煤矿综采工作面多参量智能化安全预警平台研究与应用

1

作者 杨小勇 王小勇 +2 位作者 白彦飞 路宝宏 李甲 《中国煤炭》 北大核心 2025年第7期151-156,共6页

为了提高煤矿综采工作面安全预警水平,降低安全事故发生概率,实现矿井高质量发展,以陕西小保当矿业有限公司一号矿井(以下简称“小保当一号矿井”)为研究对象,构建了煤矿综采工作面多参量智能化安全预警平台。介绍了该平台的总体架构设... 为了提高煤矿综采工作面安全预警水平,降低安全事故发生概率,实现矿井高质量发展,以陕西小保当矿业有限公司一号矿井(以下简称“小保当一号矿井”)为研究对象,构建了煤矿综采工作面多参量智能化安全预警平台。介绍了该平台的总体架构设计和关键技术,详细阐述了该平台感知层、通信层、分析层、应用层四大部分的组成和功能。该平台通过数字滤波算法,有效剔除了误差可能导致的偏差数据,并对参数发展变化趋势进行有效预测,实现综采工作面安全预警。通过在小保当一号矿井应用表明,该平台的投入既降低了煤矿安全管理压力,又为煤矿综采工作面安全生产提供了科学依据,直接降低人工投入与安全培训成本达944万元。 展开更多

关键词 综采工作面 多参量 安全预警平台 数字滤波算法

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基于矿压大数据平台的神东矿区综采工作面矿压规律分析 被引量：1

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作者 王蒙 冯志忠 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期28-35,共8页

针对神东矿区各矿井矿压监测数据来源分散、数据量庞大、利用不充分、矿压数据分析效率低下的问题,开发了神东矿区矿压大数据云平台,实现了神东公司综采工作面矿压监测大数据的智能化分析与预警。借助矿压大数据平台,对神东矿区现有8.0 ... 针对神东矿区各矿井矿压监测数据来源分散、数据量庞大、利用不充分、矿压数据分析效率低下的问题,开发了神东矿区矿压大数据云平台,实现了神东公司综采工作面矿压监测大数据的智能化分析与预警。借助矿压大数据平台,对神东矿区现有8.0 m及以上超大采高综采工作面矿压规律进行了重点分析,对整个矿区现有综采工作面矿压规律进行了汇总与整体分析,矿压大数据分析结果为神东矿区浅埋深强矿压显现综采工作面顶板管理与支架合理选型起到指导作用。 展开更多

关键词 神东矿区 大数据平台 云平台 综采工作面 矿压规律

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基于5G技术的智能化煤矿安全管控平台设计

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作者 张拴民 史洪恺 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期140-147,共8页

为解决煤矿井下综采工作面网络带宽窄、延时大导致的信息孤岛严重,无法满足智能化开采的需求,提出采用高带宽、低延时的第5代移动通信(5G)技术升级改造工业控制系统,设计智能化煤矿安全管控平台。首先,基于智能化煤矿安全管控平台设计构... 为解决煤矿井下综采工作面网络带宽窄、延时大导致的信息孤岛严重,无法满足智能化开采的需求,提出采用高带宽、低延时的第5代移动通信(5G)技术升级改造工业控制系统,设计智能化煤矿安全管控平台。首先,基于智能化煤矿安全管控平台设计构想,介绍智能化煤矿安全管控平台总体架构,分析煤矿安全信息处理机制;然后,构建煤矿安全风险分析指标体系,利用改进的粒子群算法优化多层前馈神经网络,判断煤矿安全风险等级;最后,基于5G通信技术,采用工作面地质数据与视频分析、5G远程控制、人员安全保障及数字孪生系统相结合,实现煤矿井下的智能化远程控制。研究表明:该智能化煤矿安全管控平台提高了数据流的存储、传输和处理效率,有效避免了多系统间的信息孤岛现象,为促进实现工作面无人化开采模式、实现煤矿安全高效管控提供新方法。 展开更多

关键词 第5代移动通信技术(5G) 智能化 安全管控平台 综采工作面 信息孤岛

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煤矿综采设备运行状态大数据清洗建模 被引量：16

4

作者 马宏伟 吴少杰 +2 位作者 曹现刚 徐博远 张鑫媛 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期80-83,共4页

