煤矿小窑破坏区精细勘查技术研究及应用

1

作者 孙振军 孙万明 +2 位作者 刘贵 郭爱国 孙林 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期118-126,共9页

针对郭家湾煤矿内房柱式开采形成的小窑破坏区范围不清及基础资料缺失问题,采用物探、钻探及三维空间扫描技术相结合的方法,分别对采空区范围、顶板状态、积水、内部巷道及煤柱尺寸等数据进行了精细勘查,首先通过地面瞬变电磁物性解释... 针对郭家湾煤矿内房柱式开采形成的小窑破坏区范围不清及基础资料缺失问题,采用物探、钻探及三维空间扫描技术相结合的方法,分别对采空区范围、顶板状态、积水、内部巷道及煤柱尺寸等数据进行了精细勘查,首先通过地面瞬变电磁物性解释异常区及钻探验证划定采空区范围及不同分区,再应用三维空间扫描技术分别对有水、无水采空区内部空间进行精细扫描观测,获得了钻孔底部周围一定范围内的巷道宽度、空区高度、煤柱尺寸等高精度技术数据,并通过三维建模获得空区的内外部形态。该研究方法可为小窑破坏区勘查、内部空间准确数据实测、采空区稳定性评估及灾害防治提供支撑。 展开更多

关键词 小窑破坏区 房柱式开采 瞬变电磁 钻探 扫描

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿井下5G电磁波瓦斯引燃机理及功率安全阈值 被引量：2

2

作者 张勇 孟积渐 +4 位作者 陈湘源 王晓峰 陈晓晶 陈海舰 郭子文 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1804-1826,共23页

5G技术凭借其大带宽、低时延和广连接等优势,在煤矿行业的智能化转型中展现出巨大潜力。针对5G射频信号在煤矿井下使用可能引发瓦斯爆炸的潜在风险,以及现行标准对5G射频应用的局限性展开系统性研究。首先,对现有防爆标准进行了溯源与分... 5G技术凭借其大带宽、低时延和广连接等优势,在煤矿行业的智能化转型中展现出巨大潜力。针对5G射频信号在煤矿井下使用可能引发瓦斯爆炸的潜在风险,以及现行标准对5G射频应用的局限性展开系统性研究。首先,对现有防爆标准进行了溯源与分析,阐明其历史演进与适用范围,并建立了煤矿井下射频设备发射端安全阈值评价体系。随后,综合考虑低温等离子体动力学、电磁波传播理论和瓦斯爆炸反应动力学等因素,构建了空气/甲烷混合气体环境中电磁波功率安全阈值的通用计算模型。通过半波振子天线的参数匹配设计,实现了射频能量对放电电极的有效馈入,并在试验室条件下完成了瓦斯点燃试验。结果表明,射频能量能够引燃瓦斯,且安全阈值受到调制方式、频率、温湿度、能量积聚、天线增益及多源叠加等多重因素的共同影响。研究发现,5GNR700MHz频段电磁波的功率安全阈值不低于43.3W;以发射端作为评价指标时,不需要考虑天线增益对安全阈值的影响。基于相关系数与天线分集的方法可有效量化多源叠加对安全评估的影响,并指出在满足特定条件时可忽略多源叠加,从而提升射频功率的利用效率。本研究明确了煤矿井下700MHz频段5G基站的功率安全阈值,为其他频段及射频设备的安全研究提供了参考,并强调了修订相关标准的重要性,以便在复杂井下环境中更加精准地评估电磁波引燃易燃气体的风险,从而助力煤矿行业的智能化转型与安全生产。 展开更多

