风积沙-萘系减水剂充填材料流动性测试研究 被引量：2

1

作者 王波 周俊丽 +3 位作者 翟龙虎 张超 王家乐 宋杰 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页

为分析风积沙-萘系减水剂充填材料的流动特性,以风积沙、粉煤灰、水泥及萘系减水剂为原材料,混合制备了胶结充填材料,通过极差分析、方差分析及多元回归分析方法,研究了因素(风积沙∶粉煤灰(质量比)A、水泥含量B、萘系减水剂含量C)对风... 为分析风积沙-萘系减水剂充填材料的流动特性,以风积沙、粉煤灰、水泥及萘系减水剂为原材料,混合制备了胶结充填材料,通过极差分析、方差分析及多元回归分析方法,研究了因素(风积沙∶粉煤灰(质量比)A、水泥含量B、萘系减水剂含量C)对风积沙-萘系减水剂充填材料的初凝时间、泌水率、扩散度的影响。结果表明:在试验设定的水平范围内,风积沙-萘系减水剂充填材料的初凝时间为16~58 min,泌水率为4%~31%,扩散度为64.7~73.7 cm。3个因素对于材料初凝时间为A>B>C,泌水率为C>B>A,扩散度为A>C>B;说明风积沙与粉煤灰的质量比对材料的初凝和扩散度的影响最大,而萘系减水剂对材料泌水率的影响最大。建立并校验了在3个因素影响下该胶结充填材料的流动性、强度特性参数预计模型。 展开更多

关键词 风积沙 充填材料 流动性 预测模型

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基于深度学习的矿用PVC电缆挂钩状态检测 被引量：1

2

作者 孙乐雨 张磊 王艳 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期218-222,共5页

矿用PVC电缆挂钩作为煤矿井下电缆敷设的关键部件,其工作状态直接影响矿井供电系统的安全运行。针对传统人工检测方式效率低、可靠性差的问题,设计了一种基于深度学习的非接触式电缆挂钩状态智能检测方法。首先,为实现在复杂矿井环境下... 矿用PVC电缆挂钩作为煤矿井下电缆敷设的关键部件,其工作状态直接影响矿井供电系统的安全运行。针对传统人工检测方式效率低、可靠性差的问题,设计了一种基于深度学习的非接触式电缆挂钩状态智能检测方法。首先,为实现在复杂矿井环境下的精准目标识别,设计了一种改进SOLO模型的电缆挂钩实例分割算法,通过引入Inception残差模块优化主干网络,在保证模型轻量化的同时增强了多尺度特征提取能力;将FPN网络中的传统卷积替换为空洞卷积,减少模型的计算量;将融合动态因子的Focal Loss函数替代原始Dice Loss,有效缓解了训练样本中简单样本与困难样本分布不均衡的问题。其次,基于分边缘检测和三点估元法计算挂钩挂孔半径,通过实测距离与阈值的智能比对实现状态判定。实验结果表明,基于深度学习的非接触式电缆挂钩状态智能检测方法在测试集上的挂钩分割精度平均精度达95.42%,显著优于对比分割方法,状态判断准确率高达94.25%。 展开更多

关键词 深度学习 电缆挂钩检测 SOLO模型 非接触式检测

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硫酸盐干湿循环条件下煤矸石混凝土性能分析与配比优化研究

3

作者 孙乐雨 郭成阳 +4 位作者 高明涛 王巍 胡永强 李敏慧 郭子豪 《中国煤炭》 北大核心 2025年第9期145-153,共9页

针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循... 针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循环环境状况,研究提出了一种利用井下煤矸石制备耐硫酸盐干湿循环混凝土的方案,将不同比例的煤矸石和粉煤灰分别代替混凝土中的部分碎石粗骨料和凝胶材料进行混凝土试样的制备。通过三因素三水平的正交试验设计9组方案,对每组配比试样的7 d和28 d的抗压强度进行极差和方差分析,探究煤矸石掺量、粉煤灰掺量和水胶比对不同配合比的混凝土抗压强度的影响,确定煤矸石混凝土制备的最优配合比。同时模拟井下硫酸盐干湿循环环境条件下,对该配合比试样进行抗硫酸盐侵蚀试验,确定其抗硫酸盐侵蚀性能。综合考虑成本、煤矸石消纳等因素,最终确定最优配合比是矸石掺量为60%、粉煤灰掺量为30%、水胶比为0.38,其抗压强度为31.30 MPa,既满足井下混凝土强度要求,也符合实际使用需求,同时最优配比的混凝土试件抗压耐侵蚀系数大于规范规定的75%,满足井下使用要求。 展开更多

