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基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型研究
被引量:
6
1
作者
陈祖国
张宁博
+3 位作者
高园园
王晓鹏
黄霓
李洋
《中国煤炭》
北大核心
2024年第6期67-73,共7页
煤与瓦斯突出是我国最严重的煤矿灾害之一,监测预警是预防煤与瓦斯突出事故发生的有效手段。通过将多传感器数据融合技术与实际煤矿瓦斯环境相结合,基于动态和静态突出预测指标综合分析,确定突出预警指标,利用层次分析法对指标进行权重...
煤与瓦斯突出是我国最严重的煤矿灾害之一,监测预警是预防煤与瓦斯突出事故发生的有效手段。通过将多传感器数据融合技术与实际煤矿瓦斯环境相结合,基于动态和静态突出预测指标综合分析,确定突出预警指标,利用层次分析法对指标进行权重计算并排序,并依据指标排序构建了一种基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型。指标排序结果依据权重由大到小依次为:综合指标D/K、地质构造T、最大钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、巷道类型Y、作业方式Z、煤层倾角α、煤层垂直深度H和煤层厚度M。以实际矿井工作面突出指标数据为例,利用自回归模型对指标数据进行预测,结果表明,模型能够反映指标的变化趋势,预测值与实际值具有较小的误差,可用于突出指标预测,且预测精度较高。
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关键词
煤与瓦斯突出
预警模型
多信息融合
层次分析
自回归模型
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职称材料
特厚复合顶板锚杆支护角度确定新方法
被引量:
2
2
作者
曹俊才
左宇军
+1 位作者
何晨宏
季争争
《煤炭工程》
北大核心
2017年第5期69-72,共4页
由于特厚复合顶板厚度大、易离层破坏,其巷道维护不当极易造成大面积冒顶伤亡事故,故其对锚杆支护参数的设计要求更为严格。文章首先通过数值模拟,提出了剪应力椭圆的概念,并分析总结了剪应力椭圆对顶板的破坏规律,然后通过理论分析提...
由于特厚复合顶板厚度大、易离层破坏,其巷道维护不当极易造成大面积冒顶伤亡事故,故其对锚杆支护参数的设计要求更为严格。文章首先通过数值模拟,提出了剪应力椭圆的概念,并分析总结了剪应力椭圆对顶板的破坏规律,然后通过理论分析提出了新的锚杆支护角度的计算方法。研究表明,巷道顶板的两边以剪切破坏为主,其剪应力明显大于顶板中间位置的值;通过压力拱计算公式得到了具体的剪应力椭圆的轨迹方程;基于应力椭圆的轨迹方程提出了锚杆支护角度的计算方法;通过具体的工程数据计算了合理的锚杆支护角度并把结果汇总成了一个锚杆支护角度设计参考表。该研究结果可为类似工程支护提供参考依据。
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关键词
特厚复合顶板
剪应力椭圆
支护角度
巷道支护
大面积冒顶
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职称材料
融合残差信息轻量级网络的运煤皮带异物分类
被引量:
53
3
作者
程德强
徐进洋
+4 位作者
寇旗旗
张皓翔
韩成功
于彬
钱建生
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1361-1369,共9页
矿井中开采出来的煤炭要经过运煤皮带的长距离运输才能到达地面。大量有关矿井中煤炭安全高效运输的研究显示,皮带在煤炭输送过程中存在大块矸石、锚杆等异物划伤、撕裂皮带和堵塞落煤口等安全隐患,预警、分选及联动控制不及时会严重影...
