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综放工作面周期来压判定与冲击危险处置

陕西煤炭 2024年第6期43卷 118-122,160页

作者：买巧利吴学松吕甲鹏赵文元华亭煤业集团华亭煤矿甘肃平凉744100 华亭煤业集团砚北煤矿甘肃平凉744100

冲击地压煤层综放开采过程中,顶板会发生周期来压,释放大能量震动,诱发冲击显现,因此准确掌握工作面周期来压规律对冲击地压防治是极其重要的。针对周期来压单一方法分析误差较大的缺陷,通过对工作面回采过程中微震监测指标“震动频次... 详细信息

冲击地压煤层综放开采过程中,顶板会发生周期来压,释放大能量震动,诱发冲击显现,因此准确掌握工作面周期来压规律对冲击地压防治是极其重要的。针对周期来压单一方法分析误差较大的缺陷,通过对工作面回采过程中微震监测指标“震动频次”“震源能量”、瓦斯涌出量变化以及工作面支架压力分布云图分析,提出一种“微震-支架压力-瓦斯涌出量”综合判定方法。实践表明,该方法能够准确预测甘肃某矿250107-1工作面来压周期,并提出了“断顶-松动”爆破相结合的顶板弱化方法,可以有效降低冲击地压的危害。

关键词：综放开采周期来压微震监测冲击地压来压步距

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

松软厚煤层区段煤柱剪切滑块运动机理及协同控制技术

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1332-1344页

作者：王方田屈鸿飞张洋刘超郝文华江振鹏中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 永城煤电集团股份有限公司顺和煤矿河南永城476600 煤炭科学研究总院北京100013

松软厚煤层区段煤柱高、煤壁暴露面积大,加之煤质松软、裂隙发育,强采动作用下极易造成煤柱失稳,巷道维护难度极大。以山西伏岩煤业3号煤层开采为工程背景,基于剪切滑块理论,探究采掘扰动下煤柱变形破坏机理,求解煤柱剪切滑块运动范围... 详细信息

松软厚煤层区段煤柱高、煤壁暴露面积大,加之煤质松软、裂隙发育,强采动作用下极易造成煤柱失稳,巷道维护难度极大。以山西伏岩煤业3号煤层开采为工程背景,基于剪切滑块理论,探究采掘扰动下煤柱变形破坏机理,求解煤柱剪切滑块运动范围及应力分布规律,揭示煤柱侧帮剪切滑块运动机理,提出煤柱稳定性协同控制对策并在现场进行工程实践验证。结果表明:①采用极限平衡理论与叠加理论,确定了煤柱剪切滑块运动范围及煤柱垂直应力分布规律,阐明煤柱剪切滑块安全系数分布规律:0~1.26 m深度,煤柱上部安全系数较小;在1.26~3.95 m处,煤柱中线部分大面积安全系数较小,易受顶板来压破坏。②提出了1种以“注浆加固—锚索强化—切顶卸压”为主体的区段煤柱协同控制技术,煤柱侧裂隙较无支护条件及原支护条件分别减少62.89%和46.26%,巷道围岩完整性大幅提高,形成了强承载结构,有效控制了煤柱变形及底臌。③根据松软厚煤层区段煤柱条件,合理确定了协同控制设计参数,并对煤柱防控效果进行试验监测评估。现场试验结果表明,煤柱裂隙得到充分填充,注浆后煤体强度提高63%以上;巷道位移、锚杆索受力、离层等均在可控范围,表明协同控制技术明显提高了煤柱承载力,回采巷道围岩变形得到有效控制,为工作面安全高效开采提供了空间保障。

关键词：松软煤层煤柱剪切滑块协同控制围岩稳定性

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机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用

现代制造技术与装备 2024年第S2期 57-60页

作者：庞鑫宇国家能源集团神东煤炭集团石圪台煤矿

随着科技的不断进步，机电一体化数控技术在煤矿机械领域得到了广泛应用。文章详细阐述了该技术在煤矿机械中的特点与优势，包括高精度和高效率、高度自动化、以及强大的可靠性。分析了该技术在煤矿机械综合运行、运输、掘进、监测监控... 详细信息

