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矿区地表沉陷与裂缝无人机遥感观测研究现状及发展
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作者 张俊阳 王昆 +4 位作者 赵同彬 房平 齐宽 魏博为 李政岳 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期435-444,共10页
地下煤炭资源开发利用引发矿区地表沉陷与裂缝,不利于矿区生态环境保护和能源矿产持续稳定供应,对于矿区地表沉陷与裂缝的全面高效观测可提升采动地表损害认知水准、科学防治次生灾害。当前主流观测方法如地面测点人工施测、卫星遥感等... 地下煤炭资源开发利用引发矿区地表沉陷与裂缝,不利于矿区生态环境保护和能源矿产持续稳定供应,对于矿区地表沉陷与裂缝的全面高效观测可提升采动地表损害认知水准、科学防治次生灾害。当前主流观测方法如地面测点人工施测、卫星遥感等存在人工作业强度高、造价昂贵、采集数据效率低等问题,卫星InSAR受波长限制难以获取大尺度变形。无人机遥感技术作为一种新兴地理信息获取方法,具备机动灵活、高效、可重复、全面覆盖等优势,在矿区地表沉陷与裂缝观测领域备受瞩目。系统梳理该领域国内外文献,分析前沿进展与发展态势,以促进矿山无人机遥感的技术革新与创新应用。首先,简要介绍无人机遥感技术要点及观测矿区地表沉陷与裂缝技术流程,无人机搭载可见光相机、激光雷达、红外热成像相机等传感器,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、数字正射影像(Digital Orthophoto Map,DOM)等遥感成果;在地表沉陷观测方面,分别列举文献案例分析沉陷区域地形获取、差分DEM沉陷模型及沉陷参数求取、水平位移观测3个方向的研究进展、技术难点与展望;在地表裂缝观测方面,介绍图像处理法、机器学习法与红外热成像观测识别裂缝的研究进展与问题;最终,从无人机遥感技术沉陷观测优势、裂缝背景噪声、裂缝预测及识别准确率、数据处理速度等方面展望未来发展方向。研究结果表明:①无人机遥感技术可胜任矿区地表地形获取与沉陷观测,与InSAR等数据融合可提高沉陷参数求取精度;②图像处理法、机器学习法等处理无人机遥感DOM可实现地表裂缝智能识别,深度学习被研究用于排除环境干扰、提高裂缝识别准确率;③地表水平位移与沉陷规律研究、裂缝识别率提高及其分布预测、航测数据的快速与自动化处理、多源遥感数据融合是该领域技术应用与研究的主要发展方向。无人机遥感技术在矿区地表沉陷与裂缝观测领域具有广阔前景,可从技术层面驱动矿山绿色、智能化发展转型。 展开更多
关键词 无人机 遥感 煤炭开采 地表沉陷 裂缝识别
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煤炭产能置换指标交易构成要件分析 被引量:1
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作者 杜峰 宁思佳 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期53-58,共6页
为调节供需关系,保障国家能源安全,促进新旧产能置换,妥善安置职工等,我国煤炭产能置换政策发挥了极其重要的作用。通过调整煤炭产能指标置换比例,承诺履行兑现制等方式,灵活调节煤炭接续产能,国家出台了系列政策。本文对相关政策进行... 为调节供需关系,保障国家能源安全,促进新旧产能置换,妥善安置职工等,我国煤炭产能置换政策发挥了极其重要的作用。通过调整煤炭产能指标置换比例,承诺履行兑现制等方式,灵活调节煤炭接续产能,国家出台了系列政策。本文对相关政策进行了梳理,总结煤炭产能置换指标交易的特点,分析了产能指标的取得方式,归纳出其与普通交易的不同构成要件,并对实践中的不符合构成要件的情况做了初步研究,提出完善建议,为其他行业和类型的指标类权利做借鉴参考。 展开更多
关键词 煤炭产能 置换指标 置换比例 产能核增 构成要件