针对煤矿综采设备运行状态数据量大、数据存在噪声和缺失值等问题,建立了一种基于MapReduce的煤矿综采设备运行状态大数据清洗模型。该模型采用双MapReduce协同工作:通过第1个MapReduce对数据中的噪声点和缺失值进行修正,输出多个清洗... 针对煤矿综采设备运行状态数据量大、数据存在噪声和缺失值等问题,建立了一种基于MapReduce的煤矿综采设备运行状态大数据清洗模型。该模型采用双MapReduce协同工作:通过第1个MapReduce对数据中的噪声点和缺失值进行修正,输出多个清洗后的数据文件;通过第2个MapReduce对多个清洗后的数据文件按采集时间及日期进行排序,并合并成单个数据文件输出。实验结果表明,该模型能有效剔除噪声数据和补全缺失数据,具有较好的数据清洗效果。 展开更多

关键词 综采设备 设备运行状态 大数据 数据清洗 MAPREDUCE

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王庄煤矿8101大采高综采工作面开机率研究 被引量：2

5

作者 宋高峰 孔德中 +1 位作者 杜秋浩 刘东东 《煤炭工程》 北大核心 2015年第2期53-55,共3页

以王庄煤矿8101大采高综采工作面为背景,介绍了工作面地质情况和配套设备,对综采队在九月份的开机时间进行统计,计算出采煤机日开机率平均为49%,对比采煤班日进刀数和班开机率,结果表明:采煤班开机率波动大、工人井下劳动时间长,说明工... 以王庄煤矿8101大采高综采工作面为背景,介绍了工作面地质情况和配套设备,对综采队在九月份的开机时间进行统计,计算出采煤机日开机率平均为49%,对比采煤班日进刀数和班开机率,结果表明:采煤班开机率波动大、工人井下劳动时间长,说明工作面生产系统可靠性较差,并从人、机、环境三个方面提出改善措施。指出提高采煤机开机率是保证大采高综采工作面产量和效率的有效途径。 展开更多

关键词 大采高 综合机械化开采 高产高效 开机率 改善措施

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基于云平台的综采设备群远程故障诊断系统 被引量：19

6

作者 李旭 吴雪菲 +2 位作者 田野 董博 党恩辉 《工矿自动化》 北大核心 2021年第7期57-62,共6页

目前开发的综采设备远程故障诊断系统大多是针对采煤机、刮板输送机、带式输送机等单机设备,以及基于视频或虚拟现实的专家远程指导维护系统,而集云平台、远程故障诊断和专家远程指导维护于一体的设备群故障诊断系统研究很少。针对该问... 目前开发的综采设备远程故障诊断系统大多是针对采煤机、刮板输送机、带式输送机等单机设备,以及基于视频或虚拟现实的专家远程指导维护系统,而集云平台、远程故障诊断和专家远程指导维护于一体的设备群故障诊断系统研究很少。针对该问题,设计了一种基于云平台的综采设备群远程故障诊断系统。首先通过传感器采集综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、乳化液泵站、带式输送机及供电系统等的状态监测信息;然后通过煤矿井下环网将综采设备群运行状态监测信息传输到地面服务器,地面服务器对接收到的信息进行智能故障诊断分析、数据存储、报警查询等;最后通过MQTT协议将地面服务器的综采设备群状态监测信息按照统一格式传输至云服务器进行数据处理及格式转换,并将转换后的数据利用4G/5G网络传输至移动端和通过MQTT协议传输到PC端,从而实现综采设备群运行状态监测的可视化、故障查询、故障报警及故障预警信息的及时推送。以可视化视频监控为媒介,当综采设备出现故障时,视频信息可实时转接至对应专家,专家通过视频信息远程指导井工人员进行远程维护。该系统在陕西黄陵煤矿综采工作面进行了测试,结果表明:该系统实现了综采工作面设备群的远程故障诊断,通过手机移动平台可以实现综采工作面设备群运行状态实时监测和故障预警信息的及时推送,降低了综采工作面设备群的故障率和非计划停机次数,生产效率提高了约30%。 展开更多

