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基于Ethernet/IP综采机器人一体化智能控制平台设计 被引量：28
1
作者 黄曾华 南柄飞 +1 位作者 张科学 冯银辉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第5期9-15,共7页
为提供煤矿综采装备成套解决方案,联合相关采、支、运等制造及控制厂家,集成综采工作面成套装备、技术和Ethernet/IP通信协议,设计了综采机器人一体化智能控制平台系统;研究了综采机器人控制技术,建立了三维环境复杂约束条件下的综采工... 为提供煤矿综采装备成套解决方案,联合相关采、支、运等制造及控制厂家,集成综采工作面成套装备、技术和Ethernet/IP通信协议,设计了综采机器人一体化智能控制平台系统;研究了综采机器人控制技术,建立了三维环境复杂约束条件下的综采工作面控制模型,提出了综采工作面内"1人巡视、无人操作"的采煤模式;建立了综采一体化控制中心,设计了综采设备通信接口和协议标准方案,实现了综采机器人控制设备安全生产。最后,通过在煤矿综采过程中运行该系统平台,使基于Ethernet/IP综采机器人一体化智能控制平台较好地实现了安全、高效生产。 展开更多
关键词 综采机器人 通信协议 采煤智能化 智能矿井
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无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构控制及工程应用 被引量：31
2
作者 朱珍 张科学 +3 位作者 何满潮 杨军 高庆 魏庆龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期52-60,共9页
鉴于传统留煤柱开采方式资源采出率低、巷道掘进率高等问题,基于切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术思路,提出了无煤柱无掘巷开采技术,通过与传统留煤柱开采工艺对比,详细阐明了无煤柱无掘巷开采技术工作面的开采方式及巷道形成原理。通过... 鉴于传统留煤柱开采方式资源采出率低、巷道掘进率高等问题,基于切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术思路,提出了无煤柱无掘巷开采技术,通过与传统留煤柱开采工艺对比,详细阐明了无煤柱无掘巷开采技术工作面的开采方式及巷道形成原理。通过分析工作面回采过程中顶板岩层运动特征,建立了无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构力学模型,导出了顶板支护阻力表达式并分析了支护阻力影响因素。针对顶板岩层运动特征,研究了无煤柱无掘巷开采配套支护技术。提出了无煤柱无掘巷开采分区治理技术,将成巷区的加强支护分为密集支护区、间隔回撤区和完全回撤区3个区域,提出对不同的支护分区采取不同的支护对策,并在现场进行了工程应用试验。现场工程试验效果表明,无煤柱无掘巷开采实现了盘区内工作面的回采不再需要提前掘进回采巷道、且工作面间无需留设护巷煤柱的开采目标。 展开更多
关键词 切顶卸压 自动成巷 无煤柱开采 无掘巷开采 围岩控制
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支架自动跟机模式下的泵站启停控制自主决策模型的研究 被引量：6
3
作者 李昊 张晞 《矿业科学学报》 2020年第1期96-107,共12页
针对综采工作面自动化生产过程中液压支架跟机速率慢的问题,分析了液压支架动作与供液系统输出流量的关系以及跟机移架速度与采煤机牵引速度匹配的关系,研究了采煤机牵引速度、位置、方向与液压支架动作以及供液系统出口压力相互之间的... 针对综采工作面自动化生产过程中液压支架跟机速率慢的问题,分析了液压支架动作与供液系统输出流量的关系以及跟机移架速度与采煤机牵引速度匹配的关系,研究了采煤机牵引速度、位置、方向与液压支架动作以及供液系统出口压力相互之间的约束关系,提出一种利用受控系统的I/O数据来设计乳化液泵启停决策模型的方法;使用实际生产数据训练了CART随机森林分类树决策模型,并针对数据不平衡问题提出一种调整权重的分类树优化算法。经实际应用数据验证,该方法不仅提高了供液系统的流量按需供给度,而且具备较好的普适性,可以应用于不同的自动化综采工作面,为提高综采工作面智能化程度以及高效生产提供支撑。 展开更多
