羊场湾矿区地下水化学特征及突水水源判别

1

作者 景巨栋 李洋 +5 位作者 刘江斌 张仲杰 刘学霖 马子韬 王山林 刘士亮 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第5期145-152,共8页

针对羊场湾矿区二煤层开采对覆岩含水层(主要包括直罗组底部砂岩段至二煤层顶板砂岩含水层组和第四系潜水含水层组)造成较大影响的问题,为查明矿区地下水水化学特征及矿井突水来源,采集了15个水样,综合运用Piper三线图、Gibbs图和离子... 针对羊场湾矿区二煤层开采对覆岩含水层(主要包括直罗组底部砂岩段至二煤层顶板砂岩含水层组和第四系潜水含水层组)造成较大影响的问题,为查明矿区地下水水化学特征及矿井突水来源,采集了15个水样,综合运用Piper三线图、Gibbs图和离子比值法对羊场湾矿区地下水常规水化学组分进行了分析,并结合聚类分析与模糊评判法对矿井混合水进行水源判别。结果表明:各含水层水中溶解性总固体(TDS)质量浓度普遍偏高,且随着埋深的增加而增大,阳离子以K^(+)和Na^(+)为主,阴离子以Cl^(-)和SO^(2-)_(4)为主;第四系孔隙潜水含水层水为Na-SO_(4)型,直罗组底部砂岩含水层水与矿井混合水为Na-Cl型;各含水层的水化学组分主要受蒸发浓缩作用影响,基本不受大气降水影响;直罗组含水层水中K^(+)和Na^(+)主要来源于硅酸盐岩的溶解,矿井混合水中K^(+)和Na^(+)来源于硅酸盐岩和盐岩的溶解,第四系含水层水中K^(+)和Na^(+)主要来源于盐岩的溶解;矿井混合水水源主要来自直罗组含水层,平均占比为93.23%,仅有少部分水来自第四系含水层,平均占比为6.77%。 展开更多

关键词 煤炭开采 地下水 水化学特征 突水 水源判别 形成机制

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羊场湾煤矿智能化建设实践

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作者 胡全宏 胡文博 +4 位作者 张雷磊 杨东伟 杨宁峰 徐志亮 高学明 《工矿自动化》 北大核心 2022年第S02期25-26,共2页

介绍了羊场湾煤矿综合自动化到智能矿山的建设过程,分析了综合自动化系统的不足,如网络泛在能力差、硬件平台集成较多、应用层信息融合较少、多学科交叉不够、缺乏标准建设等。从智能矿山的网络平台、协同工作平台等方面分享实践经验,... 介绍了羊场湾煤矿综合自动化到智能矿山的建设过程,分析了综合自动化系统的不足,如网络泛在能力差、硬件平台集成较多、应用层信息融合较少、多学科交叉不够、缺乏标准建设等。从智能矿山的网络平台、协同工作平台等方面分享实践经验,得出在从煤矿综合自动化向智能矿山阶段推进的时期,应充分重视协同工作平台的作用,采用元数据技术为各类对象及数据提供统一的描述方法,制定统一的数据结构。 展开更多

关键词 煤矿智能化 智能矿山 网络平台 协同工作平台 元数据

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甜水堡煤矿煤巷支护参数与设备工艺优化研究 被引量：5

3

作者 孟键 朱长华 +2 位作者 牛志军 王旭锋 吕昊 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期151-159,共9页

目前巷道快速掘进技术研究主要针对巷道快速掘进的影响因素、设备优化等,对巷道空顶距、支护参数、施工工艺联合优化的研究较少。针对该问题,以甘肃省环县甜水堡煤矿2号井1309工作面回风巷为研究对象,对煤巷支护参数与设备工艺优化方法... 目前巷道快速掘进技术研究主要针对巷道快速掘进的影响因素、设备优化等,对巷道空顶距、支护参数、施工工艺联合优化的研究较少。针对该问题,以甘肃省环县甜水堡煤矿2号井1309工作面回风巷为研究对象,对煤巷支护参数与设备工艺优化方法进行研究。分析了巷道掘进各工序的用时特征,得出掘进、永久支护、临时支护用时最多,占比分别为25.3%,49.9%,6.2%;以耗时最长的3个工序为重点优化方向,构建了掘进工作面空顶区顶板力学模型,得出掘进工作面理论最大空顶距为2.32 m,考虑现场受设备、地质、工艺等因素影响,确定空顶距为2.0 m;根据不同支护方案下巷道围岩应力、变形、塑性区的分布特征,结合巷道高效掘进需求,确定最佳锚杆间排距为800 mm×1000 mm。结合巷道实际的地质条件,配套优化了掘进设备、临时支护工艺与施工工艺。现场试验结果表明,优化后最大日进尺由8 m提高到10 m,巷道掘进速度提高了25%;巷道围岩变形基本处于稳定状态,最大变形量为226 mm。优化方案不仅保证了巷道的安全稳定,还显著提高了巷道的掘进速度。 展开更多