关键词 综采工作面 综采设备群 远程故障诊断 故障预警 MQTT协议 专家远程指导 云平台

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煤矿全机械化远距离喷浆配套装备研究 被引量：7

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作者 杨福禹 赵二会 王艳立 《中国煤炭》 2018年第12期72-74,146,共4页

针对现有喷浆工艺中采用的井下人工搅拌和上料方式不仅存在劳动强度高和粉尘浓度大等问题,而且存在喷浆面质量差和危害职工的身体健康等问题,研究设计了煤矿全机械化远距离喷浆配套装备,介绍了该套装备的远距离喷浆机、煤矿用带式上料... 针对现有喷浆工艺中采用的井下人工搅拌和上料方式不仅存在劳动强度高和粉尘浓度大等问题,而且存在喷浆面质量差和危害职工的身体健康等问题,研究设计了煤矿全机械化远距离喷浆配套装备,介绍了该套装备的远距离喷浆机、煤矿用带式上料机和喷浆机械手的结构组成和设备特点。通过实际使用表明,该套装备能够改善井下喷浆作业环境、提高施工效率以及降低成本,实现矿井安全和高效生产。 展开更多

关键词 煤矿全机械化 远距离喷浆 巷道支护 喷浆作业

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特厚煤层综放开采倾向大比例试验平台研制与应用 被引量：1

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作者 李东印 张伟宇 +3 位作者 王文 王伸 王祖洸 李化敏 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期1-9,共9页

综放开采是我国特厚煤层高产工作面最主要的采煤方法,其中放煤方式是影响顶煤回收率的重要因素。为了提高特厚煤层综放开采顶煤回收率,基于综放开采顶煤放出散体介质流运移规律和特征,针对现有放顶煤试验平台工作面方向放煤试验较少、... 综放开采是我国特厚煤层高产工作面最主要的采煤方法,其中放煤方式是影响顶煤回收率的重要因素。为了提高特厚煤层综放开采顶煤回收率,基于综放开采顶煤放出散体介质流运移规律和特征,针对现有放顶煤试验平台工作面方向放煤试验较少、相似比例小、支架个数少、放煤口大小无法控制等问题,研制特厚煤层综放开采倾向大比例试验平台,相似比1∶10,含有19个放煤口模拟装置,可实现工作面方向不同放煤方式、不同放煤口大小、不同煤层倾角、不同顶煤厚度、不同煤矸粒径等条件下的放煤试验。采用该平台能够对不同放煤方式下放煤漏斗形态发育特征和各放煤口放出量特征进行研究,可通过多次试验,探寻合理的放煤方式,从而提高矿井资源采出率以及生产效率。以此平台对塔山矿8222工作面“分段四级一次”放煤方式成功进行了物理模拟试验。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放开采 大比例试验平台 放煤方式 顶煤回收率

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煤矿综采综掘设备运行维护成本的优化与控制 被引量：4

9

作者 吴信平 《中国煤炭》 北大核心 2011年第3期79-81,共3页

基于设备全寿命周期成本控制理论,通过对煤矿采掘工作面综采综掘设备的运行成本构成分析,提出优化综采综掘设备运行成本的途径、设备大修理和更新中的费用控制方法、设备日常管理措施。

关键词 综采综掘设备 运行 成本管理

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综采工作面监控图像混合增强算法 被引量：2

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作者 徐荣鑫 司垒 +2 位作者 魏英豪 王如 陈文鹏 《工矿自动化》 北大核心 2016年第4期36-40,共5页

针对单尺度Retinex算法会产生较严重纵向条纹噪声的问题,提出了一种混合图像增强算法。该算法利用模板去噪算法减少常规单尺度Retinex算法产生的纵向条纹噪声,并结合拉普拉斯算子增强图像细节,提高图像质量。采用实际综采工作面不同工... 针对单尺度Retinex算法会产生较严重纵向条纹噪声的问题,提出了一种混合图像增强算法。该算法利用模板去噪算法减少常规单尺度Retinex算法产生的纵向条纹噪声,并结合拉普拉斯算子增强图像细节,提高图像质量。采用实际综采工作面不同工况下的监控图像对该算法进行实验验证,结果表明,该算法具有图像清晰度高、对比度大与图像细节增强优的特点。 展开更多