矿井中开采出来的煤炭要经过运煤皮带的长距离运输才能到达地面。大量有关矿井中煤炭安全高效运输的研究显示,皮带在煤炭输送过程中存在大块矸石、锚杆等异物划伤、撕裂皮带和堵塞落煤口等安全隐患,预警、分选及联动控制不及时会严重影响煤炭的运输效率。为克服当前对皮带异物分类识别时存在的网络参数量大、实时性差、识别精度低等问题,提出了一种融合残差信息的轻量级网络。该网络采用残差块作为基本特征提取单元,在残差块中去除卷积块之间的激活函数。采用交叉学习机制和特征拼接的方法来融合不同尺度的特征信息,增强了特征的表现力。精简信息融合网络的结构并增加信息融合网络的数量,提高了模型的扩展性。在模型进行前向传播时,对损失函数进行阈值处理,改善了测试集损失函数升高的问题,提高了模型的泛化性。提出的轻量级分类网络模型在Cifar10数据集、Cifar100数据集和矿用数据集的分类准确率分别为94.1%,73.9%和85.1%。在矿用数据集上与ShufflenetV2,MobileNetV2,ResNet50,ResNeXt50,W-ResNet50,ResNet110等算法相比,本文提出的模型的识别准确率分别提升了4.2%,4.3%,0.7%,0.5%,0.3%和0.8%;此外,与分类准确率同本文网络相近的ResNet50,ResNeXt50,W-ResNet50和ResNet110算法相比,FPS分别提高了28,26,34和46。结果表明本文算法在提高对运煤皮带的异物进行分类识别精度的同时,其计算速度也得了提升,显著提高了煤炭的运输效率,促进了计算机视觉与煤矿安全生产的深度融合。
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关键词
图像分类
信息融合
轻量化
残差网络
异物识别
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职称材料
高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术
被引量:
30
4
作者
梁银权
王进尚
冯星宇
《煤炭工程》
北大核心
2019年第6期99-102,共4页
为提高新田煤矿M9煤层瓦斯抽采效果,解决低透气性突出煤层抽采效率低及应力主导型煤层卸压效果差的难题,以新田煤矿1901工作面为研究背景,分析了深钻孔超高压水力割缝卸压增透机理,采用深钻孔与高压水力割缝相结合增透技术,加快了1901...
为提高新田煤矿M9煤层瓦斯抽采效果,解决低透气性突出煤层抽采效率低及应力主导型煤层卸压效果差的难题,以新田煤矿1901工作面为研究背景,分析了深钻孔超高压水力割缝卸压增透机理,采用深钻孔与高压水力割缝相结合增透技术,加快了1901掘进工作面抽采效率,减少了抽采达标时间,实现了1901掘进工作面'安全、科学、精准、经济、高效'的瓦斯灾害防治,有利于煤矿安全高效生产和可持续健康发展。
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关键词
高瓦斯
低透气性
突出煤层
深钻孔
超高压水力割缝
增透技术
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职称材料
贵州矿区“两高一低”煤层钻冲联动高效抽采技术研究
被引量:
5
5
作者
梁银权
王进尚
冯星宇
《煤炭工程》
北大核心
2019年第10期63-66,共4页
为提高贵州矿区新田煤矿4煤层瓦斯抽采效果,缩短瓦斯治理时间,增加煤层透气性,针对4煤层瓦斯含量高、压力高、透气性低等特点,在新田煤矿1404工作面运输巷底抽巷实施了水力冲孔卸压增透技术,研究了钻冲一体化卸压增透技术的技术原理和...
为提高贵州矿区新田煤矿4煤层瓦斯抽采效果,缩短瓦斯治理时间,增加煤层透气性,针对4煤层瓦斯含量高、压力高、透气性低等特点,在新田煤矿1404工作面运输巷底抽巷实施了水力冲孔卸压增透技术,研究了钻冲一体化卸压增透技术的技术原理和装备选型,设计了钻冲一体化卸压抽采方案,现场应用结果表明,钻冲一体化卸压增透技术加快了1404煤巷掘进抽采效率,减少了抽采达标时间,提升了煤巷掘进速度,有效缓解了"抽、掘、采"接替紧张的局面。
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关键词
“两高一低”煤层
钻冲一体化
瓦斯抽采
水力冲孔
卸压增透
突出煤层
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职称材料
黔西高瓦斯工作面沿空留巷“卸-支-护”技术研究
被引量:
4
6
作者
王晓鹏
刘东亮
+1 位作者
曹春晓
倪惠宁
《中国矿业》
2022年第5期142-149,共8页
为解决黔西高瓦斯工作面沿空留巷效果不理想的问题,本文以新田煤矿1404工作面为工程背景,提出了沿空留巷“卸-支-护”技术及其具体内容。针对沿空留巷的不同参数进行数值模拟,综合分析得到了适用于1404工作面沿空留巷的最优参数。基于...