关键词 供液系统 智能决策 随机森林 自动跟机 按需供液
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自动化工作面刮板输送机横向移动矩形模型计算方法 被引量：6
4
作者 李昊 张晞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期313-319,共7页
针对冀中能源集团郭二庄煤矿、葛泉煤矿等矿普遍存在的综采工作面刮板输送机横向弯曲推移过程中存在的弯曲段长度过长、刮板输送机装煤效果不好等实际难题,根据综采工作面刮板输送机的横向弯曲移动和纵向运输的实际状况和规律,通过建立... 针对冀中能源集团郭二庄煤矿、葛泉煤矿等矿普遍存在的综采工作面刮板输送机横向弯曲推移过程中存在的弯曲段长度过长、刮板输送机装煤效果不好等实际难题,根据综采工作面刮板输送机的横向弯曲移动和纵向运输的实际状况和规律,通过建立刮板输送机横向弯曲分步移动模型,分析研究了刮板输送机横向分段推移时弯曲段的形成过程和机理,揭示了刮板输送机横向弯曲移动规律。研究分析发现:刮板输送机弯曲段过长时(按照现行普遍采用的弯曲段长度10中部槽弯曲移动),中部槽之间的水平张开角大小不一致,导致弯曲段弯曲半径不相等,容易造成刮板输送机运行负荷不稳定、中部槽内刮板链受力不均衡、摩擦力和碰撞力增大等问题,从而增加了刮板输送机刮板连、刮板和中部槽的磨损,减少了使用寿命。根据刮板输送机的水平弯曲移动姿态建立了刮板输送机弯曲段矩形计算模型,利用数学坐标系和三角函数的计算方法,推导和建立了刮板输送机弯曲段数学计算模型和数学验证模型,并对煤矿现有部分型号的刮板输送机进行了数学模型理论计算和验证。该数学计算模型在冀中能源郭二庄煤矿2204综采工作面得到了实际应用,经应用对比,综采工作面按照新的计算模型确定弯曲段长度为6节中部槽移动后,与原先采用的弯曲段长度10节相比减少了4节,弯曲段长度由原来的15 m减少到9 m。在工作面采煤机、刮板输送机、液压支架三机协同运行以及刮板输送机装煤效率和煤壁防止片帮等方面均取得了良好的效果。 展开更多
关键词 刮板输送机 横向弯曲理论 数学模型
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综掘工作面智能化开采技术研究 被引量：52
5
作者 张科学 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期106-111,共6页
基于现场调研、统计分析和数值计算相结合的方法,研究了综掘工作面智能化开采技术现状及发展趋势,确定了综掘工作面智能化无人开采技术分2个阶段,即可视远程干预型智能化无人开采和自适应型智能化无人开采;指出了综掘大断面巷道围岩变... 基于现场调研、统计分析和数值计算相结合的方法,研究了综掘工作面智能化开采技术现状及发展趋势,确定了综掘工作面智能化无人开采技术分2个阶段,即可视远程干预型智能化无人开采和自适应型智能化无人开采;指出了综掘大断面巷道围岩变形的极值宽度为4.5 m,且综掘智能化工作面断面宽度不宜超过4.5 m;得到了综掘工作面智能化开采工序、控制系统(围岩探测系统、生产控制系统和视频监控系统)和技术路线;提出了大断面巷道变形智能控制技术、掘进机智能化技术、锚杆支护智能化技术、运输系统智能化技术和视频监控智能化技术是综掘工作面智能化开采的关键技术。研究成果可为综掘工作面智能化开采技术的后续长足发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 综掘工作面 智能化开采 无人化 开采工序
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综放工作面瓦斯涌出特征及防治技术 被引量：9
6
作者 程志恒 张科学 《煤炭工程》 北大核心 2017年第7期100-102,共3页
针对综放开采条件下瓦斯涌出问题,选取阳煤五矿为研究对象,基于现场通风、瓦斯数据,统计分析综放工作面的瓦斯涌出特征,结合阳煤五矿瓦斯赋存规律及覆岩裂隙演化规律,对综放条件下瓦斯涌出特征的原因进行分析,理清了综放工作面瓦斯涌出... 针对综放开采条件下瓦斯涌出问题,选取阳煤五矿为研究对象,基于现场通风、瓦斯数据,统计分析综放工作面的瓦斯涌出特征,结合阳煤五矿瓦斯赋存规律及覆岩裂隙演化规律,对综放条件下瓦斯涌出特征的原因进行分析,理清了综放工作面瓦斯涌出规律,基于此规律总结分析了综放工作面瓦斯防治技术,通过布置内错尾巷以构建"U+I"型通风方式实现了上隅角瓦斯治理,通过布置走向高抽巷实现了邻近层瓦斯卸压抽采,抽采量高达100m3/min,抽采率超过90%。 展开更多