关键词 快速掘进 极限空顶距 围岩控制 支护参数优化 支护工艺优化 施工工艺优化

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不同浸泡时间下煤岩组合体破坏特征点能量演化机制

4

作者 王成 李洋 +3 位作者 刘江斌 张仲杰 于永江 刘佳铭 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期265-272,共8页

为探究煤岩组合体在不同浸泡时间下变形破坏过程中特征点处的能量演化机制,针对某矿煤岩体开展了不同浸泡时间下单轴压缩试验,研究表明:随着煤岩组合体浸泡时间的增加,弹性模量、抗压强度、脆性指数与浸泡时间呈负相关,峰值应变与浸泡... 为探究煤岩组合体在不同浸泡时间下变形破坏过程中特征点处的能量演化机制,针对某矿煤岩体开展了不同浸泡时间下单轴压缩试验,研究表明:随着煤岩组合体浸泡时间的增加,弹性模量、抗压强度、脆性指数与浸泡时间呈负相关,峰值应变与浸泡时间呈正相关。基于能量计算原理可知,随着浸泡时间的延长,煤岩组合体在线弹性起始点处的弹性应变能占比逐渐增大,在微裂纹形成和孔隙闭合过程中的耗散能占比较低;在峰值应力处,储存弹性应变能与吸收总应变能的能力越弱,耗散能占比反而越高,表明其能量耗散越显著;在峰后完全破坏处,吸收的总应变能呈下降趋势,表明其吸收外界能量的能力在逐渐降低。进一步探究了煤岩组合体冲击倾向性演化规律,当组合体浸泡时间增至21 d时,能量冲击指数I_(ACF)与改进的脆性指数I_(BIM)逐渐降低,但当浸泡时间增至28 d时,即试样达到饱和状态,I_(ACF)与I_(BIM)反而呈上升趋势。研究成果为煤岩矿柱水害预测评价与岩石力学评估提供参考。 展开更多

关键词 煤岩组合体 浸泡时间 能量演化 力学特性 半轴压缩实验 能量耗散

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毛乌素沙地植被恢复状况多指标遥感监测

5

作者 张仲杰 李洋 +3 位作者 刘江斌 景巨栋 王锐圻 王爱锋 《陕西农业科学》 2025年第9期94-101,105,共9页

毛乌素沙地是我国四大沙地之一,近些年由于全球气候变化以及"退耕还林、还草"等政策的实施,使得该区域实现了从"沙进人退"到"绿进沙退"的历史性转变,沙地植被状况得到了显著恢复。以毛乌素沙地作为研究区... 毛乌素沙地是我国四大沙地之一,近些年由于全球气候变化以及"退耕还林、还草"等政策的实施,使得该区域实现了从"沙进人退"到"绿进沙退"的历史性转变,沙地植被状况得到了显著恢复。以毛乌素沙地作为研究区,利用遥感和GIS技术,选取NDVI、FVC、NPP等多项指标,从植被变化的空间分布、变化幅度、变化趋势及稳定性等四个方面对毛乌素沙地植被恢复状况进行了监测。结果表明:(1)2000-2020年毛乌素沙地NDVI的增速为0.75%/a,植被恢复显著。(2)研究区FVC空间分布的差异性显著,植被覆盖度大致上沿东南向西北方向递减,研究区裸地占比持续降低,中高植被覆盖区域占比持续上升,近20余年植被覆盖持续增加,显著好转。(3)研究区2000-2016年NPP指数极显著增加,东南部增长优于西北部,植被生产力显著提升。毛乌素沙地2000-2020年植被多指标结果变化趋势一致,研究区植被状况明显持续恢复。 展开更多

关键词 毛乌素沙地 植被覆盖度 净初级生产力 时空变化

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矿井无线传输测试分析与矿用5G优选工作频段研究 被引量：6

