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面向煤矿AI应用的多源异构数据分层分类仓储技术
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作者 张智星 付翔 +4 位作者 张小强 秦一凡 黄金宇 杨宇琪 贾一帆 《工矿自动化》 北大核心 2025年第9期18-24,共7页
在煤矿智能化转型进程中,多源异构数据呈爆发式增长,但煤炭企业对这些数据的应用仍停留在可视化的初级阶段,且面临三大瓶颈:数据结构多样难以统一存储,阻碍AI应用的数据关联分析;数据质量参差不齐,导致AI模型无法直接有效分析;数据体量... 在煤矿智能化转型进程中,多源异构数据呈爆发式增长,但煤炭企业对这些数据的应用仍停留在可视化的初级阶段,且面临三大瓶颈:数据结构多样难以统一存储,阻碍AI应用的数据关联分析;数据质量参差不齐,导致AI模型无法直接有效分析;数据体量庞大,造成数据查询与分析效率低,严重制约智能应用落地。针对上述问题,提出了一种面向煤矿AI应用的多源异构数据分层分类仓储技术,该技术框架主要由Flink数据流处理服务、数据分层存储、数据分类存储、AI模型应用服务、主数据及元数据管理构成。Flink数据流处理服务是数据的核心处理单元,主要实现井下各子系统(综采、掘进、主运输、综合保障等)实时数据的脏数据清理、异常值填充、数据格式统一等处理,为后续面向煤矿AI应用的特征值快速计算及模型的有效应用提供标准数据条件。数据分层存储完成海量多源异构数据的分级编码与结构化整合后,存储到数据分类存储体系中。通过主数据及元数据管理,确保关键数据的一致性与完整性,并实现数据语义的清晰明确表达,为AI模型应用提供清晰明确的数据信息保障。测试结果表明:该技术可以实现海量多源异构数据的合理分层分类存储、不同类型数据与对应存储介质的精准匹配。煤矿现场应用结果表明:应用该技术后,工业数据平均查询延迟降低到1.1 s,数据质量合格率提高到93%,占用内存大的非结构化数据由高成本的高频存储转为低成本分布式存储。 展开更多
关键词 煤矿ai应用 多源异构数据 煤矿工业数据 数据分类存储 数据分层存储 Flink数据流处理 ai模型应用 主数据及元数据管理
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煤矿工业数据AI模型自动推理技术 被引量:4
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作者 张智星 付翔 +6 位作者 张小强 李浩杰 秦一凡 刘萌 孙岩 贾一帆 杨宇琪 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第9期138-143,共6页
煤矿生产过程的智能化主要依托于人工智能(AI)技术分析煤矿工业数据,但单一应用场景AI模型无法适用于煤矿复杂的应用场景,且仅使用分布式计算来处理AI模型输入特征值会导致模型应用效率降低。针对上述问题,提出了一种煤矿工业数据AI模... 煤矿生产过程的智能化主要依托于人工智能(AI)技术分析煤矿工业数据,但单一应用场景AI模型无法适用于煤矿复杂的应用场景,且仅使用分布式计算来处理AI模型输入特征值会导致模型应用效率降低。针对上述问题,提出了一种煤矿工业数据AI模型自动推理技术。该技术架构包括数据层、计算驱动层和模型推理层:数据层采集各类监测数据并统一存储,为计算驱动层提供原始数据;计算驱动层将数据层采集的海量原始数据转换成煤矿应用场景AI模型输入特征值,通过煤矿应用场景AI模型输入特征值双计算引擎自动切换机制,根据数据量自动合理地选择使用基于Spark的分布式计算方式或基于Python的单机计算方式,解决了海量数据计算速度慢、数据应用延迟大的问题;模型推理层将特征值输入应用场景AI模型进行推理,引入煤矿应用场景AI模型多触发方式协同推理机制,通过定时触发、人为交互触发、信号反馈触发3种触发方式,解决了在煤矿复杂的应用条件下单一应用场景AI模型利用效果差的问题。测试和应用结果表明,该技术可实现多应用场景AI模型输入特征值的快速计算,以及不同应用场景AI模型的快速、自动、协同推理。 展开更多
关键词 煤矿人工智能 煤矿工业数据 ai模型推理 海量数据计算 ai模型应用
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煤矿安全管理缺陷研究概述