关键词 煤矿 5G技术 射频电磁能 防爆安全 安全阈值 低温等离子体 多源叠加

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于张量秩约束的缺失多视图聚类方法

3

作者 高程 李钦 雷钰 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期114-120,共7页

多视图聚类算法旨在通过挖掘不同视图的一致性和互补性信息对数据聚类,其中基于图学习的多视图聚类算法因能更好地考虑数据的几何结构而受到广泛的关注。然而,现有的基于图学习的聚类算法通常难以同时考虑多视图数据的潜在高阶相关信息... 多视图聚类算法旨在通过挖掘不同视图的一致性和互补性信息对数据聚类,其中基于图学习的多视图聚类算法因能更好地考虑数据的几何结构而受到广泛的关注。然而,现有的基于图学习的聚类算法通常难以同时考虑多视图数据的潜在高阶相关信息和完整性,导致对缺失多视图数据的聚类性能受限。针对该问题,提出一种基于张量秩约束的缺失多视图聚类(IMVC_TRC)方法。首先,利用自表示方法学习每个视图的亲和矩阵,从所有亲和矩阵中自适应地学习一致性亲和矩阵,从而构建超图挖掘数据的几何结构;同时,利用正交约束的非负矩阵分解(NMF)从每个亲和矩阵中学习标签矩阵,并构建张量;其次,为了更好地刻画该张量的低秩结构和多视图数据的潜在高阶相关信息,使用张量Schatten p范数约束该张量;最后,基于以上工作,建立相应的数学模型并求解。在BDGP(缺失率为0.70)、Hand-Written(缺失率为0.70)、3-Sources(缺失率为0.55)和BBCSport(缺失率为0.55)数据集上的实验结果表明,所提方法相较于次优方法在准确率(ACC)上分别提高了4.63、1.44、2.24和8.62个百分点,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多视图聚类 图 超图 张量Schatten p范数 缺失

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于灰色预测模型和降阶Luenberger观测器的永磁同步电机双闭环预测控制方案设计与实现

4

作者 张彪 潘红光 +1 位作者 赵应华 王东亮 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期182-190,共9页

目的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统的动态响应和抗干扰性能需要进一步提高。方法提出基于灰色预测模型和降阶Luenberger观测器的双闭环预测控制方案。首先,在双闭环预测控制的基础上,为了利用历史电... 目的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统的动态响应和抗干扰性能需要进一步提高。方法提出基于灰色预测模型和降阶Luenberger观测器的双闭环预测控制方案。首先,在双闭环预测控制的基础上,为了利用历史电流数据更精确地预测PMSM的d,q轴参考电流,将灰色预测模型引入电流内环,提高电流的动态响应性能;其次,在速度外环中设计降阶Luenberger观测器对负载转矩进行观测并作出补偿控制,减少系统动态响应时间和受到干扰后的恢复时间;最后,分别通过仿真与实验对所提方案进行验证。结果结果表明,电机采用传统的双闭环预测控制方案时,永磁同步电机空载启动的转速上升时间为0.3 s左右,对电机突加6 N·m的负载转矩时,电机转速下降,最大转速波动为100 r/min,转速恢复时间为0.4 s,之后平稳运行,A相电流THD=27.59%;电机采用所提方案时,永磁同步电机空载启动的转速上升时间为0.18 s左右,对电机突加6 N·m的负载时,电机转速下降,最大转速波动为65 r/min,转速恢复时间为0.2 s,之后平稳运行,A相电流THD=19.35%。结论永磁同步电机采用改进双闭环预测控制方案时,空载启动时间更短;突加负载时,受到的转速波动更小,转速恢复速度更快;电流扰动更小,具有更快的动态响应性能、更强的抗扰动能力和更好的电流控制性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 双闭环预测控制 灰色预测模型 降阶Luenberger观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ECA-Segformer的多尺度特征煤炭CT图像分割研究

5

作者 石宇含 董良 +3 位作者 薛舸航 苏淑娴 柳建华 王赫 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期185-193,共9页

