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基于格瑞斯特定理的煤矿安全管理执行力体系建设与探索

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中国矿业 2024年第S1期 41-46页

作者：白正平王宁神东煤炭集团公司榆家梁煤矿

为树立深严细实的工作作风，不断提升煤矿企业安全管理执行力，基于格瑞斯特定理对安全管理的启示，通过全面分析煤矿安全管理执行力研究动态基础上，从提升安全管理执行力为切入点，以作风建设为牛鼻子推进“七把利剑”的执行力体系建... 详细信息

为树立深严细实的工作作风，不断提升煤矿企业安全管理执行力，基于格瑞斯特定理对安全管理的启示，通过全面分析煤矿安全管理执行力研究动态基础上，从提升安全管理执行力为切入点，以作风建设为牛鼻子推进“七把利剑”的执行力体系建设，有效破解了执行效能衰减和执行过程“中梗阻”难题，取得了良好的实践效果。该体系在榆家梁煤矿全面运行后有效增强了员工的安全意识和安全执行力，各级管理人员安全管理能力不断提升，连续数年实现了安全生产零伤害，成功验证了该体系的实用性和可操作性。

关键词：安全管理执行力格瑞斯特定理体系建设管理能力

基于地质概化的坚硬厚基岩覆岩裂隙场演变特征研究

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煤矿安全 2024年第5期55卷 151-159页

作者：高兴斌张加加杨康贺伟史志华陈梁白如鸿孙强榆林能源集团榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司陕西榆林719000 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

精准掌握采动覆岩导水裂隙带演化特征是防止工作面突水灾害发生的重要基础,尤其对于西部矿井高强开采条件尤为重要。以榆树湾煤矿201西翼盘区为背景,以各砂岩层单轴抗压强度、RQD、砂岩层厚度作为系统聚类分析指标提出了厚基岩地质概化... 详细信息

精准掌握采动覆岩导水裂隙带演化特征是防止工作面突水灾害发生的重要基础,尤其对于西部矿井高强开采条件尤为重要。以榆树湾煤矿201西翼盘区为背景,以各砂岩层单轴抗压强度、RQD、砂岩层厚度作为系统聚类分析指标提出了厚基岩地质概化方法,系统研究了不同基岩层厚度对导水裂隙带发育高度、裂隙角度、频次、节理应变能演变规律的影响,确定了导水裂隙带高度与节理总应变能的量化关系。研究结果表明:基于地质概化方法模拟所得导水裂隙带发育高度随基岩厚度增大呈现对数正相关增大趋势,且增加速率逐渐减小,该规律通过与邻近矿井实测结果对比分析,验证了其准确性;随着基岩厚度的增大,导水裂隙带内垂直裂隙发育频次显著增大,水平裂隙反之,这表明基岩厚度的增大对导水裂隙带内水平裂纹的萌生与扩展具有一定抑制作用;导水裂隙带发育高度与覆岩能量释放程度密切相关,随节理最大应变能和总应变能的增加呈指数增加特点,且增加速率逐渐增大。

关键词：导水裂隙带厚基岩地质概化数值模拟预测模型

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智能化矿井多系统耦合管理体系研究

中国煤炭 2024年第5期50卷 18-25页

作者：姚胜卿史义存赵利刘帮陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司陕西省榆林市719315

随着我国智能化矿井建设的推进,原有的管理制度、方法与理念亟需升级。智能化矿井多系统耦合管理体系建设可使矿井智能系统与智慧管理深度融合,加快煤矿高质量创新发展进程。基于陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司的实证考察,阐述了智能... 详细信息

随着我国智能化矿井建设的推进,原有的管理制度、方法与理念亟需升级。智能化矿井多系统耦合管理体系建设可使矿井智能系统与智慧管理深度融合,加快煤矿高质量创新发展进程。基于陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司的实证考察,阐述了智能化矿井多系统耦合管理体系的理论内涵,探讨了智能化矿井多系统耦合管理体系建设模式,分析了其对企业经济与社会效益的作用效果。研究发现,通过对矿井多层次、立体化的智能化改造与全面深入的智能化系统耦合以及管理智慧化耦合,形成新型矿井全阶段智能化发展新模式和管理机制创新,推动了矿井全生产周期智能化转型。基于大数据平台的智能化矿井多系统耦合管理体系建设是立足矿井实际条件探索出的智能化发展路径,取得了较好的经济、安全、环境与社会效益,具有良好的示范作用。