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作者 秦汝祥 沈涛 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期203-210,共8页
煤矿安全管理缺陷是导致煤矿事故发生的根本原因,但煤矿安全管理缺陷排查整改现状不容乐观,煤矿安全管理与现代化管理水平仍有差距。为减少我国煤矿安全管理存在的缺陷、促进排查整改工作的落实,梳理了煤矿安全管理缺陷的发展历程;分析... 煤矿安全管理缺陷是导致煤矿事故发生的根本原因,但煤矿安全管理缺陷排查整改现状不容乐观,煤矿安全管理与现代化管理水平仍有差距。为减少我国煤矿安全管理存在的缺陷、促进排查整改工作的落实,梳理了煤矿安全管理缺陷的发展历程;分析了煤矿安全管理缺陷的研究现状和实践现状;提出以管理缺陷为主线的事故致因模型;探讨了煤矿安全管理缺陷的概念、具体内容和未来展望。研究表明:煤矿安全管理缺陷的敏感性、特殊性、复杂性、隐蔽性和模糊性是导致其在我国煤矿实践中难以进行的根本原因。最后,根据研究结果给出了关于对管理缺陷进行排查和整改的理论模型、实践流程的发展建议。 展开更多
关键词 管理缺陷 煤矿安全 煤矿事故致因模型 循环整改机制 优化后的6S管理
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基于长文本和特征增强的煤矿事故实体识别
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作者 温乃宁 范爽爽 史晓楠 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第9期2683-2689,共7页
针对煤矿事故领域中长文本、长实体和复杂实体难以准确识别的问题,提出一种基于长文本和特征增强的煤矿事故实体识别模型。该模型嵌入层在ALBERT的基础上引入了全局注意力掩码,用来调节滑窗注意力和全局注意力之间的分配,从而更好的平... 针对煤矿事故领域中长文本、长实体和复杂实体难以准确识别的问题,提出一种基于长文本和特征增强的煤矿事故实体识别模型。该模型嵌入层在ALBERT的基础上引入了全局注意力掩码,用来调节滑窗注意力和全局注意力之间的分配,从而更好的平衡全局和局部信息;编码层引入门控线性单元和BiLSTM增强模型的特征表示能力;解码层使用CRF来获得最佳标记序列。实验结果表明,该模型较基准模型的F1值提升了1.9%,在煤矿事故实体识别中具有优越的性能。 展开更多
关键词 命名实体识别 煤矿事故 预训练语言模型 门控线性单元 注意力机制 长文本 特征增强
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采煤沉陷区建筑物抗变形技术研究进展与展望
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作者 夏军武 周宇 +1 位作者 王玉婧 杨晗 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3352-3368,共17页
随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,... 随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,导致建筑物抗变形技术推广应用呈现起伏。首先,梳理了采煤沉陷区的地表变形特征、地表变形对建筑物的影响分类、地基与建筑物的相互作用机理、土与结构界面的本构模型、地基-基础-结构相互作用力学模型、建筑物抗变形技术及工程运用实例方面取得的成效和关键技术进展,分析了建筑抗变形的原理与技术应用。然后,总结了目前建筑物抗变形技术面临的难题与挑战:地表沉陷预测模型准确性有待提升;采煤沉陷区地基-基础-结构相互作用机制不明确;地基充填材料力学及变形特性尚不能满足工程建设地基用土的要求;基础类型、基础刚度及构造等对结构抗变形的影响有待进一步研究;结构耗能和吸收地表变形的新型建筑物抗变形技术待完善与研发。最后,针对现阶段我国建筑物抗变形技术应用面临的难题和挑战,提出了一套基于物理模拟试验平台研发、框架结构抗变形的规律及机理、共同作用力学模型、框架结构抗变形技术及自适应变形技术的研究与设计方法。 展开更多
关键词 采煤沉陷区 地表变形 抗变形技术 本构模型 力学模型 加固技术
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厚硬顶板10 m超大采高工作面煤壁片帮特征及影响因素 被引量:1