机器视觉在煤炭加工分选领域得到了广泛的运用,然而在图像分割时,仍存在多尺度特征煤炭颗粒CT图像中背景与前景的分离难题,以及因颗粒尺寸不一致而导致的分割挑战。为了解决上述问题,提出了一种基于改进ECA-Segformer模型的煤炭颗粒CT... 机器视觉在煤炭加工分选领域得到了广泛的运用,然而在图像分割时,仍存在多尺度特征煤炭颗粒CT图像中背景与前景的分离难题,以及因颗粒尺寸不一致而导致的分割挑战。为了解决上述问题,提出了一种基于改进ECA-Segformer模型的煤炭颗粒CT图像语义分割方法。针对颗粒多尺度分布不均易发生的漏检现象,模型引入了ECA-Net注意力机制,有效增强网络的表征能力,旨在提高分割精度。此外,采用Squared ReLU激活函数更好地捕捉前景与背景的不同特征,以提高煤炭颗粒CT图像的分割效率。基于自建煤炭颗粒的CT数据集开展实验,实验结果表明,基于改进的Segformer模型综合检测能力最优,平均交并比达87.78%,平均像素精度达到93.44%,准确率高达93.46%,相较于基础Segformer网络分别提升了2.12、1.30、0.58百分点。针对分割后的数据分析能够研究煤炭颗粒的粒度分布统计,这对煤炭高效智能化分选具有重要意义。 展开更多

关键词 多尺度特征 Segformer模型 煤炭颗粒 CT图像 智能化分选

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多模态深度学习的充电硐室锂电池健康状态预测

6

作者 赵应华 陈安碧 +2 位作者 张增誉 李文中 韩宇 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期120-128,共9页

在井下多尘、潮湿且易爆的环境中,锂电池的退化过程往往呈现非线性、多阶段的特点,传统的单一模型难以全面捕捉其动态变化。针对该问题,提出一种基于多模态深度学习的充电硐室锂电池健康状态预测方法。构建了多模态深度学习网络模型TCN−... 在井下多尘、潮湿且易爆的环境中,锂电池的退化过程往往呈现非线性、多阶段的特点,传统的单一模型难以全面捕捉其动态变化。针对该问题,提出一种基于多模态深度学习的充电硐室锂电池健康状态预测方法。构建了多模态深度学习网络模型TCN−BiLSTM−Transformer。该模型通过多层级特征提取机制实现时序信号的高效处理:时间卷积网络(TCN)采用具有指数扩展率的空洞卷积核,在保持时序完整性的同时捕获多尺度局部特征;双向长短期记忆网络(BiLSTM)通过双向门控循环单元(GRU)建立时序双向依赖关系,有效识别电池退化过程中的正反向退化特征;Transformer层则通过多头自注意力机制动态分配特征权重,实现全局退化模式的关键特征聚焦。通过锂电池工作过程中的多源传感数据(电压、电流和温度等)作为健康状态表征指标,通过Pearson相关性分析评估健康指标与电池容量的关联性,确定5个间接健康因子并作为预测模型的输入。实验结果表明,该方法的相关度均在98%以上,且均方误差、均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差均较小。在煤矿防爆锂电池模拟工况应用验证中,该方法的相关度达99.47%,与传统方法的预测结果相比,波动幅度更小,精度更高。 展开更多

关键词 防爆锂电池 健康状态预测 多模态深度学习 时间卷积网络 双向长短期记忆网络 TCN−BiLSTM−Transformer

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于固-液两相封孔材料的大直径抽采钻孔封孔技术研究

7

作者 尹家宽 王卫东 杨云 《中国矿业》 北大核心 2025年第9期277-285,共9页

针对大直径瓦斯抽采钻孔因围岩应力变形导致的密封失效问题,提出一种基于固-液两相材料的封孔技术,旨在能够增加钻孔破坏半径、提高煤层瓦斯渗透性能的同时提升松软煤层钻孔的长期密封性及瓦斯抽采效率。对非凝固膏体注浆材料特性进行分... 针对大直径瓦斯抽采钻孔因围岩应力变形导致的密封失效问题,提出一种基于固-液两相材料的封孔技术,旨在能够增加钻孔破坏半径、提高煤层瓦斯渗透性能的同时提升松软煤层钻孔的长期密封性及瓦斯抽采效率。对非凝固膏体注浆材料特性进行分析,采用膨胀水泥与非凝固膏体构成多级复合密封结构,建立“三堵两注”封孔模型;通过理论分析确定钻孔破碎带半径;利用Comsol Multiphysics软件模拟膏体黏度(0.001~0.150 Pa·s)与注浆压力(0.8~1.5MPa)的耦合关系;设计囊袋式注浆设备实现分时、分段多次注浆;最终形成一套大直径瓦斯抽采钻孔非凝固膏体材料封孔设备,实现“固封液、液封气”的封堵模式,并开展现场对比验证试验。数值模拟表明最佳注浆参数为压力1.2MPa、黏度0.010~0.030Pa·s,此时浆液渗透半径达0.91~2.22m(覆盖理论破碎带0.88m);现场试验显示,采用该技术的钻孔瓦斯体积分数衰减率显著降低,60d内瓦斯体积分数维持在55%以上,较传统水泥/聚氨酯封孔提高25%以上,且补浆可使瓦斯体积分数回升10%。实践证明:固-液两相封孔技术通过动态补偿应力变形裂隙,能够有效解决大直径钻孔密封难题,其优化的参数组合与分段注浆工艺可显著延长瓦斯抽采周期,提高瓦斯抽采体积分数并降低衰减速率,为高瓦斯矿井提供可靠技术方案。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 大直径钻孔 非凝固膏体材料 固-液两相封孔材料 注浆压力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于脉冲激光的掘进机位姿检测方法及实验研究