关键词 综采工作面 图像增强 单尺度Retinex 纵向条纹噪声 拉普拉斯算子

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综采放顶煤系统可靠性分析 被引量：1

11

作者 孟宪法 孙凤花 +1 位作者 李士泉 张成磊 《山东矿业学院学报》 CAS 1997年第4期402-408,共7页

本文根据可靠性理论，探讨了提高综放系统可靠性主要途径是：变简单串联系统为串—并复合系统。这样既可以提高系统的有效度，又能改善系统经济技术指标。

关键词 综采 放顶煤 有效度 顺序作业 交叉作业 可靠性

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曹家滩煤矿大采高智能化综放面工艺优化 被引量：4

12

作者 雷亚军 闫少宏 +3 位作者 王锐 申宇鹏 华照来 周小坡 《煤炭工程》 北大核心 2022年第12期7-12,共6页

基于曹家滩煤矿122107大采高综放工作面工艺参数实测结果,分析了曹家滩煤矿综放工作面各个工序所用时间和工作面系统开机率,提出了曹家滩综放工作面工艺再优化提高的主要途径,即适度加大工作面长度至350m,提高采煤机截深至1.0m,提高采... 基于曹家滩煤矿122107大采高综放工作面工艺参数实测结果,分析了曹家滩煤矿综放工作面各个工序所用时间和工作面系统开机率,提出了曹家滩综放工作面工艺再优化提高的主要途径,即适度加大工作面长度至350m,提高采煤机截深至1.0m,提高采煤机割煤速度至6~8m/min;支架移架时间应为15.5~17.3s,推前刮板输送机时间应为8.2~9.6s,拉后刮板输送机时间应为8.1~10.2s,伸护帮板时间应为8.6~10.2s,收护帮板时间应为17.1~25.7s,放煤方式调整为“两轮顺序成组往返放煤”,这样工作面月产量可以达到162~217万t,年产量可以达到1784~2390万t,开采效率将是现阶段的1.8~2.4倍。 展开更多

关键词 大采高综放开采 工作面开机率 片帮冒顶 回采工艺 放煤方式

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综采工作面自动化系统集成研究 被引量：20

13

作者 夏护国 宋卫军 杨宪国 《工矿自动化》 北大核心 2014年第6期31-33,共3页

分析了综采工作面自动化系统已实现的功能及存在的问题,研究了综采工作面自动化集成方案,对现阶段实施综采工作面自动化具有指导意义。

关键词 综采工作面 自动化集成 智能控制 远程操作

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矿鸿操作系统在智能化综采工作面的应用研究 被引量：11

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作者 张国恩 严超超 王毅颖 《煤炭工程》 北大核心 2023年第3期84-88,共5页

为了解决综采工作面中设备种类繁多、设备生产厂商不同导致的设备操作系统与数据协议不统一等诸多问题,以乌兰木伦煤矿12422综采面为例,对薄煤层综采面特点、设备布置情况进行分析,并结合煤矿智能化发展的相关指导要求,建立了井下5G通... 为了解决综采工作面中设备种类繁多、设备生产厂商不同导致的设备操作系统与数据协议不统一等诸多问题,以乌兰木伦煤矿12422综采面为例,对薄煤层综采面特点、设备布置情况进行分析,并结合煤矿智能化发展的相关指导要求,建立了井下5G通信网络,将矿鸿操作系统移植入薄煤层综采面设备。研究表明:该系统将设备之间的数据接口和数据协议标准进行了统一,实现了设备之间的互联、信息的互通,并且作业人员可以通过智能防爆手机实现对设备的掌控。矿鸿操作系统在12422薄煤层综采面的成功应用有效的提高了薄煤层的开采率和智能化水平。 展开更多