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作者 马镕山 徐刚 +3 位作者 任建超 张震 刘前进 蔺星宇 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期191-205,共15页
针对超大采高工作面易发生煤壁片帮的问题,以曹家滩煤矿122104超大采高工作面为背景,综合运用现场监测、数值模拟和理论分析等方法,研究了不同顶板压力条件下超大采高工作面煤壁塑性区、应力及位移分布特征,建立了煤壁片帮力学模型,确... 针对超大采高工作面易发生煤壁片帮的问题,以曹家滩煤矿122104超大采高工作面为背景,综合运用现场监测、数值模拟和理论分析等方法,研究了不同顶板压力条件下超大采高工作面煤壁塑性区、应力及位移分布特征,建立了煤壁片帮力学模型,确定了煤壁挠度最大点位置,揭示了顶板压力变化对煤壁稳定性作用机理。研究结果表明:煤壁破坏以拉裂为主,且多发生在中部或中上部区域,其形态通常呈现为半月状内凹或台阶状,煤壁平均片帮深度为0.41 m,最大片帮深度平均为1.53 m,片帮层位主要出现在底板上方4.4~8.0 m高度范围内,煤壁片帮程度与顶板压力成直接相关性,周期来压期间片帮加剧。初次来压后形成悬臂梁及组合悬臂梁结构,随着工作面的推进,顶板垮落和煤壁破坏加重,超前支承压力峰值及应力集中系数显著上升,工作面煤壁片帮与矿压显现成正相关关系。数值模拟结果显示,随着开采深度的增加,顶板压力增大,煤壁稳定性降低。不同埋深下的煤壁压力对煤壁挠度表现出非对称特性,煤壁挠度随埋深的增加而增大,煤壁最大挠度位置随埋深的增加而沿煤壁逐步上移,最大变形区域在0.59~0.94倍采高处。 展开更多
关键词 超大采高工作面 煤壁片帮 顶板压力 煤壁力学模型 数值模拟
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采掘扰动下煤岩体真三轴力学特性及本构模型
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作者 徐世强 张自政 +3 位作者 余伟健 柏建彪 邓敏 刘帅刚 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第6期111-119,共9页
为深入掌握采掘扰动下煤岩组合体真三轴力学特性,采用八面体剪应力理论,系统研究采掘扰动下受交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴力学特性及能量演化机制,并最后基于德鲁克-普拉格准则,建立考虑交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴损伤本... 为深入掌握采掘扰动下煤岩组合体真三轴力学特性,采用八面体剪应力理论,系统研究采掘扰动下受交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴力学特性及能量演化机制,并最后基于德鲁克-普拉格准则,建立考虑交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴损伤本构模型。结果表明:开挖扰动阶段,煤岩组合体轴向应变随时间线性增长,能量主要转化为弹性能,随着应变增大耗散能逐渐增加;当交界面倾角超过60°时,剪应力明显增大且增大节点延后至开挖末期。回采阶段,试样能量主要用于变形破坏;交界面倾角小于60°时,试样在剪应力达到强度极限前会发生2次变形,回采扰动末期应变有2个骤增节点,随后剪应力骤降,耗散能比例趋于1;交界面倾角大于60°时,轴向应变峰值降低,应变骤增节点后延并与剪应力骤降节点同步,组合体变形破坏主要取决于岩体部分;模型验证后拟合优度均高于90%。 展开更多
关键词 真三轴 煤岩组合体 采掘扰动 力学特性 本构模型
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多机理指导的深度学习工业时序预测框架
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作者 李姜辛 王鹏 汪卫 《计算机工程》 北大核心 2025年第7期47-58,共12页
