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题名基于区域生长的非结构巷道点云去噪方法
被引量：4
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作者
连忠文
任助理
郝英豪
杨帆
白刚
方程
袁瑞甫
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
河南理工大学河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室
煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第3期48-55,共8页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(52204168)
河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用实验室重点项目(KCF2201)。
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文摘
目前针对地下巷道点云去噪研究未完全满足巷道点云的特殊去噪需求,尤其是在狭长、密闭且复杂的地下巷道环境中,未能充分应对管壁附属物、粉尘和人为噪声等因素造成的挑战。通过分析井下非结构场景和传感器误差,考虑行人、移动设备和管网带来的噪声,提出一种基于区域生长的非结构巷道点云去噪方法。利用三维激光扫描技术获得井下巷道场景的3D点云信息,并分析其中由于井下非结构场景和传感器误差造成的异常点,以及行人、移动设备和风/水管网形成的噪声特点;利用k维树(kd-tree)构建点云的拓扑关系,选取适当的种子节点和生长准则,设定合适的曲率和角度阈值,通过区域生长算法实现巷道点云的有效分割,去除未加入分割区域的离群点云;根据噪声特点,基于巷道点云区域分割结果进一步去噪优化。试验结果表明:对于巷道中存在行人、设备等特征的情况,建议将区域生长算法的角度阈值设定为10°左右,曲率阈值设定为3左右;在实际应用中,应平衡数据量的减少与去噪效果,以确保数据处理的有效性,同时提高数据质量;采用基于区域生长的非结构巷道点云去噪方法进行去噪时,点云数量减少幅度介于SOR滤波器和低通滤波器之间,能有效移除行人、设备等噪声。
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关键词
非结构巷道
三维激光扫描
点云去噪
点云区域分割
区域生长
KD-TREE
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Keywords
unstructured roadway
3D laser scanning
point cloud denoising
point cloud region segmentation
regional growth
kd-tree
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名深埋强冲击煤层工作面区段煤柱宽度确定
被引量：11
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作者
石超弘
苏士杰
丁国利
于辉华
解嘉豪
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机构
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
中煤能源研究院防冲控水研究所
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第2期5-9,共5页
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文摘
为了确定冲击地压矿井合理区段煤柱尺寸,以葫芦素煤矿21103工作面为研究背景,采用理论方法对煤柱极限平衡区宽度进行了计算,从煤柱应力和围岩变形两方面入手构建了不同煤柱宽度下的数值模拟运算,并对21103辅运巷煤柱宽度分4m、6m、8m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、22m、24m进行监测,得出:理论计算得到区段煤柱宽度为9.1~10.7m;数值模拟结果显示煤柱应力随宽度增大呈先增大后减小的趋势,5m时应力最低,15m时应力最高。巷道顶、底板及实体煤帮变形量与煤柱宽度成反比,煤柱侧帮位移量先增大后减小,煤柱为10m时位移量最大,综合应力与围岩变形模拟结果建议区段煤柱5~10m为宜;实测数据分析结果显示合理煤柱宽度在10~12m。最终得出葫芦素煤矿区段煤柱最优宽度为10m。
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关键词
煤柱应力
合理煤柱宽度
极限平衡区
围岩变形
实测数据
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Keywords
coal pillar stress
reasonable coal pillar width
limit equilibrium zone
surrounding rock deformation
measured data
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分类号
TD822.3
[矿业工程—煤矿开采]
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题名基于能级-频度分析的微震能量预警指标优化
被引量：7
- 3
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作者
解嘉豪
张有志
张寅
丁国利
石超弘
姚锐
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机构
中煤能源研究院防冲控水研究所
中煤冲击地压与水害防治研究中心
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
辽宁工程技术大学力学与工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第10期67-72,共6页
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文摘
单个事件能量、日总能量是矿井最常用的两个微震预警指标,但其初始值设置往往不够准确,需结合大量监测数据进行优化。以葫芦素21103工作面的实际监测数据为基础,对初始指标的预警效能进行了分析,分析表明:单个事件能量的强冲击危险指标、日总能量的中等及强冲击危险指标初设不合理。进一步发展了基于能级-频度分析进行微震预警指标优化的方法:首先研究了矿井尺度下微震事件的能级-频度曲线,并将其划分为指数分布段、线性分布段和离散分布段;然后,取线性分布段末两次偏移点的能级作为矿井中等与强冲击危险的预警指标,取斜率偏移点的能级作为弱冲击危险的预警指标;最后,对基于统计数据划分的日总能量指标的能级-频度合理性进行检验。最终得到的新预警指标预警准确率明显提高,对4起大能量事件的预警基本准确。
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关键词
