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基于大数据的智能成套装备专家系统设计

数字通信世界 2022年第8期 60-62页

作者：宋振铎程凯中国煤矿机械装备有限责任公司北京100011 中煤华晋集团有限公司王家岭分公司山西河津043300

针对煤矿复杂的生产环境及煤机设备使用的复杂情况,深入分析煤机设备的运行规则、使用环境及设备诊断技术,比较各类数据采集分析的特点,利用大数据作为数据基础处理方式,采用统一的数据采集模型,规范煤矿煤机设备数据接入方式,构建统一... 详细信息

针对煤矿复杂的生产环境及煤机设备使用的复杂情况,深入分析煤机设备的运行规则、使用环境及设备诊断技术,比较各类数据采集分析的特点,利用大数据作为数据基础处理方式,采用统一的数据采集模型,规范煤矿煤机设备数据接入方式,构建统一的工作面成套装备运行大数据处理中心。系统实时感知收集采煤机、输送机、支架、带式输送机、乳化液泵、喷雾泵等设备的运行数据,实时把握设备运行状态,提前感知异常趋势,搭建工作面成套装备的大数据处理中心进行数据展示。实现对煤矿煤机设备的监测数据分析,有效保障煤机设备的稳定运行,提高煤矿的生产效率。

关键词：煤矿大数据远程监控煤机设备故障诊断

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考虑煤体粒度的落煤瓦斯涌出预测模型研究

中国安全生产科学技术 2022年第7期18卷 61-67页

作者：成小雨龚选平尉瑞高涵赵刚中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤华晋集团有限公司王家岭分公司山西运城043300 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

为了探究不同煤体粒度对于工作面瓦斯涌出的影响规律,以王家岭煤矿为研究对象,通过现场测试分析采落煤与放落煤的粒度分布,采用数值模拟计算不同粒度煤体的瓦斯涌出特征;并推导采落煤和放落煤的瓦斯涌出预测模型,对模型进行现场应用。... 详细信息

为了探究不同煤体粒度对于工作面瓦斯涌出的影响规律,以王家岭煤矿为研究对象,通过现场测试分析采落煤与放落煤的粒度分布,采用数值模拟计算不同粒度煤体的瓦斯涌出特征;并推导采落煤和放落煤的瓦斯涌出预测模型,对模型进行现场应用。研究结果表明:王家岭煤矿采落煤粒度分布范围更广,存在较高比例的微小粒度和大粒度煤体;煤体粒度越小,则瓦斯涌出速度越快。采落煤和放落煤的综合涌出强度均可以用指数函数来描述,模型计算结果与现场实际数据误差在合理范围内。

关键词：煤体粒度瓦斯涌出综放开采暴露时间

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基于光电传感器的掘进机位姿测量方法

机械设计 2022年第7期39卷 117-121页

作者：杨秀宇山西中煤华晋集团公司王家岭分公司山西河津043300

针对巷道掘进机机身位姿测量难题,提出一种基于光电传感器的掘进机机身位姿测量方法。在掘进机机身上安装自主研发的激光接收标靶,通过提取巷道后方顶板上的十字激光特征,结合双轴倾角传感器,利用构建的掘进机机身位姿解算模型,完成机... 详细信息

针对巷道掘进机机身位姿测量难题,提出一种基于光电传感器的掘进机机身位姿测量方法。在掘进机机身上安装自主研发的激光接收标靶,通过提取巷道后方顶板上的十字激光特征,结合双轴倾角传感器,利用构建的掘进机机身位姿解算模型,完成机身的位姿测量解算,实现掘进机的位姿测量。以SANDVIK的MB670型掘锚一体机为试验对象,在张家峁煤矿进行现场试验,试验结果表明:掘进机机身位置误差在±15 mm范围内,机身姿态角误差在±0.15°范围内,满足巷道掘进机机身位姿的实时、准确、自动测量要求。

关键词：掘进机机身位姿激光接收标靶双轴倾角传感器测量误差

综放工作面初采期抛物线型高位钻孔瓦斯抽采研究

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工矿自动化 2021年第7期47卷 106-114页

作者：刘清宝陈龙龚选平尉瑞成小雨丁建勋中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤华晋集团有限公司王家岭分公司山西河津043300