工业时序预测对于优化生产过程和增强决策制定至关重要。现有基于深度学习的方法由于缺乏领域知识而常常效果不理想。现有研究使用机理模型指导深度学习以解决此问题,但这些方法通常只考虑单一机理模型,忽略了工业过程中多个时序预测机... 工业时序预测对于优化生产过程和增强决策制定至关重要。现有基于深度学习的方法由于缺乏领域知识而常常效果不理想。现有研究使用机理模型指导深度学习以解决此问题,但这些方法通常只考虑单一机理模型,忽略了工业过程中多个时序预测机理的情形以及工业时序的复杂性。为此,提出基于注意力机制的多机理指导的深度学习工业时序预测(M-MDLITF)通用框架,其能够将多个机理嵌入深度工业时序预测网络指导训练,并且将不同机理的优势通过注意力机制集成于最终预测结果。多机理深度维纳(M-DeepWiener)作为M-MDLITF框架的实例化方法,利用上下文滑动窗口和Transformer编码器架构来挖掘工业时序的复杂模式。在1个模拟数据集和2个真实数据集上的实验结果表明,M-DeepWiener具有良好的运行效率和鲁棒性,比单机理深度维纳(DeepWiener)、经典维纳机理和纯数据驱动方法具有更高的预测准确率,其中在模拟数据集上比单机理模型DeepWiener-M1的误差降低了20%。 展开更多
关键词 工业时序预测 深度学习 机理模型 多机理集成 复杂模式挖掘
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基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统设计
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作者 邬杰 张宁波 +1 位作者 殷培东 宋旭斌 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅... 为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅线投影法,向放煤口附近刮板输送机的煤流表面投影栅格图像,利用双目相机扫描获取煤流轮廓的高精度点云数据;通过投影和微距格网划分构建三维点云模型,引入有限元体积计算方法切片处理,结合梯形法计算切片体积并求和,得到煤流总体积。同时设计伸缩支架结构,实现探测器的灵活调节与安全保护。实验室试验表明,系统在不同煤流堆积状态下测量误差均低于5%。其中,平铺状态误差约5%,堆体状态误差4.6%~4.9%,均方根误差0.2952,显示出高精确度与稳定性。该系统为综放工作面智能化放煤提供了可靠的实时监测数据,支持混矸率精准计算,对提升煤矸自动识别技术的实用性具有重要意义,为煤矿智能化建设提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 综放开采 放煤量监测 双目相机 点云模型 放顶煤 采煤工艺
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煤矿安全管理行为交互机制与模型
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作者 王大龙 王冰山 +3 位作者 曹睿 王志刚 吕红亮 佟瑞鹏 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第5期32-38,共7页
为探究煤矿安全管理中各行为间的交互机制,将煤矿安全管理行为划分为组织安全行为和个体不安全行为,并将组织安全行为划分为4个维度和16个子维度,个体不安全行为划分为11类,进而探究组织安全行为各维度间的作用关系,构建煤矿安全管理行... 为探究煤矿安全管理中各行为间的交互机制,将煤矿安全管理行为划分为组织安全行为和个体不安全行为,并将组织安全行为划分为4个维度和16个子维度,个体不安全行为划分为11类,进而探究组织安全行为各维度间的作用关系,构建煤矿安全管理行为的交互模型。结果表明:安全监督检查的原因度最高,安全事故管理的原因度最低,安全教育培训则起到重要的中介与桥梁作用;落实培训方案和提供充足有效的安全培训的中心度较高,表明其在组织安全行为子维度的相互影响关系中占据主导地位;未有效制止和纠正违规行为是发生频率最高的不安全行为;煤矿安全管理行为的交互模型包含驱动机制和反馈机制。 展开更多
关键词 煤矿安全管理 组织安全行为 不安全行为 交互机制 交互模型 驱动机制 反馈机制
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综采工作面风流-煤尘逸散规律及防控技术研究 被引量:2
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作者 高成 刘立仁 +1 位作者 郑磊 吕明杰 《工矿自动化》 北大核心 2025年第1期111-118,共8页