关键词：智能化矿井智慧化管理多系统耦合管理机制创新

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我国煤矿快速掘进20a发展与展望

煤炭学报 2024年第2期49卷 1199-1213页

作者：王虹陈明军张小峰中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 煤炭科学研究总院有限公司北京100013 煤矿采掘机械装备国家工程实验室山西太原030006

针对煤矿智能化快速发展,煤矿掘进面临新的机遇和挑战,笔者对我国煤矿快速掘进20 a的发展进行全面综述,以期理清掘进工艺、关键工序的技术及装备、成套装备的发展脉络及趋势,以便更好地推动掘进智能化的高速健康发展。在掘进工艺方面,... 详细信息

针对煤矿智能化快速发展,煤矿掘进面临新的机遇和挑战,笔者对我国煤矿快速掘进20 a的发展进行全面综述,以期理清掘进工艺、关键工序的技术及装备、成套装备的发展脉络及趋势,以便更好地推动掘进智能化的高速健康发展。在掘进工艺方面,双巷掘进开辟了截割、支护在不同巷道同时作业的新途径;掘锚同步工艺,时间-空间多维同步快速掘进工艺打破了先掘后支、及时全部支护的传统,创立了掘锚同步、迎头必要支护与多维空间永久支护动态匹配的分区支护方法。在掘进装备方面,形成了以纵轴、全宽横轴截割滚筒为主,全断面截割滚筒为辅的截割滚筒结构形式,并且在高功率密度减速器及整机设计理念不断突破的基础上,成功研制纵轴截割功率达315 kW、全宽横轴截割功率达560 kW的系列高效截割系统。在锚护装备方面,由传统的单体锚杆钻机发展出锚杆钻机、一键操作流程化钻机、钻机集群等,在有限空间内钻机的数量和作业安全性得到大幅提升,作业流程得到大幅简化,锚孔识别、锚护路径自动规划等智能化技术已进入工业性试验阶段。柔性运输系统的发明解决了掘进面短距离高效转载难题。在成套装备配置上,形成了以连续采煤机、掘锚一体机、掘锚机(掘进机+机载锚杆钻机)、煤矿全断面掘进机为龙头的四大类快速掘进系统,在四大快速掘进系统下,又分别形成了不同的作业线,实现了对不同地质条件巷道快速掘进的全覆盖。掘进工程系统层级上实现了具有成套装备的远程控制、集中控制、视频监测、闭锁联动、人员接近预警等智能化功能。回顾快速掘进的发展历程,提出完善时间-空间多维同步快速掘进理论、以智能掘进搜集透明地质的基础大数据、加强掘进巷道辅助作业工艺及设备研究、加强装备的智能化核心技术研发等智能掘进的发展方向。

关键词：快速掘进智能掘进截割锚护掘进成套装备

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水仓防隔水煤柱安全评价及注浆加固治理研究

中国煤炭 2024年第4期50卷 57-62页

作者：黄欢杨茂林许峰陈永亮党亚堃煤炭科学研究总院北京市朝阳区100013 中煤科工西安研究院〈集团〉有限公司陕西省西安市710077 国能神东煤炭集团有限责任公司陕西省榆林市719300 国能神东煤炭集团有限责任公司哈拉沟煤矿陕西省榆林市719300

某煤矿水仓的砌碹巷道在开采的扰动、防隔水煤柱宽度留设不足、砌碹壁后充填不密实等情况下,使得周边采空区水渗漏至水仓,极大影响了水仓的安全稳定。为进一步加强水仓煤柱的稳定性,运用地面钻孔及井下钻孔相结合的方法进行注浆加固。... 详细信息