随着科技的不断进步，机电一体化数控技术在煤矿机械领域得到了广泛应用。文章详细阐述了该技术在煤矿机械中的特点与优势，包括高精度和高效率、高度自动化、以及强大的可靠性。分析了该技术在煤矿机械综合运行、运输、掘进、监测监控和节能增效等过程中的具体表现。同时，对机电一体化数控技术未来朝着智能化、网络化的发展趋势进行了展望，旨在为提升煤矿机械的性能和安全性，推动煤矿行业的可持续发展提供有益的参考。

关键词：机电一体化数控技术煤矿机械

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基于人工智能技术的煤矿采掘设备智能化研究

中国煤炭工业 2024年第2期 70-71页

作者：廖志伟国家能源集团神东煤炭集团布尔台煤矿

在煤炭采掘过程中,智能化采掘设备可以利用传感器、机器学习和智能控制等技术,实现自主感知、智能决策和自动控制,从而提高矿井的安全性、生产效率和资源利用率。在过去几年中,煤矿采掘设备的智能化研究取得了一系列关键技术突破和重要... 详细信息

在煤炭采掘过程中,智能化采掘设备可以利用传感器、机器学习和智能控制等技术,实现自主感知、智能决策和自动控制,从而提高矿井的安全性、生产效率和资源利用率。在过去几年中,煤矿采掘设备的智能化研究取得了一系列关键技术突破和重要成果,使煤炭行业朝着数字化、信息化和智能化的方向迈进,但仍存在一定瓶颈,因此亟须对煤矿采掘设备智能化系统进一步设计与优化,引入人工智能技术,使煤矿采掘设备智能化系统更加智能高效,推动实现更为安全高效的开采。

关键词：人工智能技术设备智能化煤矿采掘机器学习煤炭采掘采掘设备智能决策智能控制

基于双二阶滤波器的LCL型并网逆变器延时补偿方法

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 145-157页

作者：赵铁英李俊然高宁田培建河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

为了抑制LCL型滤波器的谐振尖峰,电容电流反馈有源阻尼被广泛应用于LCL型并网逆变器中。由于数字控制延时带来的不利影响,电容电流反馈有源阻尼的阻尼性能被严重削弱。负阻尼区域出现在f_(s)/6到f_(s)/2之间,减弱了并网逆变器的稳定性... 详细信息

为了抑制LCL型滤波器的谐振尖峰,电容电流反馈有源阻尼被广泛应用于LCL型并网逆变器中。由于数字控制延时带来的不利影响,电容电流反馈有源阻尼的阻尼性能被严重削弱。负阻尼区域出现在f_(s)/6到f_(s)/2之间,减弱了并网逆变器的稳定性和对电网阻抗变化下的鲁棒性。在电容电流反馈通道上插入一个双二阶滤波器来补偿数字控制延时带来的相位滞后,正阻尼范围可以扩展到f_(s)/3,从而实现了对电网阻抗变化的高鲁棒性。选择了合适的离散化方法,分析了补偿后的系统稳定性。提出了一个详细的闭环参数设计流程,以获得良好的控制性能。最后,实验结果验证所提方法的有效性和参数设计流程的可行性。

关键词：有源阻尼并网逆变器 LCL滤波器延时补偿正阻尼范围弱电网

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真空充He法测定吸附罐剩余体积试验研究

煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 86-93页

作者：雷红艳煤矿灾害防控全国实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院重庆400037

为研究真空充He法测定吸附罐剩余体积对瓦斯吸附量的影响,以10个煤样为研究对象,采用容量法在低压及高压下进行真空充He测定、瓦斯吸附常数测定、真密度测定等试验。研究表明:①高压下煤几乎不吸附He,负压状态下由于He分子动力学直径小... 详细信息