6

作者 孙继平 彭铭 刘斌 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期1-11,20,共12页

矿井移动通信系统、人员和车辆定位系统等的研发和布置,需进行矿井无线传输特性分析,优选无线工作频段,优化无线通信基站和定位分站布置。在矿井拐弯巷道、分支巷道、辅助运输大巷、掘进巷道、综采工作面中进行了350 MHz~6 GHz较大频率... 矿井移动通信系统、人员和车辆定位系统等的研发和布置,需进行矿井无线传输特性分析,优选无线工作频段,优化无线通信基站和定位分站布置。在矿井拐弯巷道、分支巷道、辅助运输大巷、掘进巷道、综采工作面中进行了350 MHz~6 GHz较大频率范围的无线传输测试,并对测试结果进行了分析,揭示了矿井无线传输特性:(1)拐弯巷道中无线传输频率越低,衰减越小,其中350 MHz~900 MHz频段的无线传输衰减最小。(2)分支巷道中无线传输频率越低,衰减越小,其中350 MHz~900 MHz频段的无线传输衰减最小。(3)辅助运输大巷中700 MHz~900 MHz频段的无线传输衰减最小。(4)掘进巷道中700 MHz~900 MHz频段的无线传输衰减最小。(5)综采工作面中433 MHz~1300 MHz频段的无线传输衰减最小。(6)在巷道断面相同的情况下,拐弯巷道中的无线传输衰减小于分支巷道,支巷发射的分支巷道中的无线传输衰减小于主巷发射的分支巷道。巷道拐弯和分支均增加了无线传输衰减。提出了煤矿井下无线通信系统的优选工作频段与天线在拐弯和分支巷道中的最佳布置方式:(1)煤矿井下无线通信系统的工作频段应优选700 MHz~900 MHz。(2)为减小巷道拐弯和分支对无线传输的影响,无线通信基站和定位分站及其天线应设置在拐弯巷道的拐点和分支巷道的分支点。研究成果已被中华人民共和国能源行业标准NB/T11546—2024《煤矿用5G通信系统通用技术条件》、NB/T11523—2024《煤矿用5G通信基站》和NB/T 11547—2024《煤矿用5G通信基站控制器》应用。 展开更多

关键词 矿井无线传输 无线工作频段 5G 基站布置 天线设置

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西部高强度开采矿区覆岩破坏发育高度分析 被引量：3

7

作者 刘江斌 张仲杰 +5 位作者 高广昌 闫伟涛 景巨栋 李洋 马子韬 陈俊杰 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期121-129,共9页

导水裂缝带是煤层顶板水害的主要通道,准确预测计算其发育高度是保障矿山安全生产的重要任务。在实测资料的基础上,通过采用理论分析和相似模拟等方法,揭示了西部高强度开采矿区采动覆岩的破坏类型、破坏关系及导水裂缝带的发育特征。... 导水裂缝带是煤层顶板水害的主要通道,准确预测计算其发育高度是保障矿山安全生产的重要任务。在实测资料的基础上,通过采用理论分析和相似模拟等方法,揭示了西部高强度开采矿区采动覆岩的破坏类型、破坏关系及导水裂缝带的发育特征。结果表明:在薄基岩厚煤层高强度开采条件下,覆岩破坏类型为严重损坏类型。在采动覆岩中只存在“两带”形式,在采空区上方不存在岩层破坏后的具有一定隔水性的弯曲带,导水裂缝带直通地表,地表严重受损。覆岩以组合关键层的形式发生运移。在采动过程中组合关键层以滑落失稳的方式在岩层两端产生切落式破断,导致上覆基岩和松散层切落破断,地表产生台阶状裂缝。地表实测台阶状裂缝沿工作面推进方向的间距与井下周期来压步距相一致。综合考虑覆岩破坏的开采厚度与基岩厚度等关键性因素,提出了高强度开采导水裂缝带发育高度预测计算公式,其可靠性得到了现场实测与相似材料模拟结果的验证,研究结果对于神东矿区煤矿安全开采具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 高强度开采 覆岩破坏 采动覆岩 相似模拟 神东矿区

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巷道围岩承载圈演化特征与工程应用 被引量：1

8

作者 黄金彪 冯涛 +1 位作者 刘进晓 辛承锐 《中国煤炭》 北大核心 2024年第9期37-44,共8页

通过相似材料模拟实验研究了巷道环向围岩承载圈在不同垂直应力影响下的演化特征,随着垂直应力的增加,巷道围岩承载逐渐向围岩深部转移,承载圈的厚度也会增加;利用数值模拟软件FLAC^(3D)分析了在掘进过程中巷道轴向围岩承载圈演化特征,... 通过相似材料模拟实验研究了巷道环向围岩承载圈在不同垂直应力影响下的演化特征,随着垂直应力的增加,巷道围岩承载逐渐向围岩深部转移,承载圈的厚度也会增加;利用数值模拟软件FLAC^(3D)分析了在掘进过程中巷道轴向围岩承载圈演化特征,按照承载圈演化特征将承载圈划分为承载圈生成区、承载圈变化区和承载圈稳定区3个区域。根据巷道围岩承载圈演化特征给出了相应的支护对策。以济宁矿业集团有限公司安居煤矿为例,对其-1100 m水平运输大巷的围岩变形情况进行分析,确定其巷道围岩承载圈内边界半径已经超出了锚杆支护范围,根据提出的支护对策确定了相应的支护方案;选择-1100 m水平运输大巷某段巷道进行了现场试验,监测结果表明支护效果良好。 展开更多