综采工作面采煤机在截割煤体时会产生明显的湍流风,使得采煤区风速发生变化,诱导煤尘颗粒向人行道区域横向扩散。为探究截割湍流风对截割煤尘横向扩散规律的影响,采用多重参考系(MRF)模型对滚筒旋转割煤进行仿真,对不同割煤状态下综采... 综采工作面采煤机在截割煤体时会产生明显的湍流风,使得采煤区风速发生变化,诱导煤尘颗粒向人行道区域横向扩散。为探究截割湍流风对截割煤尘横向扩散规律的影响,采用多重参考系(MRF)模型对滚筒旋转割煤进行仿真,对不同割煤状态下综采工作面风流-煤尘耦合运移规律进行数值模拟,得到工作面风流分布与煤尘浓度分布的关系。为降低截割湍流风对煤尘横向扩散的影响,提出一种采煤机尘源跟踪喷雾降尘系统,通过安装在支架顶梁或前探梁上的喷雾装置在采煤机滚筒与人行道间形成雾幕,削弱截割湍流风的扰动作用,阻隔煤尘颗粒横向扩散,实现对滚筒截割尘源的动态跟踪。仿真结果表明,不同割煤状态下滚筒转动产生的截割湍流风使风流向人行道区域发生偏移,当滚筒转速为29.29 r/min、系统风速为1.40 m/s时,其横向偏移分速度可超过0.54 m/s,并使煤尘颗粒向人行道区域扩散,出现浓度超过300 mg/m3的煤尘团,尤其是顺风割煤时煤尘横向扩散更为明显,人行道处煤尘浓度达385.12 mg/m^(3)。现场测试结果表明,采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术的降尘率达83.68%,且单个喷洒点的待机能耗低于10 W。 展开更多
关键词 综采工作面 煤尘治理 多重参考系模型 截割湍流风 截割煤尘横向扩散规律 尘源跟踪 喷雾降尘 MRF
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新一代信息技术赋能的矿山安全双重预防机制创新模式探讨
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作者 廖光东 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期148-158,共11页
双重预防机制为解决传统矿山安全管理模式因过度依赖人工巡检与事后处置而难以实现风险隐患精准辨识与动态管控问题提供了系统性方案。阐述了矿山安全双重预防机制研究与应用现状,指出目前该机制存在风险评估与管控静态化与机械化、隐... 双重预防机制为解决传统矿山安全管理模式因过度依赖人工巡检与事后处置而难以实现风险隐患精准辨识与动态管控问题提供了系统性方案。阐述了矿山安全双重预防机制研究与应用现状,指出目前该机制存在风险评估与管控静态化与机械化、隐患排查与数据管理碎片化与孤岛化、动态响应与信息化应用滞后性与浅层化、人员能力与资源配置结构性失衡等问题。分析了数字孪生、人工智能(AI)大模型、矿山物联网等新一代信息技术在矿山安全双重预防机制中的适用性。构建了基于矿山物联网的数字孪生与AI大模型融合框架,进而提出基于该框架的矿山安全双重预防机制创新模式,即通过数字孪生实现风险场景虚拟映射与实时推演,依托智能管控平台完成多源数据融合与策略联动,借助AI大模型赋能知识驱动的智能分析,形成具备自学习、自优化能力的双重预防体系。分析指出创新模式应用中需解决数据安全与隐私保护、模型可靠性与漂移问题,并展望了未来矿山安全双重预防机制将实现从被动响应向主动防御、从单点管控向系统协同、从经验驱动向数据+机理双驱动的三大转变。 展开更多
关键词 矿山安全管理 双重预防机制 新一代信息技术 数字孪生 人工智能大模型 矿山物联网
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基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法研究
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作者 李彪 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期30-35,共6页