针对采用常规高位定向长钻孔在工作面初次来压期间瓦斯抽采效果不佳的问题,以中煤华晋集团有限公司王家岭矿12309综放工作面为工程背景,通过物理相似模拟和数值计算分析了初采期综放工作面煤层顶板覆岩结构和裂隙发育规律:初采期的煤层... 详细信息

针对采用常规高位定向长钻孔在工作面初次来压期间瓦斯抽采效果不佳的问题,以中煤华晋集团有限公司王家岭矿12309综放工作面为工程背景,通过物理相似模拟和数值计算分析了初采期综放工作面煤层顶板覆岩结构和裂隙发育规律:初采期的煤层顶板裂隙发育高度低、数量少,随着工作面的推进,顶板裂隙逐步发育,裂隙发育的高度和范围随着推进距离的增加而增大,裂隙最大发育高度约为28 m,工作面来压步距约为50 m;初采期工作面瓦斯浓度和涌出量较大,沿工作面倾向,瓦斯浓度从20~150架支架逐渐增大,沿工作面走向,由煤壁300 mm至后刮板输送机瓦斯浓度逐渐增大,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的50%以上,瓦斯涌出量整体上呈上升趋势,且有明显的阶段性特征。根据现场实际情况和初采期综放工作面瓦斯涌出特征、覆岩结构及裂隙演化规律,对初采期的常规高位定向钻孔的轨迹进行了优化设计,提出了初采期抛物线型高位定向钻孔瓦斯抽采方法。将钻孔的终孔位置设计在煤层里,与采空区直接导通,用于工作面初采期采空区低位瓦斯抽采,解决了初采期常规高位水平长钻孔层位较高的问题。现场应用结果表明:相比于常规高位定向钻孔,采用抛物线型高位定向钻孔可在工作面采空区基本顶初次来压前有效抽采采空区低位瓦斯,瓦斯抽采纯量平均提高了约37%,上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均小于0.80%,达到了瓦斯抽采的预期效果。

关键词：高强综放工作面初采期低位瓦斯抽采瓦斯抽采轨迹裂隙演化高位定向钻孔抛物线型高位定向钻孔

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氧化煤尘的爆炸特性及其变化规律

煤矿安全 2023年第3期54卷 67-72页

作者：贺杰程凯张金中煤华晋集团有限公司王家岭矿山西河津043301

氧化煤是指经历过升温又降温过程的煤体,在矿井火区启封、分层开采、遗煤复采等区域一直广泛存在,这些区域煤炭开发利用产生的煤尘为氧化煤尘。由于煤体发生了不同程度的氧化,内部结构受到影响,所产生氧化煤尘的爆炸特性发生改变。针对... 详细信息

氧化煤是指经历过升温又降温过程的煤体,在矿井火区启封、分层开采、遗煤复采等区域一直广泛存在,这些区域煤炭开发利用产生的煤尘为氧化煤尘。由于煤体发生了不同程度的氧化,内部结构受到影响,所产生氧化煤尘的爆炸特性发生改变。针对不粘煤样,采用程序升温箱对样品进行了不同温度(25、75、115℃)的预处理,探讨氧化煤尘爆炸特性在不同变量(氧化煤尘云浓度、氧化煤尘粒径)条件下的变化规律。结果表明:氧化煤尘爆炸过程可划分为4个阶段,分别为初始负压阶段、高压喷尘阶段、爆炸升压阶段和压力衰减阶段;氧化煤尘爆炸特性与煤尘云浓度符合二次多项式规律,随浓度增大而先升后降,T_(25)、T_(75)和T_(115)煤尘最优煤尘云浓度集中在300 g/m^(3)和200 g/m^(3);在煤尘云浓度一定时,氧化煤尘最大爆炸压力值随粒径增大而减小。