关键词 围岩承载圈 承载圈演化特征 数值模拟 支护方案

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基于子图像分割映射点云空间的机器人避障算法 被引量：5

9

作者 张立亚 李晨鑫 +1 位作者 刘斌 杨志方 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期368-374,共7页

煤炭传送带工作状态的巡检是保障安全生产的重要环节,巡检机器人作为智能化巡检常规手段,对于保障煤矿安全生产、实现井下减人增安具有重要意义。为了提高矿井巡检机器人在长距离、复杂工况下的避障能力,实时调整行径路线并实现对障碍... 煤炭传送带工作状态的巡检是保障安全生产的重要环节,巡检机器人作为智能化巡检常规手段,对于保障煤矿安全生产、实现井下减人增安具有重要意义。为了提高矿井巡检机器人在长距离、复杂工况下的避障能力,实时调整行径路线并实现对障碍物的避让,基于红外摄像仪与激光雷达多源传感融合的巡检避障系统,提出了一种基于子图像分割映射点云空间的机器人避障算法,首先通过将红外数据作为边界条件,将红外图像分块构成子图像单元,以不同尺度的子图像对点云空间范围进行映射,进而实现对障碍物点云进行提取;然后利用各个子图像单元进行投影的方式,完成对目标区域三维点云的限制;其次利用边界约束降低点云数据处理总量的方式,提高算法收敛速度和障碍物特征点云的提取速度;最后通过仿真分析验证了算法对点云总量的精简效果,模拟了障碍物在不同子图像尺度下的最大外径反演精度,验证了应用本算法的系统实时避障能力效果。试验结果表明:当子图像边长为10.0mm时,最大相对误差低于1.53%,算法收敛时间为1.243s,障碍物外径反演精度与收敛速度均达到实际应用需求;算法在静态障碍物、动态障碍物以及多机器人避障环境中均有较高的准确率和避障效率,满足巡检机器人实时进行环境数据采集与避障的需求,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 煤矿井下 巡检机器人 避障算法 多源传感融合 边界约束

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基于可见光植被指数的乌海市矿山排土场坡面植被覆盖信息提取研究 被引量：20

10

作者 李鹏飞 郭小平 +3 位作者 顾清敏 张昕 冯昶栋 郭光 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期102-112,共11页

【目的】利用可见光植被指数快速准确获取矿山排土场坡面植被盖度,为乌海矿区排土场坡面植被调查提供有效方法。【方法】选取乌海市典型矿山排土场,通过样方调查法、无人机遥感及可见光植被指数计算筛选适于研究区排土场坡面植被提取的... 【目的】利用可见光植被指数快速准确获取矿山排土场坡面植被盖度,为乌海矿区排土场坡面植被调查提供有效方法。【方法】选取乌海市典型矿山排土场,通过样方调查法、无人机遥感及可见光植被指数计算筛选适于研究区排土场坡面植被提取的可见光植被指数,并估算其植被盖度,试为排土场坡面植被盖度提取提供新方法。【结果】结果表明:(1)不同可见光植被指数提取植被效果存在一定差异,其中绿红比值指数(RGRI)和绿蓝比值指数(BGRI)的灰度图中越暗的部分代表植被指数越大,而其他常见可见光植被指数是越亮的部分代表植被指数越大。(2)研究区中不同可见光植被指数灰度图像特征值基本分布在[-1,1]范围内,由蓝、绿波段构建的归一化绿蓝差异指数(NGBDI)和绿蓝比值指数(BGRI)的灰度图中植被与裸地像元值范围有较大重叠,即存在部分混淆。(3)常见可见光植被指数中,可见光波段差异植被指数(VDVI)可以快速准确提取研究区排土场坡面植被,通过人工目视解译及误差矩阵得到VDVI植被指数提取结果平均识别精度在93.4%,表明VDVI植被指数更加适用于乌海市矿山排土场坡面植被提取,优于其他常见可见光植被指数,利用该方法估算可得研究区坡面植被盖度约20.4%。【结论】可见光植被指数作为一种非监督分类方法,无需人工选择参考地物即可提取植被,可以作为矿山排土场坡面植被盖度调查的一种新方法,具有广阔的应用前景,同时研究表明VDVI植被指数在提取乌海市矿山排土场坡面植被盖度时具有较高提取精度,对指导当地矿山排土场植被恢复具有实际意义。 展开更多