为解决黔西高瓦斯工作面沿空留巷效果不理想的问题,本文以新田煤矿1404工作面为工程背景,提出了沿空留巷“卸-支-护”技术及其具体内容。针对沿空留巷的不同参数进行数值模拟,综合分析得到了适用于1404工作面沿空留巷的最优参数。基于模拟得到的结果在该工作面进行工业性试验,并进行持续监测验证了“卸-支-护”技术应用效果良好。研究结果表明:①沿空留巷“卸-支-护”技术在三者共同作用下,有效控制了巷道的变形,留巷效果良好;②通过确定合适的切顶角度和柔模袋宽度,根据顶板情况确定切顶钻孔深度可以有效改善切顶和留巷的效果;③现场观测结果显示,留巷的顶底板最大移近量414.0 mm,两帮最大移近量211.4 mm,巷道变形量可控,能够满足留巷后期的使用需求。研究表明,通过沿空留巷“卸-支-护”技术能够有效切顶卸压,承载顶板变形,从而有效控制沿空留巷的巷道变形,保障了留巷正常使用,降低了后期维护费用。
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关键词
沿空留巷
切顶卸压
“卸-支-护”技术
黔西
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职称材料
基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制研究
被引量:
1
7
作者
王洪谦
刘守全
《工矿自动化》
2011年第9期61-64,共4页
提出一种基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制策略。该控制策略将传统的对电流有功、无功分量进行控制的方法改为直接对PWM整流器有功功率、无功功率进行控制,并采用虚拟磁链定向方法进行坐标变换,提高了整个变频调速系统的动态性...
提出一种基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制策略。该控制策略将传统的对电流有功、无功分量进行控制的方法改为直接对PWM整流器有功功率、无功功率进行控制,并采用虚拟磁链定向方法进行坐标变换,提高了整个变频调速系统的动态性能和可靠性,降低了系统成本;采用一种虚拟磁链积分初值估算方法来辨识磁链初值,在PWM整流器启动后将积分得到的虚拟磁链减去磁链初值,从而消除虚拟磁链中的直流分量。Matlab仿真结果证明了该控制策略的有效性。
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关键词
变频调速系统
PWM整流器
直接功率控制
虚拟磁链定向
虚拟磁链初值估算
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职称材料
题名
基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型研究
被引量:
6
1
作者
陈祖国
张宁博
高园园
王晓鹏
黄霓
李洋
机构
永贵
能源开发
有限责任公司
黔西分
公司
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
出处
《中国煤炭》
北大核心
2024年第6期67-73,共7页
文摘
煤与瓦斯突出是我国最严重的煤矿灾害之一,监测预警是预防煤与瓦斯突出事故发生的有效手段。通过将多传感器数据融合技术与实际煤矿瓦斯环境相结合,基于动态和静态突出预测指标综合分析,确定突出预警指标,利用层次分析法对指标进行权重计算并排序,并依据指标排序构建了一种基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型。指标排序结果依据权重由大到小依次为:综合指标D/K、地质构造T、最大钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、巷道类型Y、作业方式Z、煤层倾角α、煤层垂直深度H和煤层厚度M。以实际矿井工作面突出指标数据为例,利用自回归模型对指标数据进行预测,结果表明,模型能够反映指标的变化趋势,预测值与实际值具有较小的误差,可用于突出指标预测,且预测精度较高。
关键词
煤与瓦斯突出
预警模型
多信息融合
层次分析
自回归模型
Keywords
coal and gas outburst
early warning model
multi-information fusion
analytical hierarchy process
autoregressive model
分类号
TD712.5 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
特厚复合顶板锚杆支护角度确定新方法
被引量:
2
2
作者
曹俊才
左宇军
何晨宏
季争争
机构
贵州大学矿业学院
贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室
贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室
复杂地质矿山开采安全技术工程中心
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
出处
《煤炭工程》
北大核心
2017年第5期69-72,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51574093)
贵州省应用基础研究计划重大项目(JZ字[2014]2005)
+1 种基金
贵州省高层次创新型人才培养项目(黔科合人才(2016)4011号)
贵州大学校级创新基金(研理工2016082)
文摘