为优化不同降雨条件中煤矿工业场地雨水调蓄效果,提出基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法。利用基于SWMM模型的雨水调蓄池溢流运算方法,计算煤矿工业场地在降雨中汇水区溢流与管网溢流。根据雨水调蓄池优化模型,围绕厂区雨水调蓄... 为优化不同降雨条件中煤矿工业场地雨水调蓄效果,提出基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法。利用基于SWMM模型的雨水调蓄池溢流运算方法,计算煤矿工业场地在降雨中汇水区溢流与管网溢流。根据雨水调蓄池优化模型,围绕厂区雨水调蓄池溢流情况,建立雨水调蓄池优化的目标函数与约束条件,使用非支配排序遗传算法,获取雨水调蓄池排水最佳方案,实现煤矿工业场地雨水合理调蓄。研究结果表明:不同重现期中,该方法可降低煤矿工业场地下渗损失、地表径流量,提升厂区外部出流量与雨水调蓄池的蓄水容积。不同降雨类型中,可降低雨水调蓄池出水口水深与出水口流量。不同降雨时间中,可降低溢流节点数目、溢流时间、溢流深度。 展开更多
关键词 SWMM模型 煤矿工业场地 雨水调蓄 目标函数 合理调蓄
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急倾斜短壁综放智能开采关键技术与示范
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作者 李浩荡 刘清 +8 位作者 谷彬 姚钰鹏 孙延义 田欣 熊武 刘昆轮 鲍新平 吴军飞 闫瑞兵 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期43-55,共13页
“十四五”以来,中国煤矿数智技术快速发展,特别是在薄煤层开采中取得较大突破。但急倾斜短壁综放无人化智能开采技术仍处于探索阶段,尚无成熟应用示范。为加快推进数智技术赋能煤炭产业升级,基于新疆乌东煤矿急倾斜短壁综放开采特点和... “十四五”以来,中国煤矿数智技术快速发展,特别是在薄煤层开采中取得较大突破。但急倾斜短壁综放无人化智能开采技术仍处于探索阶段,尚无成熟应用示范。为加快推进数智技术赋能煤炭产业升级,基于新疆乌东煤矿急倾斜短壁综放开采特点和优势,提出了急倾斜短壁综放智能开采的5项关键核心技术和1个管控模式。5项关键核心技术包括:基于工作面煤层赋存条件、开采特点难点的单滚筒采煤机“厘米+毫秒”级精准规划时空导航系统;解决短壁工作面采放协同机制复杂、参数调控难度大的基于行为数据驱动的自主放煤模型和基于图像煤矸自识别的闭环控制系统;解决井下环境复杂、设备状态数据割裂等问题的全工作面物理场景实时映射仿真的数字孪生系统;解决远程干预反馈信息不足、生产指导力差的国内首套用于急倾斜短壁工作面的全工作面视频拼接软件,实现了提供地面干预物理场景并与数字孪生全息交互;聚焦急倾斜煤层开采设备繁杂、设备协同难度大和井下多设备间控制逻辑分散、远程干预频次高等问题的工作面机架协同控制系统和地面操作岛远程集控系统,实现多设备集中控制。1个管控模式包括1个决策控制平台、1个智能化设备群、1支专业化运维队伍,实现平台化扁平化管控新模式。依托5项关键核心技术和1个管控模式,建成了新疆乌东煤矿急倾斜短壁综放智能常态化运行的示范工作面,为我国煤矿普适性数智无人开采提供了技术范式和实践样板。 展开更多
关键词 专业模型 采放协同 短壁综放 智能无人 生产方式变革
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我国省域煤炭开采和洗选业碳排放结构比较研究
15
作者 甘巧巧 程燕 《中国煤炭》 北大核心 2025年第5期16-27,共12页
基于中国碳核算数据库(CEADs)发布的《省份排放清单》中各省工业碳排放数据以及各省2007-2017年《投入产出表》中投入产出数据,使用EIO-LCA(投入产出生命周期评价模型)对我国各省煤炭开采和洗选业生产链隐含碳排放进行测算,找出导致隐... 基于中国碳核算数据库(CEADs)发布的《省份排放清单》中各省工业碳排放数据以及各省2007-2017年《投入产出表》中投入产出数据,使用EIO-LCA(投入产出生命周期评价模型)对我国各省煤炭开采和洗选业生产链隐含碳排放进行测算,找出导致隐含碳排放量较大的最终需求以及行业部门。研究发现:我国煤炭开采和洗选业直接碳排放强度整体呈现先下降、后上升的趋势;2017年山西、内蒙古、黑龙江、浙江和北京的隐含碳总量高于直接碳总量;2017年最终需求引致的煤炭开采和洗选业隐含碳排放量排名前三的是山西、内蒙古、陕西;各省煤炭开采和洗选业隐含碳排放贡献度逐年集中于煤炭开采和洗选业、电热生产和供应业,金属冶炼和压延加工业。 展开更多
关键词 煤炭开采和洗选业 隐含碳排放 碳排放结构 投入产业数据 EIO-LCA模型
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煤矿工业物联网设备识别模型 被引量:1