关键词 矿鸿操作系统 薄煤层 综采工作面 智能化建设

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半实物综采实操平台可扩展数据采集系统设计 被引量：2

15

作者 刘宁宁 《工矿自动化》 北大核心 2020年第1期95-99,共5页

多种型式的半实物实操平台逐步应用于矿山设备培训,但针对具体被仿真设备开发特定数据采集系统的方式存在开发周期长、资源浪费等问题。在分析半实物综采实操平台数据采集需求的基础上,设计了一种可扩展数据采集系统。该系统以由主板和... 多种型式的半实物实操平台逐步应用于矿山设备培训,但针对具体被仿真设备开发特定数据采集系统的方式存在开发周期长、资源浪费等问题。在分析半实物综采实操平台数据采集需求的基础上,设计了一种可扩展数据采集系统。该系统以由主板和扩展板组成的数据采集板为核心,主板和扩展板分别能采集8路模拟量和16路开关量,通过主板和扩展板不同组合方式可实现一主多扩和一主多从多扩模式,分别适用于以开关量为主和模拟量为主的数据采集。该系统可满足多种型式的半实物实操平台数据采集需求,具有一定程度的通用性。 展开更多

关键词 半实物综采实操平台 半实物仿真 虚拟现实 实操培训 数据采集 通道扩展

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8.8m超大采高综采工作面设备安装干涉性分析 被引量：6

16

作者 王军 崔石磊 曹建云 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期33-37,共5页

为了保证上湾煤矿12401超大采高综采工作面设备顺利入井及综采工作面安装后正常运行,通过结合巷道及设备尺寸进行动态干涉分析,保证最大尺寸的综采设备在巷道拐弯处等关键区域正常通过;将所有综采设备按实际尺寸布置在工作面中,进行平... 为了保证上湾煤矿12401超大采高综采工作面设备顺利入井及综采工作面安装后正常运行,通过结合巷道及设备尺寸进行动态干涉分析,保证最大尺寸的综采设备在巷道拐弯处等关键区域正常通过;将所有综采设备按实际尺寸布置在工作面中,进行平、剖面对比分析,保证综采工作面机头、机尾等特殊区域的通过性。在综采工作面投产前,对综采设备的运输、运行进行图纸预分析,有力保障了我国首个8.8m超大采高综采工作面的顺利安装和投产。 展开更多

关键词 8.8m超大采高 综采工作面安装 通过性分析 运行干涉分析

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综采自动化系统支架远程操作台设计 被引量：2

17

作者 姚钰鹏 《工矿自动化》 北大核心 2016年第4期19-22,共4页

针对现有工作面综采自动化系统以人工操作控制器为主要控制手段,采场需保证较多工作人员在场的问题,设计了综采自动化系统支架远程操作台。该操作台通过实时操作系统任务和函数完成远程控制逻辑功能,实现了对工作面支架单动、成组及跟... 针对现有工作面综采自动化系统以人工操作控制器为主要控制手段,采场需保证较多工作人员在场的问题,设计了综采自动化系统支架远程操作台。该操作台通过实时操作系统任务和函数完成远程控制逻辑功能,实现了对工作面支架单动、成组及跟机随动动作的远程控制和监控主机信息采集,促进了无人化开采的实现。 展开更多

关键词 综采自动化 支架远程操作台 远程控制 信息采集 无人化开采

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8.8 m超大采高工作面提高开机率方案探索与应用 被引量：1

18

作者 冀宏波 史佳斌 陈宇鹏 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期79-84,共6页

以上湾煤矿12402超大采高综采工作面为背景,针对工作面投产后出现的开机率较低严重制约工作面高产高效的难题,经过关联图分析得出检修不到位、工程质量管控不到位、组织协调不到位是制约工作面开机率的三大因素。进一步确认得出检修不... 以上湾煤矿12402超大采高综采工作面为背景,针对工作面投产后出现的开机率较低严重制约工作面高产高效的难题,经过关联图分析得出检修不到位、工程质量管控不到位、组织协调不到位是制约工作面开机率的三大因素。进一步确认得出检修不到位、工程质量管控不到位是重要因素,并应对这两大重要因素提出做好矿压预测、预煤层走势、完善设备检修标准、制定重点检修项目等解决方案。方案实施后,开机率显著提升,为企业带来巨大经济效益。 展开更多

关键词 超大采高 综采工作面 开机率 高产高效 设备检修 工程质量

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