关键词 无人机 可见光波段 植被指数 排土场 乌海市

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半波振子结构在井下5G辐射场中的安全性分析 被引量：3

11

作者 田子建 降滉舟 +2 位作者 常琳 刘斌 王文清 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第6期159-167,共9页

GB 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分设备通用要求》规定,爆炸性环境中射频设备的射频阈功率不得大于6 W,该规定引自欧盟标准,缺乏试验验证,严重制约了5G技术在煤井下的应用。为了重新评价矿井5G通信设备辐射电磁波能量的安全性,分析得... GB 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分设备通用要求》规定,爆炸性环境中射频设备的射频阈功率不得大于6 W,该规定引自欧盟标准,缺乏试验验证,严重制约了5G技术在煤井下的应用。为了重新评价矿井5G通信设备辐射电磁波能量的安全性,分析得出金属结构耦合电磁波产生放电的形式应为低压分断电路电弧放电;分析了金属结构耦合电磁波产生的放电能量,选择最易耦合电磁波的半波振子结构为研究对象,通过比较得出等效半波振子等价直流放电电路产生的放电能量大于等价高频放电电路产生的放电能量,从而将分析金属结构耦合电磁波放电的安全性转换为分析金属结构的等效半波振子天线等价直流放电电路的安全性。选择直流本安电路的安全性判别原则来判断等效半波振子等价直流放电电路的安全性,通过计算放电功率和能量,得出5G射频设备辐射功率不大于10.5 W时,将不会点燃爆炸性的瓦斯气体,因此,可将5G通信系统射频基站的安全辐射功率提高到10.5 W。 展开更多

关键词 5G通信系统 射频阈功率 金属结构耦合电磁波放电 半波振子 低压分断电路电弧放电 最低点火能 本安电路

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深埋厚硬顶板工作面长水平孔定向水力压裂区域卸压技术 被引量：8

12

作者 庞立宁 胡全宏 +4 位作者 景巨栋 贾川 何维胜 侯树宏 冯涛 《煤炭工程》 北大核心 2023年第10期67-73,共7页

针对深埋厚硬顶板工作面回采过程中周期来压持续距离长、超前支承压力集中系数高、动压显现强烈等问题,以羊场湾煤矿130208工作面为研究对象,依据关键层理论确定了目标压裂层位,基于Hubbert-Willsi非渗透性地层破裂压力计算公式得到理... 针对深埋厚硬顶板工作面回采过程中周期来压持续距离长、超前支承压力集中系数高、动压显现强烈等问题,以羊场湾煤矿130208工作面为研究对象,依据关键层理论确定了目标压裂层位,基于Hubbert-Willsi非渗透性地层破裂压力计算公式得到理论起裂压力,选用了1.2 m^(3)/h大流量高压泵和能实现远距定向的千米定向钻机作为压裂装备,采用长水平孔定向水力压裂技术手段进行了区域卸压。结果表明,该技术卸压范围大,工作面进入压裂区域后周期来压步距明显减小、超前支承压力影响范围减小、应力集中系数降低、动载系数明显减小,来压期间支架增阻明显减小,指数函数增阻曲线比例明显减少,验证了长水平孔定向水力压裂技术效果良好,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 深埋厚硬顶板 动压显现 区域卸压 长水平孔 定向水力压裂

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煤层原生CO钻孔探测试验 被引量：2

13

作者 秦汝祥 徐少伟 +3 位作者 侯树宏 田文雄 杨志华 傅师贵 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期21-25,39,共6页

当前不少研究均得出煤层赋存原生CO气体的结论,但是未考虑钻孔施工过程中产生CO后被煤体吸附的可能。为探究西北地区易自燃煤层是否存在原生CO的问题,采用原始煤层原位钻孔探测方法进行原生CO探测试验。在未受采动影响的实体煤区域沿巷... 当前不少研究均得出煤层赋存原生CO气体的结论,但是未考虑钻孔施工过程中产生CO后被煤体吸附的可能。为探究西北地区易自燃煤层是否存在原生CO的问题,采用原始煤层原位钻孔探测方法进行原生CO探测试验。在未受采动影响的实体煤区域沿巷帮一字排开布置3个测试钻孔,钻孔密封后采用高纯N_(2)置换密闭气室内气体,采用专用抽气泵抽取钻孔内气体,消除原位探测钻孔施工过程中煤体氧化产生CO对试验结果的影响。在分析煤层原生CO来源可能性及其涌出理论的基础上,探讨了密闭钻孔内气体浓度随时间变化特征,结果表明:密封后钻孔内O_(2)和CO体积分数随密封时间的延长而迅速降低,12 d后O_(2)体积分数稳定在2%以下;12 d后CO体积分数低于10^(-12),气相色谱仪未检测到CO气体;钻孔内气体主要为N_(2)。由此推断,待测煤层中无原生CO气体。N_(2)环境破煤试验和煤样常温恒温氧化试验结果表明,封孔初期检出的CO气体来源于钻孔施工破煤作业。 展开更多