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乌卡环境下核电安全风险综合体探析——基于我国核电产业链视角
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作者 王占永 王月立 +1 位作者 杜峰 蒋颜蔓 《核安全》 2024年第6期11-20,共10页
本文聚焦产业化运行的核电产业链载体,从权变视角探讨在国内外乌卡(VUCA)环境时代,核安全、生态安全、网络安全、公众接受度、产业组织等形成的复杂系统以及中国核电安全监管的权变战略。基于统计数据与系统动力学方法探析影响核电安全... 本文聚焦产业化运行的核电产业链载体,从权变视角探讨在国内外乌卡(VUCA)环境时代,核安全、生态安全、网络安全、公众接受度、产业组织等形成的复杂系统以及中国核电安全监管的权变战略。基于统计数据与系统动力学方法探析影响核电安全的因素,从完善产业政策,提高生态效益和公众接受度、国产化率,保障核安全的角度,提出统筹核电产业可持续发展与有效核安全的对策建议。 展开更多
关键词 核电产业链 系统动力学 乌卡时代 核电安全风险综合体
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急倾斜煤层充填开采覆岩运移规律模拟试验研究 被引量:8
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作者 庞绪峰 蔡来生 +1 位作者 王忠武 程孝海 《煤炭工程》 北大核心 2014年第10期149-153,共5页
以木城涧煤矿大台井845工作面为背景,利用聚苯乙烯泡沫塑料作为充填体,采取随采随充的方式,对急倾斜煤层矸石充填开采过程进行了相似模拟实验,研究了急倾斜煤层充填开采的覆岩运移规律。研究表明:急倾斜煤层充填开采过程中,顶板不易垮落... 以木城涧煤矿大台井845工作面为背景,利用聚苯乙烯泡沫塑料作为充填体,采取随采随充的方式,对急倾斜煤层矸石充填开采过程进行了相似模拟实验,研究了急倾斜煤层充填开采的覆岩运移规律。研究表明:急倾斜煤层充填开采过程中,顶板不易垮落,采空区上部岩层存在冒落带和裂隙带等两带区域,最终形成倾斜的非对称的梯形冒落拱;聚苯乙烯泡沫塑料块可以较好的模拟松散矸石的块体堆积,起到支撑和让压作用;随采随充的充填开采方式把握了充填时机,有效地控制了顶底板的裂隙扩展和应力集中,降低了顶底板变形速度和变形量,避免了围岩冲击,完善了急倾斜煤层采煤法。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 充填开采 覆岩运移 相似模拟 矸石 泡沫塑料
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急倾斜厚煤层短壁综采矿压显现规律研究 被引量:10
5
作者 张伟 相啸宇 +3 位作者 张瑞新 王忠武 王云鹏 杨曌 《煤炭工程》 北大核心 2011年第7期61-63,66,共4页
针对木城涧煤矿急倾斜厚煤层短壁开采特殊地质和技术条件,通过调研和现场实测,并应用理论分析、数值计算,系统地探讨了急倾斜厚煤层短壁综采工作面的矿压显现规律,确定了合理的支架工作阻力及超前支护距离,并对现场应用效果进行分析。
关键词 急倾斜厚煤层 短壁综采 矿压显现 支架工作阻力 超前支护
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坚硬顶板沿空留巷巷旁支护技术及工程应用 被引量:9
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作者 杨富强 相啸宇 +2 位作者 张玉宝 王成武 张巍 《煤炭工程》 北大核心 2017年第8期78-81,共4页
