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基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法

城市轨道交通研究 2024年第4期27卷 220-224页

作者：赵旻杰郭子明沈喆吕新军方兴上海申通地铁集团有限公司上海200232 卡斯柯信号有限公司上海200072

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步... 详细信息

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。

关键词：城市轨道交通列车自动防护列车测速里程计多普勒雷达轮轴蠕滑检测

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基于供电能力的行车动态卡控方法

城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 330-333,338页

作者：刘瑞娟林立何绪兰深圳地铁建设集团有限公司深圳518038 卡斯柯信号有限公司上海200071

[目的]在城市轨道交通线路中,牵引供电设施支持列车运行的数量具有上限。当前续列车故障或者繁忙线路列车追踪密度过高时,可能导致供电臂负荷电流过大而引起电力开关跳闸,从而严重影响运营。传统的ATS(列车自动监控)系统无法智能化掌握... 详细信息

[目的]在城市轨道交通线路中,牵引供电设施支持列车运行的数量具有上限。当前续列车故障或者繁忙线路列车追踪密度过高时,可能导致供电臂负荷电流过大而引起电力开关跳闸,从而严重影响运营。传统的ATS(列车自动监控)系统无法智能化掌握供电系统的实时运行情况,需研究供电能力和行车的关系以实现行车动态卡控。[方法]基于供电臂供电能力分析以及列车运行曲线,提出一种行车动态卡控方法。通过对信号、供电、车辆和轨道等多专业数据进行融合分析,并结合大数据电流曲线预测模型,实现对供电负载能力的动态监测与预测。将预测的电流曲线与列车ATO(列车自动运行)运行曲线有机结合,实时调整进入当前供电臂运行的列车数,实现动态卡控列车运行。该方法在深圳地铁16号线上进行了实例验证。[结果及结论]基于供电能力的行车卡控方法通过预测列车所需取流动态调整列车运行,可有效避免因行车导致过负荷引起的供电系统跳闸故障,在保证运营效率的同时,提高了线路运营的安全性。

关键词：城市轨道交通供电臂供电能力行车动态卡控

浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 285-294页

作者：王庆雄黄庆享范东林贺雁鹏陈苏社王伦言黄涛国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠... 详细信息

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明:上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力高56%,峰值区范围扩大50%。区段煤柱应力升高的机理是随着工作面的推进,上覆三角形斜交煤柱尺寸不断减小,应力集中程度不断提高;当工作面推进到三角形煤柱端区时,斜交煤柱应力、工作面超前支承压力、区段煤柱应力相互叠合,形成区段煤柱应力峰值区,在工作面出煤柱时(三角形煤柱尖端)形成应力核区,引起该区段煤柱变形和巷道破坏。据此,提出在31109工作面开采前,对应力峰值区和核区巷道进行锚索和注浆补强支护,现场工业性试验取得良好效果,保障了31109工作面过三角形斜交煤柱区安全回采。

关键词：三角形斜交煤柱浅埋煤层斜交煤柱叠加区区段煤柱应力分布应力峰值区

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柠条塔煤矿智能化综采工作面建设探索

智能矿山 2024年第5期5卷 20-27页

作者：黄彦德陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司

煤炭是我国的主体能源,在未来较长时期内,煤炭在我国一次能源供应中的地位和作用难以改变。但我国煤炭开采主要是地下作业,生产环境恶劣多变,并受地质条件及瓦斯、水、火、冲击地压等多种自然灾害的威胁,煤矿安全生产面临严峻挑战;同时... 详细信息

煤炭是我国的主体能源,在未来较长时期内,煤炭在我国一次能源供应中的地位和作用难以改变。但我国煤炭开采主要是地下作业,生产环境恶劣多变,并受地质条件及瓦斯、水、火、冲击地压等多种自然灾害的威胁,煤矿安全生产面临严峻挑战;同时,我国人口老龄化趋势加快。