8

作者 陈湘源 惠树军 杨进 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期526-531,共6页

针对井下环境复杂、传统惯性导航定位精度差这一问题,提出一种由十字脉冲激光器和位姿检测装置组成的位姿检测系统。通过欧拉角法对掘进机位姿参数进行求解,并搭建位姿检测实验平台对位姿检测系统的可行性和检测精度进行实验验证。结果... 针对井下环境复杂、传统惯性导航定位精度差这一问题,提出一种由十字脉冲激光器和位姿检测装置组成的位姿检测系统。通过欧拉角法对掘进机位姿参数进行求解,并搭建位姿检测实验平台对位姿检测系统的可行性和检测精度进行实验验证。结果表明:有无干扰环境光下测得起始点和终止点的距离分别为59.36和59.46 mm,误差分别为0.64和0.55 mm;对整体检测系统在距光源10 m处进行掘进机的位姿检测,X轴方向的最大误差为0.46 mm,Y轴的最大误差为95 mm,Z轴的最大误差为0.47 mm,航向角的最大误差为0.21°,俯仰角的最大误差为0.07°,横滚角的最大误差为0.06°。由此可知,上述位姿检测系统抗环境光干扰能力,且符合井下掘进机的位姿测量精度要求,为井下位姿检测提供了一定的参考。 展开更多

关键词 矿用行走设备 位姿检测 十字脉冲激光 光斑中心检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多传感器信息融合的无轨胶轮车井下高精度建图研究

9

作者 李星 陈湘源 张伟 《中国煤炭》 北大核心 2025年第6期126-134,共9页

针对煤矿巷道多岔路、底板起伏不平的行驶工况,以德塔WLR-5BA型无轨胶轮车为研究对象,提出了一种激光雷达与毫米波雷达数据信息融合算法(LIDAR-MMWR-DFA),结合自适应路面起伏的点云分割算法以及点云聚类分析法,以实现巷道高精度建图及L... 针对煤矿巷道多岔路、底板起伏不平的行驶工况,以德塔WLR-5BA型无轨胶轮车为研究对象,提出了一种激光雷达与毫米波雷达数据信息融合算法(LIDAR-MMWR-DFA),结合自适应路面起伏的点云分割算法以及点云聚类分析法,以实现巷道高精度建图及L3级别的无人驾驶。同时为了验证LIDAR-MMWR-DFA算法的有效性,以郭家湾煤矿辅运巷为行驶场景进行工业性试验,并与传统算法进行对比试验。试验结果表明:在下坡、岔路、调头等工况下,巷道建图三维点云坐标平均误差为0.070~0.408 m,与井下常用的传统LOAM算法相比拥有更小误差,并显著提升了煤矿井下复杂环境(多岔路、起伏路面)的三维建图精度,为L3+无人驾驶提供了技术支撑。 展开更多

关键词 信息融合技术 无轨胶轮车 高精度建图 巷道感知 激光雷达 多传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合卷积神经网络与线性回归的带式输送机托辊故障音频识别方法

10

作者 陈湘源 秦伟 +1 位作者 刘晏驰 罗明华 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期389-398,共10页