针对沿空留巷坚硬顶板条件,在传统巷旁密集单体支柱切顶支护的基础上,提出了"锚索+单体液压支柱"巷旁主动强力切顶支护技术。巷旁先采用密集单体支柱支护,然后打锚索支护,构成强力切顶结构,待采空区顶板垮落后,将密集支柱回出... 针对沿空留巷坚硬顶板条件,在传统巷旁密集单体支柱切顶支护的基础上,提出了"锚索+单体液压支柱"巷旁主动强力切顶支护技术。巷旁先采用密集单体支柱支护,然后打锚索支护,构成强力切顶结构,待采空区顶板垮落后,将密集支柱回出,支设新的一排柱距较大的单体支柱。通过力学分析得到了巷旁单体支柱和实体煤的支护阻力大小,并对木城涧煤矿六槽东四壁运输巷进行沿空留巷试验。围岩监测数据表明:一次采动后沿空留巷顶底板移近量达125mm,两帮移近量达到52mm;二次采动对顶底板及两帮的移近量影响较小,仅分别增加了40mm、5mm。可见,采用"锚索+单体液压支柱"巷旁支护对坚硬顶板沿空留巷的围岩稳定性具有良好的控制作用。 展开更多
关键词 沿空留巷 坚硬顶板 巷旁锚索 单体液压支柱 现场试验
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采空区下薄煤层螺旋钻机采煤技术 被引量:10
7
作者 霍丙杰 张宏伟 张茂林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第8期8-11,共4页
大安山矿+680 m水平轴9槽煤为缓倾斜近距离薄煤层开采。在开采9下槽煤层时,设计采用螺旋钻机采煤方法及其钻采的工艺技术参数,用FLAC软件对钻孔间不同煤柱宽度的煤柱应力和变形情况进行了数值模拟研究,得出了合理的煤柱宽度值。设计了... 大安山矿+680 m水平轴9槽煤为缓倾斜近距离薄煤层开采。在开采9下槽煤层时,设计采用螺旋钻机采煤方法及其钻采的工艺技术参数,用FLAC软件对钻孔间不同煤柱宽度的煤柱应力和变形情况进行了数值模拟研究,得出了合理的煤柱宽度值。设计了劳动组织形式及工作面主要技术经济指标,指导井下的生产实践。 展开更多
关键词 薄煤层 钻采 数值模拟 采空区
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急倾斜煤层开采垮落带破坏特征与法向高度研究 被引量:4
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作者 阎跃观 戴华阳 +3 位作者 王忠武 朱国维 陈宏忠 徐翀 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第4期23-26,共4页
为研究急倾斜煤层开采覆岩垮落带破坏特征,以大台煤矿急倾斜煤层为研究对象,基于2台相似材料模型试验,分别研究了急倾斜煤层深部局部开采和浅部—深部全部开采垮落带的破坏特征和法向高度,并利用高分辨率地球物理勘探技术实测了大台煤... 为研究急倾斜煤层开采覆岩垮落带破坏特征,以大台煤矿急倾斜煤层为研究对象,基于2台相似材料模型试验,分别研究了急倾斜煤层深部局部开采和浅部—深部全部开采垮落带的破坏特征和法向高度,并利用高分辨率地球物理勘探技术实测了大台煤矿深部开采垮落带的破坏形态和法向高度。结果表明,该矿急倾斜煤层深部局部开采垮落带易形成梯形拱形结构,法向高度约为煤厚的2.5倍,急倾斜煤层浅部—深部全部开采,垮落带呈带状分布,法向高度增大并趋于稳定,约为煤厚的5.0~6.0倍,物探成果表明煤层顶板垮落区与煤层近似平行,呈带状分布,顶板垮落带法向高度约为煤厚的5.6倍,与相似材料模型试验结果基本吻合。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 垮落带 破坏特征 法向高度 地球物理勘探
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木城涧煤矿2、3槽煤层联合开采设计及其影响研究 被引量:5
9
作者 魏平 张建兵 +1 位作者 王成武 张泽 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第5期12-15,共4页