16
作者 郝秦霞 李慧敏 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期99-107,共9页
煤矿工业物联网(IIoT)设备计算与存储资源受限,易遭受非法网络入侵,造成敏感数据泄露或恶意篡改,威胁煤矿生产安全。精准识别煤矿IIoT设备可实现有效管理并维护设备正常运转,提高设备安全防护能力,然而现有设备识别算法存在特征构造复... 煤矿工业物联网(IIoT)设备计算与存储资源受限,易遭受非法网络入侵,造成敏感数据泄露或恶意篡改,威胁煤矿生产安全。精准识别煤矿IIoT设备可实现有效管理并维护设备正常运转,提高设备安全防护能力,然而现有设备识别算法存在特征构造复杂、内存与计算需求较高导致难以部署在资源受限的煤矿IIoT设备中等问题。针对上述问题,提出了一种煤矿IIoT设备识别模型。首先,对支持TCP/IP协议传输的流量数据进行流量切分、无关字段去除、去重、定长字段截取操作后转换为IDX格式存储;其次,使用卷积块注意力模块(CBAM)优化深度可分离卷积(DSC),从而搭建轻量级DSC−CBAM模型来过滤Non−IIoT设备;然后,利用带有阶段惩罚的Wasserstein生成对抗网络(WGAN−GP)扩充流量较少的煤矿IIoT设备数据,达到平衡偏移流量数据的目的;最后,在DSC−CBAM基础上引入多尺度特征融合(MFF)技术捕获浅层全局特征信息,并增加Mish激活函数提高模型训练稳定性,建立优化混合模态识别(MDCM)模型,实现煤矿IIoT设备精准识别。实验结果表明,该模型收敛速度快,准确率、召回率、精确率与F1−score指标均高达99.98%,且参数量小,能精准、高效识别煤矿IIoT设备。 展开更多
关键词 煤矿工业物联网 设备识别 深度可分离卷积 注意力机制 生成对抗网络
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基于联合编码的煤矿综采设备知识图谱构建 被引量:4
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作者 韩一搏 董立红 叶鸥 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第4期84-93,共10页
利用知识图谱技术进行数据管理可实现对煤矿综采设备的有效表示,以便获取具有深度挖掘价值的信息。煤矿综采设备数据不均衡、某些类别设备实体较少等问题影响实体识别精度。针对上述问题,提出了一种基于联合编码的煤矿综采设备知识图谱... 利用知识图谱技术进行数据管理可实现对煤矿综采设备的有效表示,以便获取具有深度挖掘价值的信息。煤矿综采设备数据不均衡、某些类别设备实体较少等问题影响实体识别精度。针对上述问题,提出了一种基于联合编码的煤矿综采设备知识图谱构建方法。首先构建综采设备本体模型,确定概念及关系。然后设计实体识别模型:利用Token Embedding、Position Embedding、Sentence Embedding和Task Embedding 4层Embedding结构与Transformer−Encoder进行煤矿综采设备数据编码,提取词语间的依赖关系及上下文信息特征;引入中文汉字字库,利用Word2vec模型进行编码,提取字形间的语义规则,解决煤矿综采设备数据中生僻字问题;使用GRU模型对综采设备数据和字库编码后的字符向量进行联合编码,融合向量特征;利用Lattice−LSTM模型进行字符解码,获取实体识别结果。最后利用图数据库技术,将抽取的知识以图谱的形式进行存储和组织,完成知识图谱构建。在煤矿综采设备数据集上进行实验验证,结果表明该方法对综采设备实体的识别准确率较现有方法提高了1.26%以上,在一定程度上缓解了在少量样本情况下构建煤矿综采设备知识图谱时因数据较少导致的精度不足问题。 展开更多
关键词 煤矿综采设备 知识图谱 本体模型 联合编码 实体识别
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基于工业互联网的煤矿综采设备信息模型研究 被引量:2
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作者 潘文龙 李胜军 +3 位作者 高全军 杨路余 刘庆富 张和明 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期84-92,共9页
