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煤矿智能压风系统的应用研究

煤炭工程 2024年第3期56卷 91-95页

作者：谷树伟马孝威国家能源包头能源有限责任公司李家壕煤矿内蒙古鄂尔多斯017010 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

针对传统压风系统多电机之间无法协同配合,压风机房需要定时巡检等问题,设计了一种智能压风系统。该系统通过在控制侧加入可编程控制柜,并引入模糊控制算法,实现压风系统的按压供风、负载均衡、自动轮换的功能。通过布置故障诊断装置,... 详细信息

针对传统压风系统多电机之间无法协同配合,压风机房需要定时巡检等问题,设计了一种智能压风系统。该系统通过在控制侧加入可编程控制柜,并引入模糊控制算法,实现压风系统的按压供风、负载均衡、自动轮换的功能。通过布置故障诊断装置,检测压风机的健康状况,在发生故障时可停止压风机的运行,并及时开启另一台压风机,保障管道压力恒定。通过安装视频分析摄像仪实现对压风机房进入人员的监测,分析是否有违规或越界行为,保证人员和设备的安全。智能压风系统的管控平台展示压风机的各项数据,并通过动画生动的展示压风机房内各设备的运行状态,显示压风机健康状况的分析结果。该系统的应用减少了电能的浪费,提供了准确的诊断结果,提高了煤矿智能化水平。

关键词：压风系统模糊控制故障诊断视频分析管控平台

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多传感器融合模型在矿井安全预警中的应用

矿业装备 2024年第6期 69-71页

作者：程真惠子长治市盛鑫煤矿技术服务有限公司山西长治046000

针对传统以人工巡视和人工检测为主的矿井安全预警方式存在的精度不足等问题,提出一种基于多传感器融合的安全预警方式。矿井井下环境较为恶劣,风险因素较多,采用多种传感器融合预警的方式能够避免核心数据的丢失,并提高数据融合的精度... 详细信息

针对传统以人工巡视和人工检测为主的矿井安全预警方式存在的精度不足等问题,提出一种基于多传感器融合的安全预警方式。矿井井下环境较为恶劣,风险因素较多,采用多种传感器融合预警的方式能够避免核心数据的丢失,并提高数据融合的精度。在多传感器模型构建方面采用了分散型模型,传感器网络的有效覆盖面积更大且核心数据不易丢失。在具体的算法设计方面,采用了最短欧式距离的数据融合方法,客观地确定各传感器数据之间的关系,并针对数据之间的关联性进行聚类,以达到井下安全预警的目的。

关键词：多传感器融合模型矿井安全预警欧式距离

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数字化协同平台在龙首矿的应用

现代矿业 2024年第2期40卷 86-91页

作者：武拴军王永定王俊超龙卫国何建元刘鹏山冯有鑫金川集团股份有限公司龙首矿甘肃省金昌市650032

龙首矿当前采用CAD二维作图,对于数据文件的存储和管理方式原始、流程繁琐等问题,开展基于DIMINE的数字化协同作业与应用研究。将矿山传统的地、测、采等专业间离散、独立、分割的技术管理模式向三维集成化、多专业融合、高效率的企业... 详细信息

龙首矿当前采用CAD二维作图,对于数据文件的存储和管理方式原始、流程繁琐等问题,开展基于DIMINE的数字化协同作业与应用研究。将矿山传统的地、测、采等专业间离散、独立、分割的技术管理模式向三维集成化、多专业融合、高效率的企业管理模式转变,从而实现信息的高度共享。采矿数字化和协同作业技术可提高工程师及管理者的信息交流效率,实现矿山地质、测量、采矿技术工作精细化管理。实践证明,数字化生产技术协同平台为同类矿山提供了良好的示范,采用集约化流程管控方式,提高了矿山本质安全,保障了井下作业安全,为我国矿业可持续发展提供支撑。