针对煤矿井下带式输送机托辊故障音频识别中存在的声源复杂、特征不显著等问题,提出一种融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别方法。首先通过带式输送机巡检机器人搭载的MEMS拾音器采集托辊沿线音频信号,基于小波自相关去噪技... 针对煤矿井下带式输送机托辊故障音频识别中存在的声源复杂、特征不显著等问题,提出一种融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别方法。首先通过带式输送机巡检机器人搭载的MEMS拾音器采集托辊沿线音频信号,基于小波自相关去噪技术对声音进行预处理,抑制音频信号中的背景噪声信号,优化数据质量。其次利用声纹谱分离技术,采用HPSS(谐波冲击波源分离)方法分离出谐波、冲击波分量,增强托辊故障声音信号特征;基于MFCC(梅尔频率倒谱系数)声纹特征提取方法,解析出谐波-冲击波中托辊声纹特征信息,生成声谱图,提升托辊故障声纹表征能力。最后以声谱图与声品质特征为数据源,融合故障多模态特征,丰富数据维度,基于残差卷积神经网络结构计算图像特征,多元线性回归快速拟合音频基本特征,生成融合卷积神经网络与线性回归的托辊故障音频识别模型进行联合训练,通过Focal Loss损失函数优化模型训练的样本权重,提高模型对托辊故障识别的准确率。用该方法对国能榆林郭家湾煤矿实际采集的带式输送机故障托辊音频信息进行分析验证,结果表明:托辊故障检出率达到95.79%,检出准确率达到95.60%。 展开更多

关键词 托辊故障 音频识别 声纹特征 声谱图 残差卷积神经网络 多元线性回归

在线阅读 下载PDF 职称材料

密闭火区煤自燃分级预警指标优选与相关性分析

11

作者 冯繁 杜睿智 +5 位作者 杨文博 折小江 范龙 李天泽 王意林 岳马振 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期30-36,43,共8页

密闭火区内部情况复杂,气体取样结果差异大,监测指标的优先级及可靠性有待研究。利用程序升温实验优选煤自燃预警指标、搭建分级预警模型,通过灰色关联方法计算所选指标与密闭区参数的相关度来验证指标的合理性,最后通过采集现场数据检... 密闭火区内部情况复杂,气体取样结果差异大,监测指标的优先级及可靠性有待研究。利用程序升温实验优选煤自燃预警指标、搭建分级预警模型,通过灰色关联方法计算所选指标与密闭区参数的相关度来验证指标的合理性,最后通过采集现场数据检验分级预警模型。结果表明:30、70、100、200℃是亭南煤的4个特征温度,对比选择CO体积分数和C2H4、C_(2)H_(2)初现温度作为预警指标;在此基础上验证了常用复合指标R_(C,O)亦可作为预警指标;CO体积分数、R_(C,O)与O_(2)体积分数、密闭内外压差ΔH之间存在较强相关度,CO体积分数、R_(C,O)与O_(2)体积分数关联度最大,分别为0.8013、0.7858,与ΔH关联度次之,分别为0.6968、0.6721。经过对典型密闭进行连续监测发现,第2日之后,R_(C,O)超过蓝色预警的最低阈值,且呈递增趋势,并发布“蓝色预警”,所搭建的预警模型成功应用于煤自燃分级预警。 展开更多