关键词 易自燃煤层 原生CO赋存 钻孔探测 原位探测 吸附/解吸 常温氧化

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基于双域和ILoG-CLAHE的矿井红外图像增强算法 被引量：7

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作者 范伟强 李晓宇 +2 位作者 翁智 刘斌 杨坤 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第1期99-108,共10页

针对矿井复杂作业环境导致的红外图像降质,现有红外图像增强算法在实现信噪比和对比度提升的同时易丢失场景细节信息或造成目标边缘模糊的问题,提出了一种基于双域分解耦合改进的高斯-拉普拉斯(ILoG)算子和对比度受限自适应直方图均衡化... 针对矿井复杂作业环境导致的红外图像降质,现有红外图像增强算法在实现信噪比和对比度提升的同时易丢失场景细节信息或造成目标边缘模糊的问题,提出了一种基于双域分解耦合改进的高斯-拉普拉斯(ILoG)算子和对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)(ILoG-CLAHE)的矿井红外图像增强算法。首先,利用双域分解模型将矿井红外图像分解为包含高频信息的细节子图和低频信息的基础子图;其次,利用CLAHE算法对基础子图的亮度、对比度和清晰度进行提升,用以突出监视场景的概貌特征,采用构造的ILoG算子对细节子图进行噪声抑制和边缘锐化,并消除梯度反转现象;然后,通过重构处理后的基础子图和细节子图得到了图像质量改善后的重构图像;最后,设计了一种灰度重分布的Gamma校正函数,对重构图像进行亮度调整,进而得到矿井红外增强图像。通过主观视觉和客观指标对算法进行了性能分析,结果表明:经基于双域和ILoG-CLAHE的矿井红外图像增强算法增强后的矿井红外图像,整体视觉效果和客观指标均得到了较大提升,综合增强性能和鲁棒性更好。相较于原矿井红外图像和6种对比算法(CLAHE算法、双边滤波器(BF)分解与基础子图的CLAHE增强(BF-CLAHE)算法、BF分解与Gamma变换(BF-Gamma)算法、引导滤波与Gamma变换(GF-Gamma)算法、自适应直方图均衡化(AHE)耦合拉普拉斯变换(AHE-LP)算法、基于反锐化掩膜(UM)的图层融合(LF-UM)算法),该算法的综合评价指标值分别提高了0.28,0.11,0.23,0.38,0.57,0.04,0.10,图像亮度、清晰度和对比度均得到了较大提升,并且实现了噪声抑制和边缘锐化,表明该算法适用于矿井复杂作业环境中红外图像的增强处理。 展开更多

关键词 矿井红外图像 双域分解 噪声抑制 边缘锐化 亮度调整 重构图像

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浅埋缓倾斜煤层开采覆岩及地表裂缝发育规律与形成机理 被引量：8

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作者 谢晓深 侯恩科 +4 位作者 龙天文 冯栋 侯鹏飞 刘江斌 李洋 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期200-209,共10页

为掌握浅埋缓倾斜煤层开采覆岩及地表裂缝发育规律和形成机理,采用野外实地调查、模拟实验和理论分析等方法,以羊场湾煤矿110207综采工作面为工程背景开展研究。研究表明:浅埋缓倾斜煤层开采诱发的地表裂缝发育特征明显。垂直回采方向... 为掌握浅埋缓倾斜煤层开采覆岩及地表裂缝发育规律和形成机理,采用野外实地调查、模拟实验和理论分析等方法,以羊场湾煤矿110207综采工作面为工程背景开展研究。研究表明:浅埋缓倾斜煤层开采诱发的地表裂缝发育特征明显。垂直回采方向裂缝呈弧形和直线形,平行间隔展布;平行回采方向裂缝展布于工作面两侧顺槽外侧,且工作面机巷侧裂缝发育范围大于工作面回风巷道侧。工作面顶板初次垮落步距60 m,周期性垮落步距平均为21.6 m,顶板以悬臂梁和铰接岩梁的形式重复破断活动;覆岩离层裂隙具有“产生—增大—减小—闭合”的演化规律,与竖向裂隙贯通后,导致导水裂隙带发育高度增大。地表裂缝具有动态发育和宽度动态变化2种动态规律,前者与覆岩周期性破断引起的地表动态下沉有关,后者则有“只开不合”、“先开后合再开”和“先开后合”3种活动类型,与地表岩土体复杂运移特征密切相关。倾向上工作面机巷侧(下山方向)裂缝发育范围大是煤层倾斜地表移动变形非对称偏移造成的。 展开更多