关键词：能源供应地下作业人口老龄化趋势自然灾害我国煤炭开采主体能源冲击地压地质条件

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柠条塔煤矿智能化先进技术创新与实践

智能矿山 2024年第2期5卷 28-35页

作者：谭震陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司

陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司(简称柠条塔煤矿)于2005年5月18日正式成立,是陕西省、榆林市、神木市三方联合在神木市开发建设的第1个千万吨级大型现代化煤炭开采企业。矿井位于陕西省神木市孙家岔镇,井田南北长度19.5 km,东西宽度9.5... 详细信息

陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司(简称柠条塔煤矿)于2005年5月18日正式成立,是陕西省、榆林市、神木市三方联合在神木市开发建设的第1个千万吨级大型现代化煤炭开采企业。矿井位于陕西省神木市孙家岔镇,井田南北长度19.5 km,东西宽度9.5 km,面积119.8 km^(2),可采煤层7层,保有资源量26.20亿t,可采储量16.45亿t,核定产能2 000万t/a。

关键词：创新与实践陕西省神木可采煤层煤炭开采企业可采储量榆林市千万吨级智能化

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带式输送机传动机构故障定位系统的设计

工矿自动化 2024年第S1期50卷 122-125,138页

作者：辛磊胡敬国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿陕西榆林719315

针对带式输送机运行过程中的故障难以定位,效率低和实时性、兼容性等问题,在CANopen协议的基础上对带式输送机的传动机构故障定位进行系统设计。首先对系统的系统电路、电源电路、通信电路等进行设计;然后对系统软件进行设计,设计程序... 详细信息

针对带式输送机运行过程中的故障难以定位,效率低和实时性、兼容性等问题,在CANopen协议的基础上对带式输送机的传动机构故障定位进行系统设计。首先对系统的系统电路、电源电路、通信电路等进行设计;然后对系统软件进行设计,设计程序流程图,在此基础上编写软件设计程序;通过基于集合经验模态分解(EEMD)和快速FastICA算法对胶带机故障诊断的噪声进行降噪处理。对带式输送机轴承的振动信号进行故障诊断,在60组测试样本中,有3组样本发生了识别错误的情况,预测精度达到了95%。说明故障诊断方法可有效的从信号中提取故障特征信息,能够利用故障特征信息对故障进行精确的分类。对设计的故障定位系统进行功能测试,测试结果显示系统具有稳定的可靠性和即时性,可在胶带机运行过程中对出现的故障进行快速定位。

关键词： CANopen协议降噪处理故障定位系统软件设计

基于冲击脉冲传感器的矿用胶带机故障监测预警系统设计

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工矿自动化 2024年第S1期50卷 130-133,160页

作者：刘晓亮杨广荣国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿陕西榆林719315

针对传统胶带机轴承故障检测存在成本高、效率低和错误率高等缺点,构建了一种基于冲击脉冲传感器的矿用胶带机故障检测模型。首先通过对冲击脉冲传感器在故障检测中的优化,然后将冲击脉冲传感器应用到胶带机轴承故障的监测中,最后利用... 详细信息

针对传统胶带机轴承故障检测存在成本高、效率低和错误率高等缺点,构建了一种基于冲击脉冲传感器的矿用胶带机故障检测模型。首先通过对冲击脉冲传感器在故障检测中的优化,然后将冲击脉冲传感器应用到胶带机轴承故障的监测中,最后利用数据集和训练集对模型方法的性能进行验证,且在大柳塔煤矿中进行实际应用。结果表明:(1)模型方法的振幅频率比长短期记忆网络(LSTM)、空卷积神经网络(TCN)的的收敛速度更快,当迭代次数为100时,结果趋于稳定。这说明模型方法在监测过程中具有更好的稳定性。(2)模型方法的预测结果曲线与真实曲线退化趋势一致,振幅与真实值差距不大。这说明模型方法的预测振幅更高,效果更好。实际应用结果表明:驱动滚筒轴承监测点位冲击脉冲频谱中有清晰的内环故障征兆,并且伴随着相关的边带,而振动频谱无相关征兆,使用冲击脉冲幅值确认为早期故障。