关键词 煤自燃 密闭火区 分级预警 灰色关联 相关性

在线阅读 下载PDF 职称材料

井工煤矿开发过程甲烷排放核算方法现状及趋势

12

作者 张进华 陈伟崇 +4 位作者 刘冰 李琦 张龙年 王锐 赵香龙 《煤炭工程》 北大核心 2025年第2期27-32,共6页

控制煤炭开发过程碳排放是实现我国碳中和目标的重要板块,开展准确的碳排放监测和核算是一切碳减排技术实施的基础和前提。基于全生命周期法和井工煤矿开采常规工艺流程分析了井工煤炭开发过程甲烷排放主要来源及核算边界,针对重点排放... 控制煤炭开发过程碳排放是实现我国碳中和目标的重要板块,开展准确的碳排放监测和核算是一切碳减排技术实施的基础和前提。基于全生命周期法和井工煤矿开采常规工艺流程分析了井工煤炭开发过程甲烷排放主要来源及核算边界,针对重点排放源CH_(4),梳理了现有碳核算模型中CH_(4)计算方法,结合当下我国“双碳”战略和第28届联合国气候变化大会COP28最新协议精神,探讨现有井工煤矿碳核算中CH_(4)计算方法存在问题和技术难题。研究指出井下开采过程甲烷排放和矿后活动甲烷排放是煤炭开采过程重点监测对象,是碳核算偏差较大的主因,是未来开展精细化监测、核算和核查的重要方向。在此基础上分析了井工煤矿监测存在问题和未来技术方向。 展开更多

关键词 井工煤矿 碳减排模型 甲烷核算方法 高精度监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

转速往复变化下基于SESF的机械故障智能诊断方法

13

作者 李博 陈录平 +1 位作者 韩瑞 王金瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期176-182,298,共8页

转速往复变化易导致故障模式与信号征兆间的映射关系异常复杂,对于设备故障诊断具有重要挑战。提出一种基于SE注意力机制引导的稀疏滤波(SE Attention Guided Sparse Filtering,SESF)方法,用于转速往复变化下机械设备的故障智能诊断。... 转速往复变化易导致故障模式与信号征兆间的映射关系异常复杂,对于设备故障诊断具有重要挑战。提出一种基于SE注意力机制引导的稀疏滤波(SE Attention Guided Sparse Filtering,SESF)方法,用于转速往复变化下机械设备的故障智能诊断。首先通过SE注意力机制改进稀疏滤波算法,随后对转速往复变化信号样本进行无监督特征提取,对训练的权值矩阵进行自适应筛选和加权,引导模型聚焦于最具类别区分度的区域,从而提高模型获取有用信息的能力。最后采用两组特殊设计的转速往复变化工况下的齿轮和轴承试验来验证提出方法的性能。实验结果表明,提出方法可克服转速往复变化的影响从而实现不同机械故障的准确识别,并获得比其他方法更高的准确率。 展开更多

关键词 故障诊断 注意力机制 稀疏滤波 转速往复变化

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿连采连充胶结充填体监测技术研究 被引量：4

14

作者 孔令军 潘黎明 +3 位作者 刘鹏亮 范志忠 张辉 李帅 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期31-35,共5页

为了对煤矿连采连充开采胶结充填体状态进行监测,基于连采连充工艺特点和充填体特性,提出了充填体状态监测的5项基本内容,主要包括液位监测、受力监测、强度监测、温度监测和应力监测,研究了各项监测内容的监测技术和监测方案。结果表明... 为了对煤矿连采连充开采胶结充填体状态进行监测,基于连采连充工艺特点和充填体特性,提出了充填体状态监测的5项基本内容,主要包括液位监测、受力监测、强度监测、温度监测和应力监测,研究了各项监测内容的监测技术和监测方案。结果表明,液位监测采用浮标式液位监测技术适应性较好;受力监测采用挡墙压力计进行监测,量程约为150 kPa;强度监测通过实验室测试充填体的强度,并展望了原位强度测试技术;温度监测采用温度传感器来实现;应力监测采用千帕级和兆帕级双通道应力计进行监测。 展开更多

关键词 连采连充 胶结充填 充填体 液位监测 强度监测 应力监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

与建筑物保护要求相适应的采煤方法比选研究 被引量：2

15

作者 高磊 郭爱国 李利峰 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期350-353,共4页

根据开采规划,矿井拟进行二盘区的开采。51207工作面为二盘区的首采面,51208工作面为51207工作面的接续面。在以上工作面的上方有一座砖厂,内有砖窑及配套建筑物,压覆了工作面的部分资源。常规综采会对砖厂建筑物造成明显的采动损坏。... 根据开采规划,矿井拟进行二盘区的开采。51207工作面为二盘区的首采面,51208工作面为51207工作面的接续面。在以上工作面的上方有一座砖厂,内有砖窑及配套建筑物,压覆了工作面的部分资源。常规综采会对砖厂建筑物造成明显的采动损坏。本文通过调整51207工作面和51208工作面采煤方法、开采厚度等关键参数,选用与建筑物保护要求相适应的开采方案,可实现良好的经济和社会效益。本文的研究可为类似条件下的压煤开采方案选择提供参考。 展开更多

