D)imaging-based surgical planning is not particularly helpful due to a lack of spatial *** purpose of this study was to evaluate the surgical planning process for this procedure with patient-specific three-dimension-printed models(3DPMs).In this study,patients coming from two centers were divided into two cohorts(3DPM group *** group)depending on whether a 3DPM was used for preoperative surgical *** duration,improvement in metatarsal-tibial angle(MTA),range of motion(ROM),the American Orthopedic Foot and Ankle Society(AOFAS)scores,complications,and patient-reported satisfaction were compared between two *** 3DPM group had significantly shorter operation duration than the control group((2.0±0.3)h vs.(3.2±0.3)h,P<0.01).MTA,ROM,and AOFAS scores between the two groups showed no significant differences pre-operation,after the removal of the external fixator,or at *** feet were achieved and gait was substantially improved in all patients at the final ***-tract infections occurred in two patients(one in each group)during distraction and were treated with wound care and oral *** in the 3DPM group reported higher satisfaction than those in the control group,owing to better patient-surgeon *** planning using patient-specific 3DPMs significantly reduced operation duration and increased patient satisfaction,while providing similar improvements in ankle movement and function compared to traditional surgical planning for the correction of SPAC with external fixators.

关键词： Ankle contracture Ilizarov Postburn contracture 3D printing Surgical planning

Global Exponential Stability of Nonlinear Impulsive Discrete Systems with Time Delay 25th

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Global Exponential Stability of Nonlinear Impulsive Discrete...

基于深度视觉原理的工作面液压支架支撑高度与顶梁姿态角测量方法研究

第25届中国控制与决策会议

作者： kexue zhang Xinzhi Liu Department of Applied Mathematics University of Waterloo School of Control Science and Engineering Shandong University

ISBN: (纸本)9781467355339

This paper studies global exponential stability of general nonlinear impulsive discrete delay systems. By employing the Lyapunov function approach and Razumikhin technique, several global exponential stability criteria are established. As theoretic application, these results are used to investigate the exponential stability for a class of nonlinear impulsive discrete systems with time delay. Examples are given to illustrate our results.

关键词： Impulsive discrete system Time delay Exponential stability Razumikhin technique

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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采矿与安全工程学报 2022年第1期39卷 72-81,93页

作者：任怀伟李帅帅赵国瑞张科学杜明周杰煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 华北科技学院智能化无人开采研究所北京101601

针对工作面液压支架姿态传统接触式测量方法存在的传感器数量多、故障率高、解算误差大、可视性差等问题,建立了一种基于支架运动机理的液压支架姿态视觉测量模型,提出了一种基于深度视觉原理的液压支架支撑高度与顶梁姿态角测量方法,... 详细信息

针对工作面液压支架姿态传统接触式测量方法存在的传感器数量多、故障率高、解算误差大、可视性差等问题,建立了一种基于支架运动机理的液压支架姿态视觉测量模型,提出了一种基于深度视觉原理的液压支架支撑高度与顶梁姿态角测量方法,并搭建了测量系统。该测量方法通过在液压支架顶梁上布设RGB-D相机,利用深度视觉技术获取液压支架底座彩色信息和深度信息并实现二者数据流的同步,通过ORB算法和FLANN算法实现底座特征点的快速提取与匹配,基于空间3D-3D的ICP模型估计相邻时刻相机位姿变化,结合液压支架姿态视觉测量模型设计姿态解算算法完成支撑高度和顶梁姿态角参数解算。测量实验结果表明:该方法液压支架姿态参数解算速度快,稳定性好,实现了液压支架内部姿态的非接触实时性监测,同时该姿态解算算法可保证液压支架支撑高度测量绝对误差在10 mm左右,顶梁姿态角测量绝对误差在2°以内,精度上能够满足井下液压支架姿态监测精度需求;此外,该方法减少了支架上传感器的数量,降低了安装与维修成本,为实现工作面综采设备运行位姿状态信息的精准感知与动态监测,以及智能化工作面的精准实时控制提供了技术支撑。