煤矿综采工作面设备来自不同厂商,接口不统一、数据系统和业务逻辑不同,造成数据壁垒,系统间数据交互慢。基于工业互联网架构,提出了包括设备层、接入层、边缘层、PaaS层、应用层的智能化综采技术架构;基于该架构,将煤矿综采设备作为整... 煤矿综采工作面设备来自不同厂商,接口不统一、数据系统和业务逻辑不同,造成数据壁垒,系统间数据交互慢。基于工业互联网架构,提出了包括设备层、接入层、边缘层、PaaS层、应用层的智能化综采技术架构;基于该架构,将煤矿综采设备作为整体数据对象,设计了一种煤矿综采设备信息模型构建方法,定义了属性、方法、事件、报警4个关键要素和建模规则,从而实现各物理实体与异构系统之间的无缝通信,即对综采设备信息资源进行定义、描述和关联,提供完备、统一的数据对象表达、描述和操作模型;针对综采设备信息模型属性元素过多的问题,提出了一种基于重要度和语义相似度的属性元素优化机制。采用上述方法建立了华阳新材料科技集团有限公司一矿81004工作面综采设备信息模型,对综采设备电动机运行情况进行评价,结果表明基于该模型可监测工作面所有电动机短时间内启动次数、多电动机设备启动功率平衡和运行效率,并形成分析结果,为决策工作提供数据支持。 展开更多
关键词 综采工作面 综采设备 工业互联网 信息模型 属性元素优化
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煤矿开采激发应力波扰动下逆冲断层失稳机理 被引量:2
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作者 张宁博 许乾海 +4 位作者 欧阳振华 李一哲 史庆稳 秦洪岩 易海洋 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期36-46,共11页
【目的】煤矿开采中,人工爆破、顶板垮断等震源激发应力波易诱发断层失稳并导致冲击地压等灾害。【方法】以河南义马矿区F16逆冲断层为研究对象,通过开展断层动光弹实验、数值模拟实验和理论分析,对应力波在断裂结构中的传播规律和应力... 【目的】煤矿开采中,人工爆破、顶板垮断等震源激发应力波易诱发断层失稳并导致冲击地压等灾害。【方法】以河南义马矿区F16逆冲断层为研究对象,通过开展断层动光弹实验、数值模拟实验和理论分析,对应力波在断裂结构中的传播规律和应力波作用下断层摩擦能演化特征进行了研究,探讨了震源位置及能量对逆冲断层滑移的扰动规律,阐释了应力波扰动下逆冲断层失稳机理和失稳类型。【结果和结论】研究结果表明:(1)应力波传播会被断层阻隔,并造成断层活化加剧、摩擦能迅速增大。(2)震源应力波能量增大可加强断层自锁效应,当能量超过一定阈值时断层才会解锁。(3)应力波自上至下分区扰动断层并造成断层滑移,其滑移模式受初始应力状态和应力波扰动强度影响。(4)初始高水平静载和强应力波扰动是断层失稳的必要条件。研究成果对断层型灾害防控技术发展具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 应力波 逆冲断层 动光弹实验 力学模型 冲击地压 煤矿开采
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矸石充填综采工作面矿压显现规律 被引量:61
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作者 张吉雄 吴强 +1 位作者 黄艳利 周跃进 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期1-4,共4页
在分析充填综采顶板运动特征的基础上,建立了充填综采基本顶关键块力学模型,并通过分析矸石充填体与破碎直接顶压实变形规律,推导出了充填综采工作面支护强度力学关系式。对比传统综采,引入了充填综采工作面支护强度修正系数η,理论分... 在分析充填综采顶板运动特征的基础上,建立了充填综采基本顶关键块力学模型,并通过分析矸石充填体与破碎直接顶压实变形规律,推导出了充填综采工作面支护强度力学关系式。对比传统综采,引入了充填综采工作面支护强度修正系数η,理论分析得出工作面采高变化在1.6~3.5m时,修正系数η的变化范围为0.49~0.84,得出充填综采工作面所需支护强度明显小于传统综采的结论。现场工程应用进一步证实了充填综采工作面没有明显的矿压显现。 展开更多
关键词 矸石 充填综采 矿压显现 力学模型 支护强度 修正系数
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