采用理论分析、数值仿真的方法,分析了木城涧煤矿2、3槽煤层联合开采的可行性并设计了联合开采方案。理论分析得到2、3槽煤层开采对覆岩的破坏影响范围,表明现场进行2、3槽煤层的联合开采是可行的;数值仿真研究了上(下)部煤层单独开采... 采用理论分析、数值仿真的方法,分析了木城涧煤矿2、3槽煤层联合开采的可行性并设计了联合开采方案。理论分析得到2、3槽煤层开采对覆岩的破坏影响范围,表明现场进行2、3槽煤层的联合开采是可行的;数值仿真研究了上(下)部煤层单独开采引起的底(顶)板岩层应力分布规律及其对下(上)部岩(煤)层的影响范围和影响程度,同时研究了上下两层煤同采时煤层间岩层应力分布规律及应力集中程度。研究结果表明:两工作面相距60 m时,联合开采引起的应力集中范围联通,联合开采条件下应力集中系数增大21%。根据仿真结果设计了现场开采方案,底板离层监测实时系统RTMSD和支柱压力监测结果表明,联合开采保证了矿井产量,达到了安全高效生产的目的。 展开更多
关键词 联合开采 开采方案 应力集中 数值仿真
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大倾角综采工作面矿压显现规律研究 被引量:5
10
作者 张建兵 王成武 +1 位作者 刘鹏程 张远志 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第7期40-42,共3页
大倾角综采工作面矿压显现规律较复杂。通过对木城涧矿+450 m水平综采工作面支架受力进行观测,分析了大倾角综采工作面走向、倾向及过旧巷时的矿压显现规律,计算得到的直接顶垮落步距和老顶的周期来压步距与实测结果趋于一致,矿压预测... 大倾角综采工作面矿压显现规律较复杂。通过对木城涧矿+450 m水平综采工作面支架受力进行观测,分析了大倾角综采工作面走向、倾向及过旧巷时的矿压显现规律,计算得到的直接顶垮落步距和老顶的周期来压步距与实测结果趋于一致,矿压预测准确有效。同时针对综采支架受力不均等问题提出了合理的技术措施,为同类开采条件下矿压控制提供了理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 大倾角 综采工作面 矿压显现
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孤岛工作面坚硬顶板破断的能量特征研究 被引量:11
11
作者 庞绪峰 蔡来生 《煤炭工程》 北大核心 2015年第5期94-97,共4页
根据坚硬顶板孤岛工作面的特点,选取四面采空的孤岛工作面为研究对象,建立了孤岛工作面的坚硬顶板力学模型,将坚硬顶板视为弹性薄板,利用瑞利-里兹法进行了分析计算,研究了四面采空孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量特征,推导得出... 根据坚硬顶板孤岛工作面的特点,选取四面采空的孤岛工作面为研究对象,建立了孤岛工作面的坚硬顶板力学模型,将坚硬顶板视为弹性薄板,利用瑞利-里兹法进行了分析计算,研究了四面采空孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量特征,推导得出了孤岛工作面坚硬顶板的弯曲应变能简化公式,并利用典型冲击地压案例进行了验证分析,揭示了冲击地压发生的能量原因。研究表明:孤岛工作面坚硬顶板初次破断前的弯曲应变能在顶板见方时最大,且与采空区悬顶面积的三次方成正比;坚硬顶板初次破断后的弯曲应变能最大值出现在煤壁处,且与采空区悬顶长度的五次方成正比;经案例解算,孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量释放率达95.4%,具有强烈的冲击危险性,孤岛工作面冲击地压所释放的能量主要来自于悬空坚硬顶板破断的弹性能,采取及时有效的断顶卸压措施对于坚硬顶板孤岛工作面的冲击地压防治具有重要作用。 展开更多
关键词 坚硬顶板 孤岛工作面 薄板 力学模型 弯曲应变能
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长沟峪煤矿煤层注水参数设计及数值模拟研究 被引量:6
12
作者 阚兴 马植胜 王新华 《煤矿开采》 北大核心 2010年第1期89-91,共3页