由于特厚复合顶板厚度大、易离层破坏,其巷道维护不当极易造成大面积冒顶伤亡事故,故其对锚杆支护参数的设计要求更为严格。文章首先通过数值模拟,提出了剪应力椭圆的概念,并分析总结了剪应力椭圆对顶板的破坏规律,然后通过理论分析提出了新的锚杆支护角度的计算方法。研究表明,巷道顶板的两边以剪切破坏为主,其剪应力明显大于顶板中间位置的值;通过压力拱计算公式得到了具体的剪应力椭圆的轨迹方程;基于应力椭圆的轨迹方程提出了锚杆支护角度的计算方法;通过具体的工程数据计算了合理的锚杆支护角度并把结果汇总成了一个锚杆支护角度设计参考表。该研究结果可为类似工程支护提供参考依据。
关键词
特厚复合顶板
剪应力椭圆
支护角度
巷道支护
大面积冒顶
Keywords
extra thick compound roof
shear stress ellipse
support angle
roadway support
large area roof fall
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
融合残差信息轻量级网络的运煤皮带异物分类
被引量:
53
3
作者
程德强
徐进洋
寇旗旗
张皓翔
韩成功
于彬
钱建生
机构
中国矿业大学信息与控制工程学院
中国矿业大学计算机科学与技术学院
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1361-1369,共9页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(51774281):贵州省科技支撑计划重点资助项目(黔科合支撑[2021]重点003号)。
文摘
矿井中开采出来的煤炭要经过运煤皮带的长距离运输才能到达地面。大量有关矿井中煤炭安全高效运输的研究显示,皮带在煤炭输送过程中存在大块矸石、锚杆等异物划伤、撕裂皮带和堵塞落煤口等安全隐患,预警、分选及联动控制不及时会严重影响煤炭的运输效率。为克服当前对皮带异物分类识别时存在的网络参数量大、实时性差、识别精度低等问题,提出了一种融合残差信息的轻量级网络。该网络采用残差块作为基本特征提取单元,在残差块中去除卷积块之间的激活函数。采用交叉学习机制和特征拼接的方法来融合不同尺度的特征信息,增强了特征的表现力。精简信息融合网络的结构并增加信息融合网络的数量,提高了模型的扩展性。在模型进行前向传播时,对损失函数进行阈值处理,改善了测试集损失函数升高的问题,提高了模型的泛化性。提出的轻量级分类网络模型在Cifar10数据集、Cifar100数据集和矿用数据集的分类准确率分别为94.1%,73.9%和85.1%。在矿用数据集上与ShufflenetV2,MobileNetV2,ResNet50,ResNeXt50,W-ResNet50,ResNet110等算法相比,本文提出的模型的识别准确率分别提升了4.2%,4.3%,0.7%,0.5%,0.3%和0.8%;此外,与分类准确率同本文网络相近的ResNet50,ResNeXt50,W-ResNet50和ResNet110算法相比,FPS分别提高了28,26,34和46。结果表明本文算法在提高对运煤皮带的异物进行分类识别精度的同时,其计算速度也得了提升,显著提高了煤炭的运输效率,促进了计算机视觉与煤矿安全生产的深度融合。
关键词
图像分类
信息融合
轻量化
残差网络
异物识别
Keywords
image classification
information fusion
lightweight
residual network
foreign body
分类号
TD528 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术
被引量:
30
4
作者
梁银权
王进尚
冯星宇
机构
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第6期99-102,共4页
文摘
为提高新田煤矿M9煤层瓦斯抽采效果,解决低透气性突出煤层抽采效率低及应力主导型煤层卸压效果差的难题,以新田煤矿1901工作面为研究背景,分析了深钻孔超高压水力割缝卸压增透机理,采用深钻孔与高压水力割缝相结合增透技术,加快了1901掘进工作面抽采效率,减少了抽采达标时间,实现了1901掘进工作面'安全、科学、精准、经济、高效'的瓦斯灾害防治,有利于煤矿安全高效生产和可持续健康发展。
关键词
高瓦斯
低透气性
突出煤层
深钻孔
超高压水力割缝
增透技术
Keywords
high gas
low permeability
outburst coal seam
deep drilling
supper-high pressure hydraulic cutting
permeability-increasing technology
分类号
TD712.6 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
贵州矿区“两高一低”煤层钻冲联动高效抽采技术研究
被引量:
5
5
作者
梁银权
王进尚
冯星宇
机构
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第10期63-66,共4页
文摘
为提高贵州矿区新田煤矿4煤层瓦斯抽采效果,缩短瓦斯治理时间,增加煤层透气性,针对4煤层瓦斯含量高、压力高、透气性低等特点,在新田煤矿1404工作面运输巷底抽巷实施了水力冲孔卸压增透技术,研究了钻冲一体化卸压增透技术的技术原理和装备选型,设计了钻冲一体化卸压抽采方案,现场应用结果表明,钻冲一体化卸压增透技术加快了1404煤巷掘进抽采效率,减少了抽采达标时间,提升了煤巷掘进速度,有效缓解了"抽、掘、采"接替紧张的局面。
关键词
“两高一低”煤层
钻冲一体化
瓦斯抽采
水力冲孔
卸压增透
突出煤层
Keywords