关键词 硫酸盐干湿循环 煤矸石混凝土 硫酸盐侵蚀 煤矿安全绿色开采 充填开采

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基于改进YOLOv5s的矿用钢丝绳芯输送带损伤检测方法

4

作者 周俊丽 王波 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期25-28,34,共5页

煤矿井下存在粉尘干扰、光照不均、输送带高速运动等复杂情况,现有钢丝绳芯输送带损伤检测算法在实时性和小目标检测精度方面仍存在不足。针对上述问题,设计了一种基于改进YOLOv5s的矿用钢丝绳芯输送带损伤检测方法。构建了完整的硬件... 煤矿井下存在粉尘干扰、光照不均、输送带高速运动等复杂情况,现有钢丝绳芯输送带损伤检测算法在实时性和小目标检测精度方面仍存在不足。针对上述问题,设计了一种基于改进YOLOv5s的矿用钢丝绳芯输送带损伤检测方法。构建了完整的硬件检测系统,重点优化了激光器、工业相机及光学镜头的关键参数配置;改进YOLOv5s通过引入挤压-激励(SE)注意力机制和Ghost卷积网络、优化损失函数等提升模型特征提取能力,实现了检测精度与速度的平衡。实验结果表明,该方法的平均精度均值(mAP)达95.81%,检测速度达42帧/s,相较于传统Faster-RCNN,YOLOv5s, SSD等模型,在检测精度和实时性方面均表现出显著优势。 展开更多

关键词 钢丝绳芯输送带 损伤检测 机器视觉 YOLOv5s 注意力机制 Ghost卷积网络

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矿用液压支架乳化液浓度监测系统研究

5

作者 胡飞云 王波 董娟 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期78-81,169,共5页

针对矿用液压支架乳化液浓度人工检测效率低、精度不足的现状,提出了一种多传感器融合的乳化液浓度监测系统设计方案。采用折光法浓度传感器作为主浓度传感器,结合密度传感器、光纤传感器构建了多传感器乳化液浓度采集系统;构建了以STM3... 针对矿用液压支架乳化液浓度人工检测效率低、精度不足的现状,提出了一种多传感器融合的乳化液浓度监测系统设计方案。采用折光法浓度传感器作为主浓度传感器,结合密度传感器、光纤传感器构建了多传感器乳化液浓度采集系统;构建了以STM32F103ZET6为核心的硬件平台,采集多传感器信息,实现浓度数据的自动收集与处理;设计了自适应卡尔曼滤波算法,有效抑制井下环境干扰导致的测量误差。测试结果表明,该系统测量误差不超过±0.15%,支持实时监测、阈值报警和数据存储功能,显著提升了乳化液浓度检测的自动化水平和测量精度。 展开更多

关键词 矿用液压支架 乳化液浓度 多传感器融合 折光法 自适应卡尔曼滤波

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煤矿瓦斯抽采计量监测系统设计

6

作者 袁宇光 胡永强 魏路 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期170-173,共4页

传统瓦斯抽采监测系统以数据采集与展示为主,缺乏智能分析与动态评判能力,存在数据采集效率低、分析维度单一等问题,难以满足煤矿瓦斯精准化、动态化抽采的需求。针对上述问题,提出了煤矿瓦斯抽采计量监测系统设计方案。分析了煤矿瓦斯... 传统瓦斯抽采监测系统以数据采集与展示为主,缺乏智能分析与动态评判能力,存在数据采集效率低、分析维度单一等问题,难以满足煤矿瓦斯精准化、动态化抽采的需求。针对上述问题,提出了煤矿瓦斯抽采计量监测系统设计方案。分析了煤矿瓦斯抽采计量监测系统能力需求、典型应用场景、系统功能需求之间的映射关系,基于系统功能需求设计了系统架构,并围绕瓦斯抽采的动态优化与安全管控,提出了瓦斯浓度预测、闭环响应控制等关键功能的技术实现方案,通过仿真验证了各方案的可行性。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 瓦斯计量 瓦斯监测 瓦斯浓度预测 闭环响应控制