关键词：冲击脉冲传感器矿用胶带机故障监测轴承

柠条塔煤矿水文地质结构特征与水害治理模式研究

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中国矿业 2024年第2期33卷 190-200页

作者：郭书全王海陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司陕西榆林719300 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

随着西部煤炭资源的持续高强度开采,矿山所面临的工程与水文地质条件越来越复杂,极易诱发采掘突水溃砂事故,而水文地质结构特征的研究是水害评价和治理的重要基础性工作。本文以陕北榆神府矿区的柠条塔煤矿为例,在对其地质条件和构造发... 详细信息

随着西部煤炭资源的持续高强度开采,矿山所面临的工程与水文地质条件越来越复杂,极易诱发采掘突水溃砂事故,而水文地质结构特征的研究是水害评价和治理的重要基础性工作。本文以陕北榆神府矿区的柠条塔煤矿为例,在对其地质条件和构造发育情况进行系统分析的基础上,从矿区的补给、径流、排泄条件,主要充水水源,矿体与含水层的空间结构关系三个方面对矿山的水文地质结构特征进行了研究。研究发现,地表浅部松散层主要接受大气降水补给,基岩风化带含水层主要接受侧向径流补给。矿井充水水源包括大气降水、地表水、含水层水、老空水和烧变岩水五种,不同煤层根据其埋深、开采厚度、冒裂带发育高度等的不同具有不同的充水水源。基于对矿山水文地质结构特征的分析,认为火烧区下部2-2煤层回采工作面可能存在突水溃砂风险,并设计了两排帷幕注浆孔。注浆治理工程完成后的放水试验结果表明,烧变岩含水层补给量大幅度减小,治理效果显著,可以保障煤层的安全开采,研究成果对榆神府矿区的矿井水害防治及水资源保护具有一定的理论意义和实践意义。

关键词：水文地质结构烧变岩突水溃砂帷幕注浆安全开采

柠条塔煤矿采煤围岩渗透性变化规律及工作面涌水量预测

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中国矿业 2024年第6期33卷 183-193页

作者：高利军王海韩强陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司陕西榆林719300 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

煤矿开采围岩渗透性变化对工作面涌水量预测精度具有重要作用。本文以柠条塔煤矿顶板砂岩为研究对象,采用FLAC3D软件流固耦合模块模拟分析了围岩的水平渗透系数和垂直渗透系数变化规律,以此为基础,采用地下水模拟系统预测分析了S12003... 详细信息

煤矿开采围岩渗透性变化对工作面涌水量预测精度具有重要作用。本文以柠条塔煤矿顶板砂岩为研究对象,采用FLAC3D软件流固耦合模块模拟分析了围岩的水平渗透系数和垂直渗透系数变化规律,以此为基础,采用地下水模拟系统预测分析了S12003工作面的涌水量。研究结果表明:当工作面推进距离为100 m、200 m、300 m和400 m时,水平渗透系数最大分别增大约10倍、500倍、10000倍和1000000倍,垂直渗透系数最大分别增大约5倍、50倍、100倍和10000倍。对于不同的部位,其水平渗透系数和垂直渗透系数变化规律不一致。随着工作面推进距离的增加,孔隙水压力降至0 MPa的范围及覆岩上部发生塑性破坏的范围均呈现逐步增大的趋势。以此为基础,预测的工作面涌水量呈现随工作面推进先逐步增加后有所减少趋势,最终工作面涌水量基本稳定在210 m3/h左右。此时,上覆直罗组承压含水层的静储量基本已经疏干,工作面的涌水主要为含水层的侧向补给。预测结果与实际情况相符合。研究成果可为类似条件下的工作面涌水量预测提供参考。

关键词：流固耦合渗透系数涌水量 FLAC3D软件地下水模拟系统