宝日希勒露天煤矿涌水量预测研究 被引量：4

1

作者 石炳兴 沈毅 +4 位作者 石光 王常建 王海棠 王晓雷 曹志国 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期93-98,共6页

为有效评估未来矿区水资源供需平衡情况,需精准预测矿区未来矿井涌水量。根据宝日希勒露天矿现有水文地质及充水条件,采用水平集水廊道法、大井法、水文地质比拟法以及水均衡法四种方法对2025年矿坑涌水量进行了预测。结果表明:水平集... 为有效评估未来矿区水资源供需平衡情况,需精准预测矿区未来矿井涌水量。根据宝日希勒露天矿现有水文地质及充水条件,采用水平集水廊道法、大井法、水文地质比拟法以及水均衡法四种方法对2025年矿坑涌水量进行了预测。结果表明:水平集水廊道法和大井法的水文地质参数选取受人为因素影响较大,预测结果偏大;水均衡法仅能根据矿区水均衡资料进行预测,预测精度不高;水文比拟法对相似性条件要求较高,预测精度较精准。最终根据水文比拟法预测结果确定宝日希勒露天矿2025年矿坑涌水预测水量为185.27万m^(3)/a。模拟分析了矿区采动作用对地下水流场的影响,模拟结果表明,工作面采掘潜水水位最大降深值为50 m。随着工作面采掘的不断推进,地下水降落漏斗面积先增大后保持不变。该研究为矿区安全生产、矿区排水设计以及水资源优化配置提供可靠的数据支撑和技术支持。 展开更多

关键词 矿坑涌水量 水平集水廊道法 大井法 水文比拟法 水均衡法

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5G+无人驾驶技术在国能宝日希勒露天煤矿智能化建设中的应用研究 被引量：26

2

作者 孟峰 徐煦 +2 位作者 薛国庆 滕春阳 高玉 《中国煤炭》 2021年第S01期172-182,共11页

介绍了宝日希勒露天煤矿智能矿山建设总体设计和建设情况;阐述了以网络、管控、操作、监控和安全等为重点的新型智能化建设模式,并以新型作业模式中的无人驾驶项目为例,介绍了其在宝日希勒露天煤矿中的实践经验。该项目建设已取得了露... 介绍了宝日希勒露天煤矿智能矿山建设总体设计和建设情况;阐述了以网络、管控、操作、监控和安全等为重点的新型智能化建设模式,并以新型作业模式中的无人驾驶项目为例,介绍了其在宝日希勒露天煤矿中的实践经验。该项目建设已取得了露天煤矿双控双驾线控技术、智能避障技术、原创无人驾驶鲁棒自适应算法等10余项关键技术创新突破,并在相关标准建设方面取得较大进展;同时,在国内率先实现车内全无人状态下的全天候无人驾驶生产作业,成为世界首个极寒环境5G+无人驾驶编组项目,该项目成果可复制可推广,在行业内起到了示范引领作用。 展开更多

关键词 智能矿山 无人驾驶 5G 远程监控

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基于单目相机的复杂场景深度估计网络

3

作者 陈占国 陈振军 +4 位作者 薛晨霞 王国亮 李金峄 李玉廷 于保才 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期505-512,共8页

为提升复杂多变场景下深度估计的精度,提出一种基于U型编码器-解码器的单目深度估计网络。采用Swin Transformer架构作为编码器核心,实现对输入数据多层级、多尺度的精细化特征提取。采用逐层扩张卷积提取多尺度局部特征,通过特征交互... 为提升复杂多变场景下深度估计的精度,提出一种基于U型编码器-解码器的单目深度估计网络。采用Swin Transformer架构作为编码器核心,实现对输入数据多层级、多尺度的精细化特征提取。采用逐层扩张卷积提取多尺度局部特征,通过特征交互模块交互局部和全局特征,实现对复杂场景的更全面理解。采用对称式Transformer解码器并结合图像块扩展层将相邻维度的特征图重塑为更高分辨率的特征图,最终输出像素级深度预测结果。在NYU Depth v2数据集和KITTI数据集上进行定量实验。研究结果表明:该网络在复杂多变场景中具有高效性和实用性。研究方法突破了传统方法在复杂多变场景下的局限性,为深度估计的理论研究提供新的视角和方法。 展开更多

关键词 单目深度估计 U型编码器-解码器 逐层扩张卷积 特征交互模块 对称式Transformer解码器

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面向室内三维模型重建的神经辐射场网络

4

作者 薛晨霞 孙英锴 +4 位作者 陈占国 王国亮 李金峄 许文洁 于保才 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期627-633,共7页