关键词：协同管理平台矿山数字化地质测量

3Dmine软件在铜矿通风系统优化中的实践研究

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第4期 0078-0080页

作者：施伟江香格里拉市云矿红牛矿业有限公司云南香格里拉674400

随着矿业工程的深入开发,地下铜矿通风系统的安全性、稳定性及能源效率等方面日益受到重视。在此背景下,本文旨在探讨3Dmine软件在铜矿通风系统优化方面的实践研究,3Dmine作为一种多功能的矿山设计软件,能有效地提升矿井风量分析、风速... 详细信息

随着矿业工程的深入开发,地下铜矿通风系统的安全性、稳定性及能源效率等方面日益受到重视。在此背景下,本文旨在探讨3Dmine软件在铜矿通风系统优化方面的实践研究,3Dmine作为一种多功能的矿山设计软件,能有效地提升矿井风量分析、风速监测和通风网络模拟等方面的工程设计能力。通过对现有铜矿通风系统的优化设计与应用实例,本文分析了3Dmine软件如何提高矿山通风网络的运行效率,同时减少能源消耗和提高矿井工作者的安全,最后提出了几种优化措施和建议,以进一步推动铜矿通风系统在技术和管理层面的持续改进。

关键词： 3Dmine软件铜矿通风系统优化实践

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基于UWB的矿用一体化智能车载终端的设计

煤矿安全 2024年第2期55卷 218-222页

作者：韩阳煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

设计了1种基于UWB精确定位技术,融合精确定位、4G/5G无线通信、视频监控、数据采集、语音通话等多种功能于一体的智能车载终端。智能车载终端采用安卓平台,以ARM RK3399为控制核心,以UWB通信收发芯片DW1000为精确定位核心,实现了井下车... 详细信息

设计了1种基于UWB精确定位技术,融合精确定位、4G/5G无线通信、视频监控、数据采集、语音通话等多种功能于一体的智能车载终端。智能车载终端采用安卓平台,以ARM RK3399为控制核心,以UWB通信收发芯片DW1000为精确定位核心,实现了井下车辆的精确定位、智能调度、信息采集、安全预警、语音通话、人机交互等功能。测试结果表明:车载终端最大动态定位误差不大于7.3 m,满足煤矿对智能辅助运输的各项功能需求.

关键词：智能辅助运输智能车载终端超宽带精确定位无线通信

浅埋极薄煤层无煤柱开采覆岩运移与地表损伤特征研究

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煤炭工程 2024年第4期56卷 104-111页

作者：李斌陈金拴贺炳伟皮国强延安车村煤业(集团)有限责任公司陕西延安717300 延安市禾草沟二号煤矿有限公司陕西延安717300

为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开... 详细信息

为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开采与留煤柱开采条件下浅埋极薄煤层覆岩运移破断及地表损伤特征,确定了极薄煤层覆岩两带高度。结果表明:当工作面回采达到60 m时,两带发育高度基本稳定,当大于60 m时,工作面后方覆岩裂隙由开裂逐渐闭合,裂隙区随工作面回采向前方移动,两带高度稳定在24.6~27.7 m;相较于常规留煤柱开采,切顶留巷无煤柱开采方式下覆岩呈连续移动变形,可有效修复煤层开采工作面两侧非连续移动变形导致的覆岩裂隙及地表损伤裂缝,消除了常规留煤柱开采方式下相邻工作面间区段煤柱两侧覆岩裂隙,现场观测较好地验证了该结果。

关键词：浅埋极薄煤层无煤柱开采覆岩运移地表损伤

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基于激光气体检测技术的甲烷传感器设计

工矿自动化 2024年第S1期50卷 110-114页

作者：李忠奎李起伟黄增波煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

目前激光甲烷传感器在检测精度、工作稳定性、响应时间和功耗方面还有一定的提升空间。设计了基于激光气体检测技术的甲烷传感器。甲烷传感器采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)实现甲烷气体检测,选用DFB激光器作为甲烷传感器的光源... 详细信息