为研究真空充He法测定吸附罐剩余体积对瓦斯吸附量的影响,以10个煤样为研究对象,采用容量法在低压及高压下进行真空充He测定、瓦斯吸附常数测定、真密度测定等试验。研究表明:①高压下煤几乎不吸附He,负压状态下由于He分子动力学直径小于CH4分子动力学直径,容易持续不断地被负压差吸入更小的纳米级煤孔隙内,导致剩余体积随着充入He时间延长而不断增大,形成一种煤吸附He的假象。②相对于真密度计算法,真空充He法在5、30、60、90、120 min读数时的吸附罐剩余体积基本偏大,5 min读数时绝对值误差最大为9.58%,最小为1.52%;采用真空充He法读数时间可设定为5 min,与吸附罐空罐体积读数时间相同。③采用真空充He法计算的瓦斯吸附常数a值一般偏小,b值一般偏大。5 min读数时a值绝对值误差最大为17.69%,最小为4.24%,b值绝对值误差最大为33.59%,最小为7.51%,远大于低压瓦斯吸附量误差0.45%~5.64%。真空充He法对0.1 MPa压力下瓦斯吸附量影响较小,对高压吸附量影响较大,剩余体积误差是煤样出现“负吸附”的根本原因,吸附罐剩余体积是影响煤的气体吸附量的主控因素。④通过试验得出煤吸附不同气体采用真空充He法“一刀切”测定剩余体积不科学,理论上应采用与被测气体分子动力学直径相等的惰性气体标定,而实际上很难选择到与被测气体分子直径相等的惰性气体。⑤建立剩余体积偏差量与瓦斯吸附常数偏差量的修正模型,通过此模型可对采用真空充He法测定的a、b值进行修正,提高a、b值的准确性和可靠性,对矿井瓦斯灾害精准防治及煤层注CO_(2)驱替CH_(4)等科学研究提供参考与指导。

关键词：真空充He法真密度计算法剩余体积吸附量瓦斯吸附常数

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闭式泵控采煤机调高系统的高精度控制

液压与气动 2024年第3期48卷 99-106页

作者：高文才闫政国家能源集团神东煤炭集团公司上湾煤矿陕西榆林719315 晋中学院机械系山西晋中030619

闭式泵控采煤机调高系统取消了传统的控制阀组,系统的能量损失小。但泵控系统由于回路的泄漏、泵的死区等影响,导致其非线性严重、控制精度低下,进而降低了采煤机调高系统的运行品质。针对这一问题,设计了一种变论域模糊自适应PID来对... 详细信息

闭式泵控采煤机调高系统取消了传统的控制阀组,系统的能量损失小。但泵控系统由于回路的泄漏、泵的死区等影响,导致其非线性严重、控制精度低下,进而降低了采煤机调高系统的运行品质。针对这一问题,设计了一种变论域模糊自适应PID来对滚筒进行闭环位置控制。结果表明,与传统的PID控制相比,所提出的控制方法可显著提高滚筒的定位能力,稳态时误差可减小65%以上;同时,在随机性负载力的作用下,滚筒的抗扰动能力更强。

关键词：采煤机调高系统闭式泵控非线性变论域模糊PID 位置控制

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带式输送机撕裂检测技术探讨

工矿自动化 2024年第S1期50卷 115-118页

作者：沈飞徐刚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

在煤矿生产中,输送带输送的煤流中经常混合各种大小的金属器件,如锚杆、采煤机截齿、脱落的螺栓或遗留的工具,易引起输送带撕裂。总结了目前常用的输送带撕裂检测方法的优缺点,包括触发式检测、测力托辊检测、漏料检测、X射线检测、弱... 详细信息

在煤矿生产中,输送带输送的煤流中经常混合各种大小的金属器件,如锚杆、采煤机截齿、脱落的螺栓或遗留的工具,易引起输送带撕裂。总结了目前常用的输送带撕裂检测方法的优缺点,包括触发式检测、测力托辊检测、漏料检测、X射线检测、弱磁检测、视觉检测等,指出电磁感应检测方法在输送带撕裂检测中优势明显,其中巨磁阻检测效果较好。巨磁阻传感器通过添加感应电阻和参考电阻,在磁场改变时电桥失去平衡,电压随之发生变化,通过分析电压变化判断输送带煤流中是否有金属器件。在实际应用中,利用无磁支架将传感器固定在输送带上方,以没有异常金属时的磁场环境数据为背景,通过磁传感器探测下方输送带上金属产生的磁异常信号,检测煤流中的金属器件并判断其相对大小,很好地解决了金属器件引起输送带撕裂的问题。

关键词：带式输送机撕裂检测金属检测巨磁阻传感器金属探测单元