针对室内三维重建弱纹理区域鲁棒性不足、重建效果不佳的问题,基于神经辐射场原理,提出一种新型的室内三维重建方法M-HashRecon。该算法采用点云选取模块提取关键点云信息,并引入多分辨率哈希编码实现点云的多尺度特征索引;设计残差模... 针对室内三维重建弱纹理区域鲁棒性不足、重建效果不佳的问题,基于神经辐射场原理,提出一种新型的室内三维重建方法M-HashRecon。该算法采用点云选取模块提取关键点云信息,并引入多分辨率哈希编码实现点云的多尺度特征索引;设计残差模块优化模型性能,提升深层网络的训练效率。在ScanNet数据集的4个典型场景中开展实验,对实验结果和模型的收敛性进行分析。研究结果表明:该算法的F-score综合指标显著优于对比算法,对多个场景重建精度较高,稳定性较好。研究结论可为后续高精度室内三维重建系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 室内三维重建 深度引导采样 多分辨率哈希编码 残差模块 ScanNet数据集

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基于红外图像和目标检测的露天矿火灾探测技术 被引量：3

5

作者 于海成 田羽 +3 位作者 李庆健 李新鹏 薛国庆 张玉华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期212-218,共7页

为及时发现露天矿煤矸自燃,避免火势蔓延而造成更大损失,对于露天矿面积大、单一检测方法无法做到全方位的煤矸自燃和火灾探测,研究基于红外热成像和深度学习的露天矿自燃和火灾探测技术。首先,提出通过红外热成像和火灾图像目标识别的... 为及时发现露天矿煤矸自燃,避免火势蔓延而造成更大损失,对于露天矿面积大、单一检测方法无法做到全方位的煤矸自燃和火灾探测,研究基于红外热成像和深度学习的露天矿自燃和火灾探测技术。首先,提出通过红外热成像和火灾图像目标识别的方法实现不同区域的自燃和火灾探测,构建露天矿煤层自燃识别与预警系统架构;然后,利用固定在露天矿地面上的热成像设备实时拍摄未发生火灾的煤矸区域的红外图像,监测煤矸温度的变化情况;最后,利用无人机机载摄像头拍摄煤层、矸石山和周边环境的照片,并基于深度学习的YOLOv8目标检测算法构建火灾探测模型,实现火焰和烟雾图像目标的检测,从而完成火灾的检测与报警。结果表明:基于热红外图像和火焰、烟雾图像识别的联合探测技术,对于火焰的检测平均精度为70.5%、烟雾的的平均识别准确率为74%,能够满足露天矿现场对于自燃和火灾的探测需求。 展开更多

关键词 红外热成像 露天矿 火灾探测 煤层自燃 深度学习

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考虑重型刮板输送机安全运行的圆环链损伤机制研究 被引量：1

6

作者 魏德志 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期148-155,共8页

为探究刮板输送机圆环链损伤特征,针对不同的损伤模式,构建圆环链滑蹭磨损和振动冲击损伤的数学模型。通过采用有限元分析软件模拟仿真分析链环-中部槽、链环间滑蹭损伤以及圆环链传动过程的振动冲击损伤,探究圆环链损伤特征。研究结果... 为探究刮板输送机圆环链损伤特征,针对不同的损伤模式,构建圆环链滑蹭磨损和振动冲击损伤的数学模型。通过采用有限元分析软件模拟仿真分析链环-中部槽、链环间滑蹭损伤以及圆环链传动过程的振动冲击损伤,探究圆环链损伤特征。研究结果表明:链环-中部槽滑蹭损伤模拟仿真下,链环底部受力最大为65.92 MPa,最大的磨损深度为0.55 mm;链环-链环滑蹭损伤模拟仿真下,链环链窝处受力最大为164.8 MPa;链环振动冲击损伤模拟仿真下,链环所受最大应力值从39.11 MPa逐渐升高至52.61 MPa。 展开更多

关键词 刮板输送机 圆环链 滑蹭磨损 振动冲击 有限元分析

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基于YOLOv8算法的露天煤矿大型工程车辆识别与闯入安全预警

7

作者 孙国思 马鹏飞 +2 位作者 王威淳 郜普浩 朱健伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期191-198,共8页