关键词 建筑物 压煤开采 限厚开采 充填开采 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SBF-ISVD的带式输送机声信号增强方法 被引量：1

16

作者 张晓东 张玉强 +2 位作者 杜方鹏 马波 游卿华 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1875-1884,共10页

在带式输送机的声学诊断过程中,其声信号受混响及背景噪声的干扰十分严重,为此,通过分析混响产生的原因和声信号的组成等,提出了一种基于超指向性波束形成(SBF)去混响和改进奇异值分解(ISVD)降噪的声信号增强方法。首先,利用基于能量变... 在带式输送机的声学诊断过程中,其声信号受混响及背景噪声的干扰十分严重,为此,通过分析混响产生的原因和声信号的组成等,提出了一种基于超指向性波束形成(SBF)去混响和改进奇异值分解(ISVD)降噪的声信号增强方法。首先,利用基于能量变化最大值进行了最优频带选择,确定了包含故障信息较多的频带;然后,利用SBF去除了混响对声信号的干扰,采用ISVD方法对去混响后的信号进行了降噪处理,并对信号进行了包络谱分析,对比了实际测得的故障特征频率和理论的故障特征频率,对带式输送机的故障特征进行了提取;最后,设计了实验,采集了实验数据,利用该方法对煤矿现场采集到的数据进行了分析验证,并将其与加权预测误差算法(WPE)和线性约束最小方差(LCMV)相结合的方法以及递归最小二乘法(RLS)进行了对比。研究结果表明:与原信号相比,经SBF-ISVD方法处理后,实验数据包络谱中内圈故障特征频率153.1 Hz及其倍频312.5 Hz处的幅值明显提高,信噪比从-31.39 dB显著提高至-25.4 dB。基于SBF-ISVD的声信号增强方法去混响和降噪效果显著,轴承故障特征提取效果较好,可实现复杂环境噪声下带式输送机声信号增强的目的。 展开更多

关键词 皮带输送机 轴承故障诊断 声学诊断 混响消除 降噪效果 频带 超指向性波束形成 改进奇异值分解

在线阅读 下载PDF 职称材料

分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略 被引量：3

17

作者 赵应华 乔子龙 +4 位作者 王艳波 武强 韩宇 王磊 王联 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第2期124-129,共6页

煤矿井下排水系统的工作效率直接影响到煤矿的生产安全和经济效益。现有矿井多级接力式排水系统对于电费波峰波谷特性和《煤矿防治水细则》要求的排水系统安全约束考虑不全面,难以实现整体系统的一体化安全经济运行。针对该问题,基于避... 煤矿井下排水系统的工作效率直接影响到煤矿的生产安全和经济效益。现有矿井多级接力式排水系统对于电费波峰波谷特性和《煤矿防治水细则》要求的排水系统安全约束考虑不全面,难以实现整体系统的一体化安全经济运行。针对该问题,基于避峰就谷策略和动态规划方法,提出分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略。通过考虑煤矿排水系统的多级串联结构、涌水量和水泵的排水能力,建立了煤矿多级接力式排水系统的数学模型。基于避峰就谷策略,以电费成本最低为目标函数,以水仓水位、水泵排水能力、煤矿安全要求等为约束条件,构建基于分时电价的多级接力式排水系统优化问题,并给出了基于动态规划方法的求解算法。以某矿井4级排水系统为例进行仿真分析,结果表明,该策略可有效控制井下水位,保证水位处于合理高度:当电价较高时,水泵开启的数量很少或为零,水仓处于高水位状态;当电价较低时,水泵开启的数量较多,水仓处于低水位状态。该策略能够在提升经济效益的同时,保障煤矿的生产效率和生产安全。 展开更多