关键词：液压支架支撑高度顶梁姿态角深度视觉智能开采

透明工作面智能化开采大数据分析决策方法及系统研究

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煤炭科学技术 2022年第2期50卷 252-262页

作者：张科学徐兰欣李旭毛明仓符大利张玉良亢磊王晓玲华北科技学院智能化无人开采研究所北京101601 华北科技学院河北省矿山智能化开采技术重点实验室北京101601 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 西安科技大学管理学院陕西西安710054 西安合智宇信息科技有限公司陕西西安710000 陕西陕煤黄陵矿业有限公司陕西黄陵727307 中华人民共和国应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心陕西黄陵727307

为更好地实现工作面开采过程的智能分析与决策,构建了透明工作面模型,通过应用大数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术和机器学习技术,建立了一套可“预测、预判、预控”的透明工作面智能开采大数据分析决策平台。搭建了硬件环... 详细信息

为更好地实现工作面开采过程的智能分析与决策,构建了透明工作面模型,通过应用大数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术和机器学习技术,建立了一套可“预测、预判、预控”的透明工作面智能开采大数据分析决策平台。搭建了硬件环境和集群环境,规范了虚拟化集群的存储量指标,设计了大数据智能分析决策平台首页界面、地质数据界面、采煤机规划界面、电液控规划界面和采煤工艺界面,同时概述了数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术、机器学习技术和设备故障自诊断技术等智能开采大数据分析决策系统关键技术。智能开采大数据分析决策平台主要包括数据运营中心、数据融合系统、算法集群系统、决策交互系统、验证评价系统等内容,平台实现了对综采工作面不同设备的多种通信协议数据的统一、转换、关联、分类和存储,同时基于开采工艺、综采自动化控制技术、惯性导航技术和雷达测距技术来不断对透明地质模型修正更新,分析得出综采设备精准控制决策信息。通过工业性试验,对地质数据进行收集和分析,建立了透明工作面三级智能开采模型,构建了透明工作面智能开采大数据分析决策系统总体设计架构,实现了利用大数据分析决策技术对截割模型进行实时修正,实现了智能精准开采。

关键词：煤矿智能化透明工作面智能开采智能化工作面大数据分析决策系统

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采动影响下逆断层阶段性活化诱冲机制

煤炭学报 2020年第S2期45卷 618-625页

作者：任政姜耀东张科学中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 华北科技学院智能化无人开采研究所北京101601

为了探明采动影响下逆断层诱冲机制,结合现场数据、理论推导以及数值模拟方法,综合分析了采动影响下逆断层活化过程,从动静载扰动的角度进一步分析了采动影响下逆断层诱冲机制。采动影响下逆断层活化为阶段性过程,通过滑移倾向性指标Ts... 详细信息

为了探明采动影响下逆断层诱冲机制,结合现场数据、理论推导以及数值模拟方法,综合分析了采动影响下逆断层活化过程,从动静载扰动的角度进一步分析了采动影响下逆断层诱冲机制。采动影响下逆断层活化为阶段性过程,通过滑移倾向性指标Ts以及滑移量的分析可以将该过程分为3个不同的阶段。研究表明:逆断层高位区域Ts值及滑移量较大,为断层面活化过程中的危险区域,且断层面活化危险程度受断层倾角以及工作面到断层距离l的影响。逆断层的存在改变了井下开采结构,造成了工作面应力状态的改变,且逆断层阶段性活化过程中会不同程度的释放能量。数值模拟结果表明:采动影响下逆断层诱冲机制主要由动静载2方面引起:静载扰动方面,逆断层倾角的减小会造成工作面超前支承压力集中系数的增大,加大了冲击地压危险性;另一方面,逆断层阶段性活化过程中释放的能量以动载的方式对工作面造成冲击,该能量可以用地震矩M0来表征。M0与工作面到断层距离l之间存在指数相关性,该相关性中的p,q值可以用来表征工作面在回采过程中逆断层能量积累程度。p值反映开采后期断层面能量积累程度、q值反映开采初期断层面能量积累程度。p,q值越大表明断层能量积累程度越高,断层发生滑移错动后释放能量越高,对工作面冲击越大,越容易诱发冲击地压的发生。分析发现:p值随着断层倾角的减小而增大,q值随着倾角的增大而增大。

关键词：冲击地压断层活化滑移倾向性地震矩超前支承压力