为了保障矿工安全、保护设备及提高生产效率,提出基于多传感器信息融合的露天煤矿大型工程车辆识别与闯入预警技术。首先,在整体技术架构和实现方法设计的基础上,提出基于YOLOv8的工程车辆识别与检测方法;然后,在露天煤矿现场搭建检测... 为了保障矿工安全、保护设备及提高生产效率,提出基于多传感器信息融合的露天煤矿大型工程车辆识别与闯入预警技术。首先,在整体技术架构和实现方法设计的基础上,提出基于YOLOv8的工程车辆识别与检测方法;然后,在露天煤矿现场搭建检测软硬件平台,通过现场拍摄、网络搜集共计6300张样本数据集,测试基于YOLOv8的工程车辆识别与检测方法的识别精度。结果表明:文中所提出的基于YOLOv8工程车辆检测模型,可以快速准确地识别露天煤矿作业现场内出现的多个车辆目标,检测准确率在0.85以上,漏检率较低,而且,能够识别不完整的车辆图像。提出的工程车辆识别与闯入预警系统,可为工作中的设备提供来车识别与预警提示,有助于预防安全事故的发生。 展开更多

关键词 YOLOv8 露天煤矿 大型工程车辆 目标识别 闯入安全预警

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基于数字孪生的钻机运行安全状态监测技术研究

8

作者 王晗 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期134-139,共6页

为预防矿用钻机因过载产生疲劳失效而诱发安全事故,提出基于数字孪生的钻机运行安全状态监测技术。首先,提出钻机运行安全状态数字孪生监控系统整体框架;然后,提出基于代理模型的钻机受力状态实时分析方法;最后,利用有限元法获取钻机翻... 为预防矿用钻机因过载产生疲劳失效而诱发安全事故,提出基于数字孪生的钻机运行安全状态监测技术。首先,提出钻机运行安全状态数字孪生监控系统整体框架;然后,提出基于代理模型的钻机受力状态实时分析方法;最后,利用有限元法获取钻机翻转框架应力分布及幅值数据集,用于对代理模型的训练和测试。结果表明:有限元计算的做大应力值与代理模型预测值之间的差值最大不超过5×10^(-6)MPa。且所有节点预测值与计算值之差的绝对值方差约为2×10^(-6)MPa。这表明所提出的代理模型可用于代替有限元方法实时分析钻机翻转框架的应力。 展开更多

关键词 数字孪生 矿用钻机 状态监测 代理模型 受力状态

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基于RS SVM的露天煤矿煤层自燃预警模型研究与应用

9

作者 于海旭 张周爱 +1 位作者 徐煦 王福利 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S2期113-119,共7页

为了提高对露天煤矿煤层自燃预警的准确性,保障煤矿的安全生产作业,提出了基于RS SVM的露天煤矿煤层自燃预警模型,该模型在不降低预警结果准确率的情况下,采用粗糙集理论对自然预警条件属性进行约简,采用支持向量机理论对条件属性进行... 为了提高对露天煤矿煤层自燃预警的准确性,保障煤矿的安全生产作业,提出了基于RS SVM的露天煤矿煤层自燃预警模型,该模型在不降低预警结果准确率的情况下,采用粗糙集理论对自然预警条件属性进行约简,采用支持向量机理论对条件属性进行分类。以露天煤矿地质特征、气候条件、管理技术水平、开采技术等4个方面建立煤层自燃预警体系,利用MATLAB的遗传算法对决策表进行约简,获得约简条件属性集。将约简属性集输入SVM进行样本训练与预测,并将预测结果与采用SVM、BP神经网络等算法对煤层自然预警体系的预测结果进行对比。对比结果表明:基于RS SVM的预测模型的预警准确率更高,为解决露天煤矿煤炭自燃问题提供了一种新的解决思路。 展开更多

关键词 露天煤矿 自然预警 RS SVM模型 准确率

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基于声信号的带式输送机托辊故障特征分析 被引量：2

10

作者 刘勇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期13-17,共5页

针对带式输送机托辊数量众多且分布较散,而现有故障诊断方法准确率低、易受环境影响、监测成本高等问题,提出一种基于声信号的诊断方法。首先,通过伯恩斯全向麦克风采集带式输送机30组托辊工作状态下的声信号;然后,利用统计法分析采集... 针对带式输送机托辊数量众多且分布较散,而现有故障诊断方法准确率低、易受环境影响、监测成本高等问题,提出一种基于声信号的诊断方法。首先,通过伯恩斯全向麦克风采集带式输送机30组托辊工作状态下的声信号;然后,利用统计法分析采集的声信号的时域(TD)特征,实现故障特征初步挖掘;最后,分析声信号的频域(FD)以及时频域(TFD)中所包含的特征,以提高对故障特征的表达能力。结果表明:托辊声音的TD特征能够检测锈蚀故障,FD特征能够检测出严重故障,TFD域特征能够检测出各种典型的轴承损伤,在工业带式输送机托辊故障监测方面具有应用前景。 展开更多