关键词 煤矿井下排水 多级接力式排水系统 分时电价 避峰就谷策略 动态规划 安全约束

在线阅读 下载PDF 职称材料

房柱采空区下工作面切眼巷积水区探测及煤柱应力研究 被引量：3

18

作者 刘星宇 王飞 汪军琪 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期132-137,共6页

针对郭家湾煤矿51208综采工作面初采初放期间上覆4煤采空区积水和残留煤柱矿压等因素的影响,采取采前物探、钻探等工程手段,查清并疏放完成影响安全生产的上覆采空区积水;采取理论计算、FLAC^(3D)数值模拟、现场实测等方法,研究了51208... 针对郭家湾煤矿51208综采工作面初采初放期间上覆4煤采空区积水和残留煤柱矿压等因素的影响,采取采前物探、钻探等工程手段,查清并疏放完成影响安全生产的上覆采空区积水;采取理论计算、FLAC^(3D)数值模拟、现场实测等方法,研究了51208综采工作面来压步距和应力分布规律。研究结果表明,通过提前物探、钻探等工程手段以及理论计算、数值模拟等分析论证,有效治理了影响综采工作面开采的残余煤柱矿压、采空区积水、煤层露头和裂隙发育等主要隐蔽致灾因素,为类似综采工作面安全回采积累了经验。 展开更多

关键词 上覆采空区 综采工作面 矿山压力 隐蔽致灾因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能化矿用喷浆机器人研究及应用 被引量：3

19

作者 贾建龙 王志鹏 +5 位作者 赵耀斌 刘飞 贾明超 高子龙 呼雨 陈利剑 《中国煤炭》 北大核心 2024年第7期91-96,共6页

针对现有井下传统人工喷浆存在的作业效率低、劳动强度大等问题,研究出一种智能化矿用喷浆机器人,结合巷道喷浆工艺,提出了一体化自主喷浆作业工艺完成上料、搅拌、远距离泵送及喷浆的全自动流程化作业;介绍了智能化矿用喷浆机器人的系... 针对现有井下传统人工喷浆存在的作业效率低、劳动强度大等问题,研究出一种智能化矿用喷浆机器人,结合巷道喷浆工艺,提出了一体化自主喷浆作业工艺完成上料、搅拌、远距离泵送及喷浆的全自动流程化作业;介绍了智能化矿用喷浆机器人的系统组成,采用模块化设计方法,基于拖缆式供电、全液压驱动、多传感器布局等实现机器人样机研制;重点阐述了喷浆机械臂壁面感知与路径规划技术,实现对喷浆机械臂更加高效、稳定的喷浆作业;现场应用表明,采用智能化矿用喷浆机器人一次喷浆作业需1~2人参与,作业效率为18 min/m,对比人工作业,喷浆效率提升2倍,且喷浆作业质量得到显著改善,实现了井下巷道高效、高质量的智能化喷浆作业。 展开更多

关键词 喷浆机器人 喷浆作业工艺 喷浆机械臂 壁面感知 路径规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维可视化孪生系统在青龙寺洗煤厂的建设研究 被引量：2

20

作者 刘曰木 翟强顺 +2 位作者 乔江 任志静 张玉强 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期190-196,共7页

以青龙寺洗煤厂的智能化建设为背景,为了将选煤厂生产、管理、培训等智能应用场景多维度、多方式的生动展示、查询、应用,最终实现不同应用角色的多层级数据分析、立体指挥,研究建设三维可视化孪生系统。首先用三维技术构建三维场景,制... 以青龙寺洗煤厂的智能化建设为背景,为了将选煤厂生产、管理、培训等智能应用场景多维度、多方式的生动展示、查询、应用,最终实现不同应用角色的多层级数据分析、立体指挥,研究建设三维可视化孪生系统。首先用三维技术构建三维场景,制作设备仿真和煤流仿真,然后基于三维引擎做可视化孪生开发,将以时间为变量的过程数据和以空间为变量的三维模型结合,实现了智能系统和物理环境全融合、多业务协同联动、综合调度预警,助力洗煤厂高效生产和管理。 展开更多

关键词 三维可视化 数字孪生 虚拟现实 智能选煤厂

在线阅读 下载PDF 职称材料