high-gas high-pressure and low-permeability coal seams
coordinated drilling and flushing
gas extraction
hydraulic flushing
pressure relief and permeability increase
outburst coal seam
分类号
TD712.62 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
黔西高瓦斯工作面沿空留巷“卸-支-护”技术研究
被引量:
4
6
作者
王晓鹏
刘东亮
曹春晓
倪惠宁
机构
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
中国矿业大学
煤炭资源与安全开采国家重点实验室
出处
《中国矿业》
2022年第5期142-149,共8页
文摘
为解决黔西高瓦斯工作面沿空留巷效果不理想的问题,本文以新田煤矿1404工作面为工程背景,提出了沿空留巷“卸-支-护”技术及其具体内容。针对沿空留巷的不同参数进行数值模拟,综合分析得到了适用于1404工作面沿空留巷的最优参数。基于模拟得到的结果在该工作面进行工业性试验,并进行持续监测验证了“卸-支-护”技术应用效果良好。研究结果表明:①沿空留巷“卸-支-护”技术在三者共同作用下,有效控制了巷道的变形,留巷效果良好;②通过确定合适的切顶角度和柔模袋宽度,根据顶板情况确定切顶钻孔深度可以有效改善切顶和留巷的效果;③现场观测结果显示,留巷的顶底板最大移近量414.0 mm,两帮最大移近量211.4 mm,巷道变形量可控,能够满足留巷后期的使用需求。研究表明,通过沿空留巷“卸-支-护”技术能够有效切顶卸压,承载顶板变形,从而有效控制沿空留巷的巷道变形,保障了留巷正常使用,降低了后期维护费用。
关键词
沿空留巷
切顶卸压
“卸-支-护”技术
黔西
Keywords
gob-side entry
cutting top relief
“unloading-support-protection”technology
Western Guizhou
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制研究
被引量:
1
7
作者
王洪谦
刘守全
机构
永贵能源开发有限责任公司新田煤矿
江西省煤炭集团(贵州)矿业
有限责任公司
小牛
煤矿
出处
《工矿自动化》
2011年第9期61-64,共4页
文摘
提出一种基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制策略。该控制策略将传统的对电流有功、无功分量进行控制的方法改为直接对PWM整流器有功功率、无功功率进行控制,并采用虚拟磁链定向方法进行坐标变换,提高了整个变频调速系统的动态性能和可靠性,降低了系统成本;采用一种虚拟磁链积分初值估算方法来辨识磁链初值,在PWM整流器启动后将积分得到的虚拟磁链减去磁链初值,从而消除虚拟磁链中的直流分量。Matlab仿真结果证明了该控制策略的有效性。
关键词
变频调速系统
PWM整流器
直接功率控制
虚拟磁链定向
虚拟磁链初值估算
Keywords
frequency-conversion speed-regulation system, PWM rectifier, direct power control, virtual flux orientation, estimate of initial virtual flux value
分类号
TD614 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型研究
陈祖国
张宁博
高园园
王晓鹏
黄霓
李洋
《中国煤炭》
北大核心
2024
6
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职称材料
2
特厚复合顶板锚杆支护角度确定新方法
曹俊才
左宇军
何晨宏
季争争
《煤炭工程》
北大核心
2017
2
在线阅读
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职称材料
3
融合残差信息轻量级网络的运煤皮带异物分类
程德强
徐进洋
寇旗旗
张皓翔
韩成功
于彬
钱建生
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
53
在线阅读
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职称材料
4
高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术
梁银权
王进尚
冯星宇
《煤炭工程》
北大核心
2019
30
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
贵州矿区“两高一低”煤层钻冲联动高效抽采技术研究
梁银权
王进尚
冯星宇
《煤炭工程》
北大核心
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
黔西高瓦斯工作面沿空留巷“卸-支-护”技术研究
王晓鹏
刘东亮
曹春晓
倪惠宁
《中国矿业》
2022
4
在线阅读
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职称材料
7
基于虚拟磁链定向的PWM整流器直接功率控制研究
王洪谦
刘守全
《工矿自动化》
2011
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职称材料
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