关键词 声信号 带式输送机 托辊 故障特征 时域(TD)特征 频域(TFD)特征 时频域(TFD)特征

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基于改进灰狼优化算法的自移机尾控制方法 被引量：1

11

作者 鞠兴军 魏德志 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期23-27,共5页

为更好地解决自移机尾的姿态控制问题,将改进后的灰狼算法(GWO)融入到比例积分微分控制器PID控制器中,设计模糊控制器,提出改进的GWO优化模糊PID控制系统架构,实现自移机尾的迈步自移、同步举升、侧移校正的安全控制动作。建立带式输送... 为更好地解决自移机尾的姿态控制问题,将改进后的灰狼算法(GWO)融入到比例积分微分控制器PID控制器中,设计模糊控制器,提出改进的GWO优化模糊PID控制系统架构,实现自移机尾的迈步自移、同步举升、侧移校正的安全控制动作。建立带式输送机自移机尾液压控制系统数学模型,设计自移机尾侧移动作控制仿真与自移机尾多液压缸同步举升控制仿真,通过仿真分析的方法分别对比未加算法的PID控制效果,以及改进前后的灰狼算法所优化的模糊PID控制效果。结果表明:采用PID模糊控制器并融合改进后的灰狼优化算法,可以使自移机尾安全控制系统性能更稳定、控制效率更高。 展开更多

关键词 自移机尾 液压系统 模糊PID控制器 PID控制 灰狼优化算法(GWO)

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潜孔钻机钻进过程动力学模型及特性分析 被引量：1

12

作者 于海成 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期228-232,共5页

针对潜孔钻机在钻进过程中关键部件耦合振动的问题,将潜孔钻机简化为多自由度多弹性系统,基于拉格朗日方程构建潜孔钻机钻进过程动力学模型,分析钻机钻进过程中的位移、振动加速度,并通过动力学分析软件ADAMS对钻进过程进行刚柔耦合动... 针对潜孔钻机在钻进过程中关键部件耦合振动的问题,将潜孔钻机简化为多自由度多弹性系统,基于拉格朗日方程构建潜孔钻机钻进过程动力学模型,分析钻机钻进过程中的位移、振动加速度,并通过动力学分析软件ADAMS对钻进过程进行刚柔耦合动力学求解,利用后处理程序PostProcessor对钻杆在垂直和倾斜条件下的加速度曲线进行傅里叶变换,得到相应的功率谱密度分布情况,分析垂直与倾斜工况下钻杆的动力响应特征。研究表明:受煤岩突变等因素影响,在垂直钻孔时钻杆加速度存在瞬时峰值响应,但不影响整体振动特征;倾斜钻进过程的振动加速度强于垂直钻进过程的振动加速度,钻杆三向的振动加速度最大值依次为4、100、80 m/s^(2)。 展开更多

关键词 潜孔钻机 钻进过程 动力学模型 响应特征 振动

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露天矿破碎站链条断裂安全监测技术研究 被引量：1

13

作者 魏德志 杜志勇 +2 位作者 滕春阳 辛吴天 李泽坤 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期170-175,共6页

为解决露天矿中破碎站输送机构链条断裂故障检测效率低,传统图像识别方法处理效率低,检测实时性差的问题,提出一种基于深度学习技术的破碎站链条断裂检测技术。首先,从硬件平台搭建和软件架构上提出链条断裂检测系统总体设计方案;其次,... 为解决露天矿中破碎站输送机构链条断裂故障检测效率低,传统图像识别方法处理效率低,检测实时性差的问题,提出一种基于深度学习技术的破碎站链条断裂检测技术。首先,从硬件平台搭建和软件架构上提出链条断裂检测系统总体设计方案;其次,使用YOLOv4模型搭建链条检测模型架构,根据破碎站运行工况提出链条断裂检测算法,并结合实际环境特征提出图像预处理方法;然后,采集图像样本用于模型迭代训练,得到链条目标检测识别模型;最后,检测链条断链丢失情况。结果表明:基于深度学习的破碎站链条目标检测可以在输送机构运行过程中精确识别出图像中链条的数量;当链条被遮挡模拟丢失后,能够及时发现并报警。 展开更多