为了降低工作面煤尘,煤层注水为有效方法,根据长沟峪煤矿-140m水平4槽1工作面的地质特征,确定了煤层注水方式与注水参数以降低煤尘。建立了煤层长孔注水的渗流动态数学模型,利用多物理场耦合分析软件COMSOL,对不同工况下注水侵润半径进... 为了降低工作面煤尘,煤层注水为有效方法,根据长沟峪煤矿-140m水平4槽1工作面的地质特征,确定了煤层注水方式与注水参数以降低煤尘。建立了煤层长孔注水的渗流动态数学模型,利用多物理场耦合分析软件COMSOL,对不同工况下注水侵润半径进行了数值模拟,结果表明该煤层注水方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 煤层注水 降尘 参数设计 数值模拟
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煤矿应力异常集中区强矿压防治研究 被引量:5
13
作者 耿养谋 王忠武 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第6期33-36,41,共5页
根据木城涧煤矿三槽西五壁工作面的生产地质条件,采用FLAC3D三维数值模拟软件,分析了工作面开采过程中的垂直应力,特别是超前支承压力的分布规律,以此划分了应力异常集中区,强矿压危险区域为工作面轨道顺槽前方不规则煤柱的尖角处,垂直... 根据木城涧煤矿三槽西五壁工作面的生产地质条件,采用FLAC3D三维数值模拟软件,分析了工作面开采过程中的垂直应力,特别是超前支承压力的分布规律,以此划分了应力异常集中区,强矿压危险区域为工作面轨道顺槽前方不规则煤柱的尖角处,垂直应力集中系数达到2.75。利用电磁辐射对上述危险区域进行重点监测,对超过临界预警值的区域,及时采取煤体卸压爆破进行强矿压危险性的卸压解危,并利用电磁辐射检验卸压效果,直至监测指标降至临界值以下,最终确保了工作面的安全生产。 展开更多
关键词 应力集中区 强矿压 电磁辐射 卸压爆破
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急倾斜煤层群开采覆岩破坏与煤柱稳定性数值模拟 被引量:14
14
作者 王明立 胡炳南 +1 位作者 程效海 张刚艳 《煤矿开采》 2005年第4期64-66,88,共4页
利用数值模拟的方法,以北京木城涧煤矿大台井建筑物下压煤开采为工程背景,研究了急倾斜煤层群开采条件下覆岩破坏和煤柱稳定性的规律,为急倾斜煤层群建筑物下压煤开采提供了必要的技术依据。
关键词 急倾斜 煤层群 煤柱 数值模拟
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木城涧煤矿“8.24”片帮事故机理分析 被引量:6
15
作者 刘子龙 张振伟 《煤炭工程》 北大核心 2010年第9期49-51,共3页
北京昊华能源股份有限公司木城涧煤矿+250m水平西一采区二槽东一壁综采工作面,由于巷修影响了采煤工作面的正常推进,使得上覆复合顶板充分下沉,煤层承受的压力增大,煤体原生力学弱面在顶板压力的作用下开裂形成纵向解理。2009年8月24日... 北京昊华能源股份有限公司木城涧煤矿+250m水平西一采区二槽东一壁综采工作面,由于巷修影响了采煤工作面的正常推进,使得上覆复合顶板充分下沉,煤层承受的压力增大,煤体原生力学弱面在顶板压力的作用下开裂形成纵向解理。2009年8月24日夜班,煤壁在顶板动压、静压和顶板旋转力的共同作用下片落,砸到违章作业的采煤机司机的双小腿,由于失血过多采煤机司机死亡。 展开更多
关键词 木城涧煤矿 片帮 事故机理
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沉降过滤离心机在范各庄选煤厂浮选精煤脱水系统的应用探讨 被引量:8
16
作者 蒋斌斌 魏汝晖 刘力豪 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2016年第5期30-32,35,共4页
针对范各庄选煤厂浮选精煤脱水系统存在的问题,提出采用LWZ型沉降过滤式离心脱水机进行改造的方案;论述了该机的工作原理和技术特点,预计改造后不仅能有效改善浮选精煤脱水效果,降低产品水分,还可以实现对细粒级浮选精煤的有效回收,提... 针对范各庄选煤厂浮选精煤脱水系统存在的问题,提出采用LWZ型沉降过滤式离心脱水机进行改造的方案;论述了该机的工作原理和技术特点,预计改造后不仅能有效改善浮选精煤脱水效果,降低产品水分,还可以实现对细粒级浮选精煤的有效回收,提高精煤产率和经济效益。 展开更多