关键词 煤炭开采 地表裂缝 覆岩垮落 机理 缓倾斜煤层

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深埋厚顶板工作面高应力强动载矿压显现机理研究 被引量：3

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作者 胡全宏 庞立宁 +1 位作者 冯涛 曹宪海 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期124-130,共7页

针对羊场湾煤矿130207工作面深埋高应力厚砂岩顶板赋存条件下回采过程中面临的强矿压显现问题,采用理论分析手段研究了130207工作面支架增阻特征、整体矿压显现规律、大小周期来压步距,工作面开采时呈现“来压急增阻、非来压缓增阻、大... 针对羊场湾煤矿130207工作面深埋高应力厚砂岩顶板赋存条件下回采过程中面临的强矿压显现问题,采用理论分析手段研究了130207工作面支架增阻特征、整体矿压显现规律、大小周期来压步距,工作面开采时呈现“来压急增阻、非来压缓增阻、大小周期来压、持续性大周期来压”的特点,大周期来压步距平均56.9 m,小周期来压步距平均13.7~15.7 m;采用微震监测手段得到能量事件分布规律,发现10^(2)及以下能级事件频次占比达到93.06%,无论是高能级事件还是所有能级事件,均主要集中在煤层上方40.23 m厚的粗砂岩层内;分析了采场应力与覆岩破断时空关联性,得出采场覆岩破断全周期能量动态演化规律,建立了顶板结构模型,分析了工作面周期来压顶板结构演化过程。 展开更多

关键词 深埋高应力 强矿压显现 采场应力环境 覆岩破断 微震监测

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贺兰山低山区土壤抗蚀性的空间差异性 被引量：3

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作者 王雅芳 李国旗 +2 位作者 刘秉儒 倪细炉 顾清敏 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第1期66-72,81,共8页

[目的]对宁夏回族自治区贺兰山低山区表层土壤抗蚀性空间变化特征进行分析,为该区的环境保护、生态建设及生态治理提供科学依据。[方法]通过对贺兰山低山区不同海拔表层土壤进行野外取样与室内测定分析,运用统计学方法筛选出表层土壤可... [目的]对宁夏回族自治区贺兰山低山区表层土壤抗蚀性空间变化特征进行分析,为该区的环境保护、生态建设及生态治理提供科学依据。[方法]通过对贺兰山低山区不同海拔表层土壤进行野外取样与室内测定分析,运用统计学方法筛选出表层土壤可蚀性关键因子,构建贺兰山低山区土壤抗蚀性综合评价模型,并采用该模型对贺兰山海拔1300~1800 m区域土壤抗蚀性强弱进行研究。[结果]①土壤含水率、总孔隙度、黏粒、粉粒含量以及分形维数与海拔具有显著正相关关系,容重和砂粒含量与海拔为显著负相关关系,这7个土壤因子均为中度、弱度变异性,可初步选为土壤可蚀性影响因子;②土壤孔隙特征类与土壤粒径类影响因子之间存在明显显著相关并相互影响,因子之间存在明显的信息重叠现象;③通过构建土壤抗蚀性综合评价模型,随着贺兰山海拔高度由1800 m降低为1300 m,其土壤抗蚀性由强到弱,且与海拔呈显著正相关关系。[结论]贺兰山低山区土壤性质和土壤抗蚀性与海拔显著相关,可通过制定专门的保护措施与土壤修复方案改善土壤的结构与质量,加强土壤抗蚀性,促进该区域生态建设和增强水土保持功能。 展开更多

关键词 贺兰山 海拔 土壤抗蚀性 主成分分析

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智慧矿山建设的演进及发展趋势 被引量：30

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作者 李小四 马建民 王莹莹 《工矿自动化》 北大核心 2019年第9期65-69,共5页