微震监测
冲击地压
能级-频度分析
微震预警
日总能量
指标优化
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Keywords
microseismic monitoring
rock burst
energy level and frequency analysis
microseismic early-warning
total daily energy
index optimization
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名深埋复合煤柱工作面冲击地压防治技术研究
被引量：3
- 4
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作者
郝英豪
赵乾
丁国利
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机构
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司门克庆煤矿
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2023年第6期67-72,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52174109)。
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文摘
为了探索深埋复合煤柱工作面冲击地压防治技术,以葫芦素煤矿21201回采工作面为工程背景,研究了复合煤柱工作面形成前后的应力状态分布规律,提出了针对深埋复合煤柱工作面的联合卸压防冲技术措施,并进行了效果检验。研究结果表明:2-1煤开采后上覆坚硬顶板易在复合煤柱区域附近产生悬顶,受回采工作面超前支承压力和相邻采空区侧向支承压力的叠加影响,复合煤柱区域不但会造成高应力集中,而且易产生大量能量积聚。根据复合煤柱区域高应力集中的分析结果,设计了复合煤柱区域顶板预裂爆破和高应力煤体(柱)钻孔预卸压相结合的联合卸压技术措施。同时选取联合卸压前后21201工作面稳定回采期间的微震事件进行对比,联合卸压后微震日均频次和日均能量分别下降了71.7%、75.6%,10^(3)~10^(4) J以上微震事件明显减少且空间分布比较分散,说明设计的联合卸压技术措施效果显著,可有效降低复合煤柱工作面回采期间的冲击危险性。
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关键词
复合煤柱
冲击地压
顶板卸压
煤柱卸压
微震事件
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Keywords
composite coal pillar
rockburst
roof pressure relief
coal pillar pressure relief
microseismic event
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于微震监测的综采面冲击地压防治技术研究
被引量：9
- 5
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作者
石超弘
丁国利
苏士杰
于辉华
刘晨阳
姚锐
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机构
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
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出处
《中国煤炭》
2020年第6期57-62,共6页
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文摘
针对21103工作面推进过程中临空巷道矿压显现剧烈、冲击危险性高的问题,采用ARAMIS M/E微震监测设备对21103工作面进行长期监测。监测结果得出:微震能量与推进度变化曲线局部空白包络的形成趋势可以作为判定大能量事件或冲击地压事件发生的依据。微震频次及释放能量曲线在21103回风巷煤柱区出现波峰、波谷两种极端状态,74%以上的微震事件发生在超前工作面0~300 m,释放能量为微震事件总能量的90%以上;21103回风巷呈现出宏观上围岩破碎、大变形,微观上微震各能级事件丛集现象。针对21103回风巷设计采用由上至下分源治理措施,降低了21103回风巷冲击危险程度,确保了21103工作面的安全回采。
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关键词
微震监测
空白包络
冲击地压
分源治理
冲击危险程度
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Keywords
micro-seismic monitoring
blank envelope
rock burst
control by sources
risk degree of rock burst
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分类号
TD324.2
[矿业工程—矿井建设]
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题名单巷掘进长距离通风应用研究
被引量：5
- 6
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作者
杨帆
何明杰
呼俊凤
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机构
中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿
中天合创能源有限责任公司化工分公司
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出处
《中国煤炭》
北大核心
2017年第10期128-131,共4页
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文摘
针对葫芦素煤矿21204首采工作面现场实际情况,分析了当前巷道布置方式的利弊,通过单巷掘进长距离通风的关键技术指标分析,成功设计并实现了单巷掘进4750m压入式通风,解决了长距离通风风阻大、风筒易脱节、地温高等问题,为单巷掘进长距离通风推广应用积累了宝贵经验。
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关键词
单巷掘进
长距离通风
风机选型
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Keywords
single tunneling, long distance ventilation, fan selection
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分类号
TD724
[矿业工程—矿井通风与安全]
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