关键词：氧化煤尘程序升温煤尘爆炸煤尘粒度爆炸压力

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王家岭煤矿掘进工作面智能通风管控系统

煤矿安全 2022年第9期53卷 239-243页

作者：孙峰李红波张金中煤华晋集团有限公司王家岭矿山西河津043301

针对王家岭矿12307掘进面矿井局部通风智能化建设需求,提出了煤矿局部智能通风管控系统,对系统组成、功能实现和关键技术等进行了详尽的研究;通过多传感器实时监测环境气氛数据,智能调控局部通风机运行参数,调节供风并控制回流中瓦斯体... 详细信息

针对王家岭矿12307掘进面矿井局部通风智能化建设需求,提出了煤矿局部智能通风管控系统,对系统组成、功能实现和关键技术等进行了详尽的研究;通过多传感器实时监测环境气氛数据,智能调控局部通风机运行参数,调节供风并控制回流中瓦斯体积分数,实现安全排放;通过全矿工业以太网联网功能,实现各项参数的数据交汇。建成的智能通风管控系统能实现远程控制、自动化与智能化、以及通信功能,为掘进工作面局部通风的智能风量调节和风险预判奠定基础,保障工作面的安全高效掘进。

关键词：掘进工作面智能通风智能管控传感器技术以太网

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智能掘进工作面智能视频安全管理系统的应用

煤矿机械 2022年第9期43卷 200-203页

作者：王利欣杨秀宇袁鹏喆尉瑞秦文光李波张恩明中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司天津300120 中煤华晋集团王家岭分公司山西运城043300 华洋通信科技股份有限公司江苏徐州221116

根据现场实际需要,设计了一套智能掘进工作面智能视频安全管理系统,为煤矿的安全、高产、高效提供了技术保障,实现了煤炭采掘、运输成套装备的智能控制,能够显著提升王家岭煤矿采掘工作面的智能化水平,具有广阔的推广前景。

关键词：智能化 AI智能分析自动化

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综放工作面高位定向钻孔布置优化分析

矿业安全与环保 2020年第3期47卷 82-86页

作者：曹文超龚选平孙峰高涵中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤华晋集团有限公司王家岭分公司山西河津043300

为了研究综放工作面高位定向钻孔合理布置参数,以王家岭矿12318工作面采空区为研究对象,利用数值模拟软件建立了覆岩数值模型,分析了采空区覆岩应力和裂隙分布特征,定量化指出了采空区覆岩裂隙带分布范围,对高位定向钻孔的合理布置参数... 详细信息

为了研究综放工作面高位定向钻孔合理布置参数,以王家岭矿12318工作面采空区为研究对象,利用数值模拟软件建立了覆岩数值模型,分析了采空区覆岩应力和裂隙分布特征,定量化指出了采空区覆岩裂隙带分布范围,对高位定向钻孔的合理布置参数进行了优化设计,并考察了优化后高位定向钻孔的抽采效果,验证了分析结果的可靠性。结果表明:高位定向钻孔经优化后平均抽采瓦斯浓度提高1.0倍,平均抽采瓦斯纯量提高1.1倍,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度明显降低,有效提高了采空区瓦斯抽采量。

关键词：高位定向钻孔数值模拟布置层位采空区瓦斯浓度

王家岭矿综放工作面智能化协同控制方案设计与实现

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煤炭科学技术 2021年第S1期49卷 53-58页

作者：秦文光中煤华晋集团公司王家岭矿山西运城044000

从实现综合机械化放顶煤工作面(以下简称综放工作面)安全智能化协同控制的角度,分析了综采放顶煤工作面控制子系统的构成,对综放工作面不同设备间的协同关系进行了梳理并通过量化和逻辑关系设计在控制系统程序中实现,对该类工作面设备... 详细信息

从实现综合机械化放顶煤工作面(以下简称综放工作面)安全智能化协同控制的角度,分析了综采放顶煤工作面控制子系统的构成,对综放工作面不同设备间的协同关系进行了梳理并通过量化和逻辑关系设计在控制系统程序中实现,对该类工作面设备子控制系统的信号传输硬件接口和通讯协议进行了规范。该综放工作面智能协同控制方案设计的应用实现了工作面各子系统监控信息的全面融合,各设备子系统的自动闭锁及关键设备运行状态的智能匹配。

关键词：综采放顶煤工作面智能化协同控制工业以太网现场总线物联网