结合各煤矿从综合自动化到智慧矿山的建设经验和教训,对智慧矿山建设进行了综述,强调智慧矿山建设是一个循序渐进的演进过程。从网络平台、数据平台、多专业协同工作平台,以及智慧矿山与新技术、新服务的衔接等方面论述了智慧矿山建设... 结合各煤矿从综合自动化到智慧矿山的建设经验和教训,对智慧矿山建设进行了综述,强调智慧矿山建设是一个循序渐进的演进过程。从网络平台、数据平台、多专业协同工作平台,以及智慧矿山与新技术、新服务的衔接等方面论述了智慧矿山建设的演进过程及发展趋势,指出:主干网+接入网的异构网架构及扁平化、智能化、资源抽象化是智慧矿山网络平台的重要发展趋势;统一数据平台是智慧矿山发展的基本趋势,而大数据和云计算是统一数据平台应用的发展趋势;多专业协同工作平台带来的一个显著趋势是服务模式的变化,即矿山购买服务。通过上述论点说明了智慧矿山实际上是矿山物联网+承载的服务。随着智慧服务不断加入网络,矿山会越来越智慧,越来越安全,越来越高效。 展开更多

关键词 智慧矿山 数字矿山 煤矿综合自动化 矿山物联网 网络平台 数据平台 多专业协同工作平台 购买服务

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近距离厚煤层上行开采巷道布置及支护技术研究 被引量：23

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作者 侯树宏 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期42-47,共6页

以羊场湾煤矿一煤上行开采为研究背景,采用现场观测和数值模拟等手段对厚煤层采空区内近距离上行开采巷道布置及支护技术进行了研究。根据探巷实际揭露的围岩变形破坏情况,为避开采空区边缘台阶错动下沉带,一煤上行开采合理的巷道布置... 以羊场湾煤矿一煤上行开采为研究背景,采用现场观测和数值模拟等手段对厚煤层采空区内近距离上行开采巷道布置及支护技术进行了研究。根据探巷实际揭露的围岩变形破坏情况,为避开采空区边缘台阶错动下沉带,一煤上行开采合理的巷道布置方式为内错式布置,确定一煤工作面回采巷道与下部二煤采空区边缘的水平错距为不小于20m;采用数值模拟和现场试验等方法对矩形断面、半圆拱形断面和微拱形断面三种常见巷道断面应用效果进行了对比分析,确定一煤回采巷道的合理断面形状为微拱形断面,采用锚网喷联合支护形式。根据巷道表面多点位移计监测结果表明,巷道总体变形量很小,巷道当前支护形式和支护参数满足需要。 展开更多

关键词 厚煤层 近距离煤层 上行开采 巷道布置 巷道支护 采空区

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矿井视觉计算体系架构与关键技术 被引量：19

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作者 程健 李昊 +6 位作者 马昆 刘斌 孙大智 马永壮 殷罡 王广福 李和平 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期202-218,共17页

煤矿井下特别是采掘工作面空间狭窄、装备众多、工艺条件及环境复杂、隐蔽致灾隐患多,因此实现智能化无人操作一直是煤炭行业内的普遍需求。建立有效的面向煤矿井下应用的视觉计算理论是实现煤矿智能化无人开采的重要一环。矿井视觉计... 煤矿井下特别是采掘工作面空间狭窄、装备众多、工艺条件及环境复杂、隐蔽致灾隐患多,因此实现智能化无人操作一直是煤炭行业内的普遍需求。建立有效的面向煤矿井下应用的视觉计算理论是实现煤矿智能化无人开采的重要一环。矿井视觉计算的主要任务是针对矿井这一特定应用领域,研究煤矿井下环境的感知、描述、识别和理解模型与框架,以使智能装备具有通过图像或视频感知煤矿井下三维环境信息,增强煤矿井下环境感知能力。为了有效推进该理论与实践的结合发展,使其更好地服务于煤矿智能化建设,首先围绕煤矿井下视觉计算的基本概念,分析计算机视觉与矿井视觉计算的异同,总结提出煤矿井下视觉计算的组成架构体系。然后,详细介绍煤矿井下视觉计算所涉及的视觉感知与增强、特征提取与特征描述、语义学习与视觉理解、三维视觉与空间重建、感算一体与边缘智能等关键技术,并从矿井视频智能识别、预警与机器人定位、导航等方面简要介绍视觉计算在煤矿井下的典型应用案例。最后给出煤矿井下视觉计算的发展趋势和展望,重点总结分析了目前矿井视觉计算在煤矿井下应用中存在的关键技术难题和矿井增强现实/混合现实、平行智能采矿2种重要的发展方向。随着煤矿井下视觉计算理论的不断突破和完善,矿井视觉计算在煤矿智能化发展中必将发挥越来越重要的作用。 展开更多

关键词 视觉计算 视觉感知 空间重建 煤矿智能化 平行智能采矿

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