某煤矿水仓的砌碹巷道在开采的扰动、防隔水煤柱宽度留设不足、砌碹壁后充填不密实等情况下,使得周边采空区水渗漏至水仓,极大影响了水仓的安全稳定。为进一步加强水仓煤柱的稳定性,运用地面钻孔及井下钻孔相结合的方法进行注浆加固。采用地面钻孔注浆充填井下硐室,硐室充填沙子245~328 m^(3)、水泥487~650 t,充填材料体积远远大于硐室体积220 m^(3),有效增加了煤柱厚度;利用井下钻孔在砌碹处进行水泥注浆与水化学注浆,使得砌碹裂缝处涌水量由15 m^(3)/h降至为零,砌碹壁后空隙充填效果良好。通过对煤柱及砌碹壁后空隙的注浆充填,有效提高了水仓防隔水煤柱的稳定性。

关键词：水仓排水系统防隔水煤柱采空区水注浆

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大柳塔煤矿沿空留巷柔模砼墙合理宽度研究及应用

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 265-272页

作者：王巍国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司神东煤炭技术研究院陕西榆林719315

针对浅埋煤层沿空留巷柔模砼墙留设宽度问题,以大柳塔煤矿52605工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析方法,研究大采高沿空留巷柔模砼墙合理宽度,构建柔模砼墙沿空留巷力学模型。研究结果表明:随着砼墙尺寸增加,在采... 详细信息

针对浅埋煤层沿空留巷柔模砼墙留设宽度问题,以大柳塔煤矿52605工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析方法,研究大采高沿空留巷柔模砼墙合理宽度,构建柔模砼墙沿空留巷力学模型。研究结果表明:随着砼墙尺寸增加,在采场顶板回转下沉过程中柔模砼墙非对称变形现象更加明显;工作面回采阶段实体煤帮侧出现的应力集中与柔模砼墙尺寸无明显相关性;砼墙宽度为1.2m时,能够满足巷道支护强度,围岩变形较小,且巷肩处不会出现应力集中;在现场实测中,采用1.2 m宽的砼墙,顶底板最大变形量不超过287mm,砼墙最大变形量不超过120mm,回采巷道围岩位移量呈先增加后稳定的趋势。研究结论为较大采高工作面沿空留巷巷旁支护体宽度的确定提供理论参考。

关键词：沿空留巷巷旁支护柔模砼墙 FLAC3D模拟围岩控制

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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

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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

基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法

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工矿自动化 2024年第S1期50卷 15-20页

作者：张立辉国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿内蒙古鄂尔多斯017209

矿井人脸信息识别是矿井人员管理、安全生产的重要环节和保障措施,但矿井的特殊环境可能会出现面部遮挡或不清等情况,尤其是在煤矿井下多粉尘等区域,面罩往往被普遍使用,这些都会增加人脸识别的难度。为了能够对面罩遮挡状态下的人脸图... 详细信息

矿井人脸信息识别是矿井人员管理、安全生产的重要环节和保障措施,但矿井的特殊环境可能会出现面部遮挡或不清等情况,尤其是在煤矿井下多粉尘等区域,面罩往往被普遍使用,这些都会增加人脸识别的难度。为了能够对面罩遮挡状态下的人脸图像进行准确识别,提出了一种基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法。通过基于人脸关键点检测的面罩遮挡人脸生成算法将常规人脸数据集扩充为面罩遮挡人脸数据集,缓解煤矿面罩遮挡人脸数据不足的问题。根据面罩遮挡人脸图像的特点使用损失函数进行模型训练,使用更优的损失函数代替三元组损失,同时添加注意力机制使模型更加关注于未被遮挡的区域,使模型能更好地提取面罩遮挡状态下的人脸特征。通过大量实验证明,基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法不仅在提取人脸特征时更加关注于未被面罩遮挡的上半部分区域,而且在面对噪声时有较强的鲁棒性,在MFR2数据集中采用该算法将原始网络的准确率由84.3%提高到了98.5%,相较于其他方法具有较高的识别准确率,能够在面罩遮挡状态下完成人脸识别任务。

关键词：矿井人脸识别面罩遮挡优化神经网络人脸关键点检测特征融合