关键词 综放工作面 瓦斯涌出 瓦斯防治 “U+I”型通风:走向高抽巷
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基于视觉测量的综采工作面直线度测量技术研究 被引量：19
7
作者 杨曌 《煤炭工程》 北大核心 2016年第9期134-136,共3页
为了解决工作面直线度的测量问题,研究了在煤矿井下光照不足、煤尘多、设备复杂、工作面起伏等问题下,利用视觉测量技术代替当前普遍采用的人工方式,进行综采工作面直线度测量的技术。详细研究了工作面视觉测量的方案,提出了基于视觉测... 为了解决工作面直线度的测量问题,研究了在煤矿井下光照不足、煤尘多、设备复杂、工作面起伏等问题下,利用视觉测量技术代替当前普遍采用的人工方式,进行综采工作面直线度测量的技术。详细研究了工作面视觉测量的方案,提出了基于视觉测量技术的复杂工作面图像采集及处理理论,并开展了井下测量实验,实验结果显示利用视觉测量技术进行工作面直线度测量是十分有效的。 展开更多
关键词 综采工作面 视觉测量 图像识别 直线度
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基于改进YOLOv3的站口行人检测方法 被引量：10
8
作者 康庄 杨杰 +2 位作者 李桂兰 南柄飞 曾璐 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期55-63,共9页
针对YOLOv3算法在行人检测上准确率低和漏检率高的问题,提出一种改进型YOLOv3的行人检测方法,并将其定义为GA-Wide-YOLOv3。该方法首先以行人头肩小目标为检测对象,进行重构数据集,利用遗传算法重新对目标先验框进行聚类,优化anchor参数... 针对YOLOv3算法在行人检测上准确率低和漏检率高的问题,提出一种改进型YOLOv3的行人检测方法,并将其定义为GA-Wide-YOLOv3。该方法首先以行人头肩小目标为检测对象,进行重构数据集,利用遗传算法重新对目标先验框进行聚类,优化anchor参数,提高先验框与数据集的重合程度;其次改进YOLOv3,通过加宽网络宽度、减少网络深度,获得针对小目标检测的较大视野阈,避免梯度消失;最后,将多尺度检测算法3个yolo层前的1*1,3*3的卷积组各去掉2组,减少头肩小目标在复杂背景下的漏检率。在收集的数据集HS6936上进行对比实验,结果表明,基于遗传算法改进的K-means算法,平均交并比为81.89%,提高了0.8%;改进的YOLOv3算法检测平均准确率(mAP)为75.35%,召回率为81.20%,查准率为99.99%,较原始YOLOv3算法分别提高了2.53%,0.88%和2.75%。 展开更多
关键词 行人检测 深度学习 YOLOv3 遗传算法 计算机视觉
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大采高综采智能化工作面开采关键技术研究 被引量：76
9
作者 黄乐亭 黄曾华 张科学 《煤矿开采》 北大核心 2016年第1期1-6,共6页
大采高综采智能化工作面开采是采用综采智能化成套装备一次开采全厚达3.5～8.8m厚煤层的开采技术,其具有生产过程复杂、设备种类众多、矿压显现剧烈等特点.研究指出,矿压显现特征是围岩破坏强度明显增大、支承压力与峰值明显增大和煤壁... 大采高综采智能化工作面开采是采用综采智能化成套装备一次开采全厚达3.5～8.8m厚煤层的开采技术,其具有生产过程复杂、设备种类众多、矿压显现剧烈等特点.研究指出,矿压显现特征是围岩破坏强度明显增大、支承压力与峰值明显增大和煤壁极易发生片帮冒顶等,分析了其存在的问题并提出解决思路;提出大采高综采智能开采系统是一个复杂的系统工程,其关键控制技术是工作面总控制网络技术、围岩支架耦合控制技术、高清可视化技术、快速移架控制技术和设备三维虚拟现实技术.现场工程实践的应用是对大采高综采智能化工作面开采的一次有益探索. 展开更多
关键词 大采高 综采 智能化工作面 智能开采 无人化
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