关键词 选煤厂 浮选精煤 脱水 沉降过滤式离心脱水机 效益
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范各庄洗煤厂浮选精煤脱水系统改造方案探讨 被引量:2
17
作者 蒋斌斌 杨磊 魏汝晖 《煤炭工程》 北大核心 2016年第10期25-27,共3页
针对范各庄洗煤厂浮选精煤脱水系统的现状及存在的问题,对原系统进行技术改造。简述了技术改造后的工艺方案及其优点,进行了主要设备选型和工艺布置。预期技术改造工艺系统应用效果显著,不仅能有效地改善浮选精煤脱水效果,降低产品水分... 针对范各庄洗煤厂浮选精煤脱水系统的现状及存在的问题,对原系统进行技术改造。简述了技术改造后的工艺方案及其优点,进行了主要设备选型和工艺布置。预期技术改造工艺系统应用效果显著,不仅能有效地改善浮选精煤脱水效果,降低产品水分,还可以实现对细粒级浮选精煤的有效回收,提高精煤回收率,创造经济效益。 展开更多
关键词 洗煤厂 浮选精煤脱水 设备选型 工艺布置
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磁处理对煤泥水自然沉降影响的试验研究 被引量:6
18
作者 蒋斌斌 刘力豪 +1 位作者 杨磊 魏汝晖 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2016年第7期24-26,共3页
对比研究了经过磁场处理与未经磁场处理的煤泥水的沉降速度;结果表明,经过磁场处理后,可以加速煤泥水的沉降,并且煤泥沉降效果更好;分析了磁处理技术加速煤泥沉降的机理。
关键词 煤泥水 磁处理 沉降效果 机理
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矿井高压电网防越级跳闸保护系统设计 被引量:15
19
作者 乔淑云 李德臣 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2011年第4期66-69,共4页
煤矿高压电网在出现短路故障时容易发生越级跳闸事故,导致井下大面积停电,引起瓦斯积聚,威胁矿井的安全.文章分析了矿井高压供电系统的特点,在深入研究防越级跳闸工作原理及特性的基础上,设计了一种有效预防越级跳闸的保护系统,解决了... 煤矿高压电网在出现短路故障时容易发生越级跳闸事故,导致井下大面积停电,引起瓦斯积聚,威胁矿井的安全.文章分析了矿井高压供电系统的特点,在深入研究防越级跳闸工作原理及特性的基础上,设计了一种有效预防越级跳闸的保护系统,解决了煤矿供电系统广泛存在的越级跳闸技术难题,可以确保煤矿供电系统的可靠性和矿井的安全性. 展开更多
关键词 矿井 高压电网 越级跳闸
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煤矿井下高压电网防越级跳闸装置的研究 被引量:24
20
作者 李德臣 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第5期30-32,共3页
在分析煤矿井下高压电网出现越级跳闸原因的基础上,设计了一种基于光纤网络的防越级跳闸方案。通过亚微秒级高精度同步授时技术实现全矿供电网络的防越级跳闸以及全电网零序电流漏电保护功能,进而解决煤矿供电系统广泛存在的高压越级跳... 在分析煤矿井下高压电网出现越级跳闸原因的基础上,设计了一种基于光纤网络的防越级跳闸方案。通过亚微秒级高精度同步授时技术实现全矿供电网络的防越级跳闸以及全电网零序电流漏电保护功能,进而解决煤矿供电系统广泛存在的高压越级跳闸及高压漏电保护的技术难题,提高煤矿供电系统的供电可靠性和矿井的安全性。 展开更多
关键词 煤矿高压电网 光纤网络 纵向选择性
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