目前激光甲烷传感器在检测精度、工作稳定性、响应时间和功耗方面还有一定的提升空间。设计了基于激光气体检测技术的甲烷传感器。甲烷传感器采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)实现甲烷气体检测,选用DFB激光器作为甲烷传感器的光源。采用限幅滤波和二阶数字滤波相结合的软件数字滤波方法,在软件滤波和硬件滤波双重保障下,显著提高测量数据的准确性。通过温度补偿和压力补偿得到甲烷浓度的最终值。误差测试结果表明,传感器测试值与标气之间呈现很好的线性关系,表征传感器具有较高的测试准确度。功耗测试结果表明,最大供电距离可达6 km。响应时间测试结果表明,甲烷传感器响应时间小于15 s。

关键词：甲烷传感器 TDLAS 激光器驱动电路误差补偿

节理分布特征及结构面强度对岩体力学性能的影响研究

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现代矿业 2024年第2期40卷 6-9,20页

作者：李志周五矿矿业(邯郸)矿山工程有限公司河北省邯郸市056000

为研究节理结构面强度及节理分布特征对岩体力学性能的影响,在PFC中构建了基于块体语义分割方法的节理岩体数值模型。基于不同节理黏结强度缩放系数f和分割迭代次数n的节理参数组合,以节理岩体单轴抗压强度为分析指标展开模拟。研究结... 详细信息

为研究节理结构面强度及节理分布特征对岩体力学性能的影响,在PFC中构建了基于块体语义分割方法的节理岩体数值模型。基于不同节理黏结强度缩放系数f和分割迭代次数n的节理参数组合,以节理岩体单轴抗压强度为分析指标展开模拟。研究结果表明,节理分割迭代次数n较小时,节理强度缩放系数f对岩体单轴抗压强度σ_(u)影响不大;当n=4和6时,岩体单轴抗压强度σ_(u)随节理强度缩放系数f的增大,首先出现明显的增长趋势,后逐渐稳定,但相较于无节理单轴强度仍存在一定差距;当n=8时,节理数量逐渐增大,岩体单轴抗压强度随n的变化幅度最大,但最终同样稳定至无节理岩体单轴强度;随着节理强度缩放系数f的增大,节理黏结强度增加,岩体单轴抗压强度σ_(u)随节理分割迭代次数n的增大逐渐增大,且最终向无节理岩石的力学强度靠近。基于不同f与n的组合,探究不同节理参数下岩体单轴抗压强度,为节理岩体力学性能的快速确定提供准确有效的模拟预测方法。

关键词：节理岩体节理强度 PFC 单轴抗压强度

煤自然发火气体指标及其有机官能团响应特征研究

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中国煤炭 2024年第1期50卷 67-74页

作者：侯玉亭张英超孙计全时东文刘会奇张铎兖矿能源集团股份有限公司南屯煤矿山东省济宁市273500 西安科技大学安全科学与工程学院陕西省西安市710054

为了探究煤自然发火气体产物与有机官能团的内在关联,通过程序升温实验和原位红外光谱实验,分析了低温氧化阶段煤自燃气体产物释放规律,阐述了煤自燃过程的微观结构变化特征,预测了高温阶段气体产物变化。结果表明,煤自燃的临界温度及... 详细信息

为了探究煤自然发火气体产物与有机官能团的内在关联,通过程序升温实验和原位红外光谱实验,分析了低温氧化阶段煤自燃气体产物释放规律,阐述了煤自燃过程的微观结构变化特征,预测了高温阶段气体产物变化。结果表明,煤自燃的临界温度及干裂温度分别为50℃和90℃,释放的碳氧气体及烃类气体随温度升高呈现抛物式增长。临界温度后,各类官能团呈现不同的变化规律,其中,含氧官能团、羟基和脂肪烃变化最明显。通过灰色关联度方法,计算出不同官能团和气体产物的关联度,发现羰基(C=O)是影响碳氧气体和烃类气体最主要的官能团。最后结合官能团在高温阶段的含量变化,推测出煤样在高温阶段释放的气体浓度呈现先增多后减少的趋势。

关键词：煤自燃气体指标气体产物临界温度干裂温度官能团关联度

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