关键词 露天矿破碎站 断裂检测 深度学习 机器视觉 YOLO

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露天矿用潜孔钻机钻进破岩模型 被引量：1

14

作者 于海旭 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期49-54,共6页

针对潜孔钻机工作过程中存在的冲击力过大导致主体结构变形破裂、冲击破岩过程设备振动不稳定等问题,以露天矿用潜孔钻机为研究对象,分析钻进工况下的破岩特征。首先,分析潜孔钻机冲击破岩机制,获得冲击载荷下岩石破坏的主要模式;然后,... 针对潜孔钻机工作过程中存在的冲击力过大导致主体结构变形破裂、冲击破岩过程设备振动不稳定等问题,以露天矿用潜孔钻机为研究对象,分析钻进工况下的破岩特征。首先,分析潜孔钻机冲击破岩机制,获得冲击载荷下岩石破坏的主要模式;然后,对比模型屈服与破坏准则,采用Drucker-Prager模型分析钻头冲击作用下的岩石面破碎效果;最后,利用ABAQUS软件分析不同钻进参数下的冲击破岩特征。结果显示:当冲击力过小且转速过大时,钻头对岩石的作用力不够,钻进效率低;当转速过小且冲击力过大时,岩石未完全破坏,碎屑排出困难,导致破碎效果较差;随着转速的增大,钻进速度呈现先增加后减小的规律;随着冲击力的增加,钻头侵入岩石的能量增加,钻进速度得到提升,但推进力过大会造成钻杆钻进不稳定,导致破岩效果不理想,影响钻进效率。 展开更多

关键词 潜孔钻机 破岩 钻进速度 ABAQUS软件

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露天矿挖掘机液压系统特性分析与智能监测系统研究

15

作者 张周爱 海素峰 +1 位作者 薛国庆 张玉华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期122-127,共6页

为预防大型露天矿用液压挖掘机作业过程中由液压系统部件损坏引发的设备故障,开展液压挖掘机工作过程工作性能分析与智能监测系统研究,以某型号350 t液压挖掘机为研究对象,基于AMESim仿真软件,建立挖掘机系统主泵模型和系统整体模型,仿... 为预防大型露天矿用液压挖掘机作业过程中由液压系统部件损坏引发的设备故障,开展液压挖掘机工作过程工作性能分析与智能监测系统研究,以某型号350 t液压挖掘机为研究对象,基于AMESim仿真软件,建立挖掘机系统主泵模型和系统整体模型,仿真分析液压挖掘机工作臂、振动杆、工作铲斗独立运动特性;建立包括数据监测系统、数据传输系统、智能分析系统的露天矿挖掘机液压系统智能监测平台架构,并在神华宝日希勒露天矿应用。结果表明:相比于独立工作过程液压缸的位移和压力变化规律,复合运动过程中的压力更高且出现波动现象,原因是实际工作过程中各环节会产生振动及负载的影响。设计的液压系统智能监测平台能够实现对矿用挖掘机的液压系统状态的实时有效监测,大幅提高矿用挖掘机液压系统的稳定性。 展开更多

关键词 液压挖掘机 系统特性 AMESIM仿真 液压系统 智能监测

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破碎站大块物料安全通过能力影响因素分析

16

作者 杜志勇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期111-115,共5页

为提高物料破碎效率,解决露天矿破碎站大块物料导致的卡料堵塞问题,建立散体物料模型和物料粒度数学模型。首先,分析物料所受破碎力影响因素,建立不同因素作用下破碎力的数学模型;然后,以CR610/14-35型双齿辊破碎机为例,对不同齿辊中心... 为提高物料破碎效率,解决露天矿破碎站大块物料导致的卡料堵塞问题,建立散体物料模型和物料粒度数学模型。首先,分析物料所受破碎力影响因素,建立不同因素作用下破碎力的数学模型;然后,以CR610/14-35型双齿辊破碎机为例,对不同齿辊中心距和齿高下不同物料的受力进行数值模拟。结果表明:物料粒度、齿辊中心距以及齿辊齿高是影响破碎站大块物料通过能力的主要因素;物料所受切向力随齿辊中心距增加而减小,随齿辊齿高增加而增大。 展开更多

关键词 双齿辊破碎机 物料粒度 切向力 中心距 齿高

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