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矿用设备齿轮油中煤炭含量检测方法

7

作者 刘刚 张艳霞 胡永强 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期72-75,共4页

针对矿用机电设备润滑油易受煤炭颗粒污染而导致润滑性能下降、防磨损与防锈蚀功能失效,进而引发齿轮副卡涩、设备故障等问题,提出了一种基于分光光度法的齿轮油煤炭含量检测方法。设计了一种融合时间卷积网络(TCN)与长短时记忆神经网络... 针对矿用机电设备润滑油易受煤炭颗粒污染而导致润滑性能下降、防磨损与防锈蚀功能失效,进而引发齿轮副卡涩、设备故障等问题,提出了一种基于分光光度法的齿轮油煤炭含量检测方法。设计了一种融合时间卷积网络(TCN)与长短时记忆神经网络(LSTM)和挤压-激励(SE)注意力机制的齿轮油中煤炭含量混合预测模型,实现了齿轮油中煤炭含量的实时监测与预警。实验结果表明:分光光度法精度达到94.21%,混合预测模型的平均绝对百分比误差为1.98%,显著优于传统检测方法。 展开更多

关键词 煤炭含量检测 分光光度法 TCN LSTM

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煤矿电缆压印信息检测识别方法

8

作者 王超 周俊丽 孙乐雨 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期215-217,共3页

电缆压印信息检测识别可为煤矿复杂环境下电缆选型、安装、维护等提供技术支持。然而煤矿井下环境复杂多变,长期面临高湿度、粉尘污染、机械摩擦等复杂工况,传统喷墨标志易受环境侵蚀,造成信息丢失。针对上述问题,提出了一种基于加权相... 电缆压印信息检测识别可为煤矿复杂环境下电缆选型、安装、维护等提供技术支持。然而煤矿井下环境复杂多变,长期面临高湿度、粉尘污染、机械摩擦等复杂工况,传统喷墨标志易受环境侵蚀,造成信息丢失。针对上述问题,提出了一种基于加权相关系数计算的煤矿电缆压印信息检测识别方法。构建了包括颜色特征、压印平直度特征、内容特征、字体大小特征、压印间距特征、压印位置特征的煤矿电缆压印信息特征指标体系,研究了基于电缆压印多元异构信息的检测识别向量构建方法,通过层次分析法量化特征权重,将权重纳入相关性计算。实验结果表明,该方法考虑了不同特征权重差异对检测识别的影响,在识别准确率、鲁棒性、计算效率上均较优。 展开更多

关键词 煤矿电缆 压印信息检测

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煤矸石混凝土三相细观力学性能及细观破坏机理 被引量：1

9

作者 范东林 陈苏社 +4 位作者 李光斌 王巍 张向东 苏丽娟 李文亮 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期173-181,共9页

为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混... 为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混凝土的力学特性、破坏模式和内部损伤演化过程;煤矸石混凝土的力学特性与三相力学性能有关,随着ITZ强度的增加,煤矸石混凝土的峰值应力先增大后减小,但残余强度趋于一致。改善ITZ力学特性对煤矸石混凝土的破坏模式及宏观裂缝的分布和扩展影响不大;提高水泥砂浆强度可以提高煤矸石混凝土的峰值应力和脆性;粗骨料强度提高了混凝土的峰值应力。当σ_(cp-Agg)<σ_(cp-M)时,可有效提高混凝土的峰值应力;当σ_(cp-M)<σ_(cp-Agg)时,峰值应力增长率迅速下降。增加骨料的强度可以改善混凝土的脆性。 展开更多

关键词 煤矸石综合利用 煤矸石粗集料 多相细观力学 数值模拟 细观尺度损伤机理

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矿用钢筋焊接网系统支护刚度的试验计算 被引量：2

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作者 周俊丽 袁宇光 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期102-106,共5页

为了研究矿用钢筋焊接网支护刚度特性,运用正交试验设计了以钢筋直径、钢筋网网格边长、钢筋型号为主的3因素3水平矿用钢筋焊接网支护刚度试验,采用方差分析及多元回归分析等方法,研究了钢筋直径A、钢筋网网格边长B、钢筋型号C 3个因素... 为了研究矿用钢筋焊接网支护刚度特性,运用正交试验设计了以钢筋直径、钢筋网网格边长、钢筋型号为主的3因素3水平矿用钢筋焊接网支护刚度试验,采用方差分析及多元回归分析等方法,研究了钢筋直径A、钢筋网网格边长B、钢筋型号C 3个因素对矿用钢筋焊接网支护刚度的影响。结果表明:矿用钢筋焊接网支护刚度为102.5~156.3 kN/m,3种因素对支护刚度影响排序为A>C>B,表明钢筋直径是影响支护刚度最主要的因素;拟合了3种因素对支护刚度的函数关系式,发现钢筋焊接网支护刚度与A呈二项式函数关系,与B呈三角函数关系,与C呈指数函数关系。 展开更多

关键词 钢筋焊接网 正交试验 方差分析 支护刚度

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联合光度立体视觉和图像校正的磨粒三维形貌重建

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作者 周俊丽 孙乐雨 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期177-182,共6页

分析铁谱技术在机械装备磨损状态检测中发挥了重要作用,但其仅能提供磨粒二维图像,导致磨粒形貌信息不足。为实现磨粒三维形貌的精确重建,联合光度立体视觉和图像校正,为精确重建磨粒的三维形貌,联合光度立体视觉和图像。该方法首先采... 分析铁谱技术在机械装备磨损状态检测中发挥了重要作用,但其仅能提供磨粒二维图像,导致磨粒形貌信息不足。为实现磨粒三维形貌的精确重建,联合光度立体视觉和图像校正,为精确重建磨粒的三维形貌,联合光度立体视觉和图像。该方法首先采用大津阈值法由全光源图像识别磨粒与背景区域;然后为消除LED发光强度差异对磨粒形貌重建的影响,结合平面形状和朗伯反射模型确定背景区域的理想成像亮度,并校正各光度图像序列的亮度;最后根据光度立体视觉方法,由校正后光度图像序列重建磨粒的三维形貌。以不同类型的磨粒为测试样本,将所提出的方法的重建结果与激光共聚焦显微镜的测量结果进行对比。结果表明:重建磨粒的形貌参数误差小于15%,表明提出的方法能够精确重建磨粒的三维形貌。 展开更多

关键词 磨粒分析 铁谱技术 光度立体视觉 图像校正

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用于钢丝绳芯输送带制样的高射水刀切割机研制 被引量：1

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作者 王波 周俊丽 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期82-86,共5页

目前钢丝绳芯矿用输送带检测试样的制备较繁琐,主要靠人工制样,存在尺寸偏差、外形不稳定的瑕疵,给检测结果带来误差。本文用高射水刀进行钢丝绳芯输送带制样,结合检测标准对样品的尺寸及规格要求,研制了自动制样的高射水刀切割机。结... 目前钢丝绳芯矿用输送带检测试样的制备较繁琐,主要靠人工制样,存在尺寸偏差、外形不稳定的瑕疵,给检测结果带来误差。本文用高射水刀进行钢丝绳芯输送带制样,结合检测标准对样品的尺寸及规格要求,研制了自动制样的高射水刀切割机。结果表明:通过五轴切割平台和样本训练修正后的斜度模型解决了钢丝绳切割面不垂直的问题。防飞溅平台设计减少了切割产生的有害物质,避免了对制样人员造成的伤害。 展开更多

关键词 钢丝绳芯输送带 高压水射流 数控水切割机

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煤矿设备中煤粉对齿轮润滑性能的影响

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作者 李白 周俊丽 《兵器材料科学与工程》 2025年第6期167-172,共6页

煤矿设备在煤炭开采过程中极易受到煤粉的污染,本文通过搭建齿轮箱传动系统试验台,开展煤粉污染工况模拟试验,采用煤粉浓度检测、润滑油黏度测试和铁谱磨粒分析等方法,研究煤粉粒度、硬度、污染浓度和污染时间等对润滑油性能及齿轮箱磨... 煤矿设备在煤炭开采过程中极易受到煤粉的污染,本文通过搭建齿轮箱传动系统试验台,开展煤粉污染工况模拟试验,采用煤粉浓度检测、润滑油黏度测试和铁谱磨粒分析等方法,研究煤粉粒度、硬度、污染浓度和污染时间等对润滑油性能及齿轮箱磨损程度的影响。结果表明:煤粉污染会增加润滑油的黏度,加剧齿轮的磨损;不同煤粉的粒度与硬度均会使润滑油黏度上升和齿轮磨损程度增加,特别是无烟煤颗粒棱角分明,对润滑油的黏度及齿轮磨损会产生更显著的影响;煤粉污染浓度过高和污染运行时间增加同样会导致润滑油的黏度增加和齿轮磨损加剧,使润滑油性能加速劣化。本研究成果可为煤矿设备的润滑油状态监测、换油周期制定及润滑油净化过滤提供理论依据和实践指导。 展开更多

关键词 煤粉污染 齿轮传动系统 黏度测试 铁谱磨粒分析 影响规律

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