基于知识图谱关系路径推理及相似度判别的机械故障源精确定位方法

1

作者 奥帅 王嘉欢 马波 《机电工程》 北大核心 2025年第2期387-396,共10页

应用知识图谱进行机械故障诊断时,存在难以精确定位故障根源的问题,为此,提出了一种基于知识图谱关系路径推理及相似度判别的机械故障源精确定位方法。首先,分析了现有的基于知识图谱的机械故障诊断研究现状,并详细阐述了知识图谱的构... 应用知识图谱进行机械故障诊断时,存在难以精确定位故障根源的问题,为此,提出了一种基于知识图谱关系路径推理及相似度判别的机械故障源精确定位方法。首先,分析了现有的基于知识图谱的机械故障诊断研究现状,并详细阐述了知识图谱的构建方法、基于关系路径的推理方法、基于关系权重的相似度计算方法,以及基于德尔菲法的权重设置方法;然后,采用“自顶向下”的方式构建了机械设备故障诊断知识图谱,并对基于关系路径的推理方法进行了优化设计,在正向推理得到可能的故障原因基础上,进行了反向推理,得到了与可能故障原因相关联的故障现象集合;最后,对输入的故障现象集合与关联故障现象集合进行了相似度判别,并从大到小进行了排序,将排序好的故障原因作为最终的诊断结论,对双滚筒采煤机的典型故障进行了诊断,构建了采煤机的诊断知识图谱,验证了该方法的有效性。研究结果表明:利用知识图谱关系路径推理及相似度判别方法,针对故障案例“截割电机机身温度偏高,截割电机阻值低于正常范围”,诊断得出截割电机绕组绝缘失效的故障概率为inf(无穷大),截割电机风扇故障的概率为0.735 2,采煤机过负荷运行的故障概率为0.548 8,与故障机理相符,实现了机械故障源精确定位目的。该方法可为改进基于知识图谱的机械故障诊断方法提供参考。 展开更多

关键词 采煤机械 机械故障诊断 知识图谱关系路径推理 相似度判别 机械设备故障诊断知识图谱 故障精确定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

陕北煤矿沉陷区植被多样性及群落稳定性评价

2

作者 白清才 王智欣 +3 位作者 于欢 王丹 魏天兴 范德卉 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第3期189-196,共8页

探究陕北煤矿沉陷区植被重建对生态系统稳定性的影响,为煤矿沉陷区植被重建优化提供科学指导。以陕北煤矿沉陷区典型植被群落为研究对象,采用植物群落调查法收集数据,应用物种多样性及稳定性拟合分析,阐明煤矿沉陷区植被恢复初期的群落... 探究陕北煤矿沉陷区植被重建对生态系统稳定性的影响,为煤矿沉陷区植被重建优化提供科学指导。以陕北煤矿沉陷区典型植被群落为研究对象,采用植物群落调查法收集数据,应用物种多样性及稳定性拟合分析,阐明煤矿沉陷区植被恢复初期的群落结构及稳定性特征。结果表明:矿区林下植物物种组成共30种,隶属9科17属,9种生活型,处于植被恢复初期,林下植物种类单一,不同植物群落以禾本科、豆科、菊科植物为主,生活型多为一年生或多年生草本。杜松植物群落的Margalef丰富度指数和Simpson多样性指数较高,其物种种类多样性最高;草地植物群落的Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数较高,其物种均匀度最高。蒲公英、茵陈蒿和草木樨状黄耆是重要值和生态位宽度排序前3的物种;煤矿植被重建初期,各植物群落偏离群落稳定点,均处于不稳定阶段,杜松、云杉和油松群落的稳定性优于草地群落。陕北煤矿沉陷区尚处于植被重建初期,物种组成简单,物种多样性低且群落不稳定,在后续植被经营管理过程中可引入阔叶树种等适应性较强的植物。 展开更多

关键词 植被重建 植物多样性 群落稳定性 生态位宽度 煤矿沉陷区

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于“生态+景观+经济”模式的矿区生态修复与人居环境建设研究:以陕西省府谷县三道沟煤矿沉陷区为例

3

作者 郅三占 白清才 +5 位作者 于欢 王丹 魏天兴 范德卉 李世杰 谢宇 《中国矿业》 2025年第8期104-111,共8页

煤炭高强度开采造成地表沉陷及地质灾害频发,而传统的煤矿沉陷区生态治理模式成本高、实施阻力大、生态效益差,难以实现区域生态环境与经济发展之间的平衡。当前,矿区生态修复亟需探索可行的生态修复未来模式和实施路径,通过模式创新,... 煤炭高强度开采造成地表沉陷及地质灾害频发,而传统的煤矿沉陷区生态治理模式成本高、实施阻力大、生态效益差,难以实现区域生态环境与经济发展之间的平衡。当前,矿区生态修复亟需探索可行的生态修复未来模式和实施路径,通过模式创新,实现矿区生态修复效益的可持续发展。本文以陕西省府谷县三道沟煤矿沉陷区的生态修复案例为实例,围绕“现状-问题-对策-效果”的逻辑链,通过实地调研,系统分析沉陷区生态治理过程中面临的问题,对沉陷区的生态修复路径、模式与技术进行多层次剖析,并客观评价基于“生态+景观+经济”模式下的矿区生态环境治理效果。研究结果表明,三道沟煤矿沉陷区在治理实践中采取精细化分区策略,坚持以自然恢复为主,人工干预为辅的原则,重点推进林业复垦和农业复垦工程,成功建成沉陷区生态林和农田示范区,实现了该区生态系统的结构修复和功能重建,有效促进了该区自然和乡村人居环境的协同发展。本实例证明,在以“生态+景观+经济”为核心的矿区生态修复综合治理模式中,能显著提升生态效益,对同类型煤矿沉陷区的生态治理具有推广意义,可为实现矿区地质环境治理与乡村振兴战略的有机统一提供理论依据,也可为矿区生态环境的可持续发展提供技术参考和实践经验。 展开更多

关键词 生态修复 沉陷区 修复路径 绿色矿山 生态产品 生态治理

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿综采工作面智能降尘系统研究与应用

4

作者 梁伟锋 《中国煤炭》 北大核心 2025年第4期120-125,共6页

为了解决煤矿综采工作面开采过程中产生的粉尘灾害,为井下工作人员营造良好的工作环境,研究了一种以喷雾降尘法为基础的综采工作面智能降尘系统。介绍了智能降尘系统总体架构设计,详细阐述了智能降尘系统流程和关键技术。该智能降尘系统... 为了解决煤矿综采工作面开采过程中产生的粉尘灾害,为井下工作人员营造良好的工作环境,研究了一种以喷雾降尘法为基础的综采工作面智能降尘系统。介绍了智能降尘系统总体架构设计,详细阐述了智能降尘系统流程和关键技术。该智能降尘系统以GCG500型粉尘浓度传感器和喷雾降尘装置为核心,通过计算最佳喷雾雾粒直径,根据粉尘浓度监测结果实时调整喷雾颗粒粒径,使得综采工作面的粉尘浓度始终处于相对稳定的区间。经过在三道沟煤矿45205综采工作面的应用和对现场实际数据的分析,验证了该智能降尘系统稳定的粉尘浓度监测能力和现场实用性,经计算综合降尘效率超过了90%。 展开更多

关键词 智能降尘系统 矿井粉尘 磁化水雾 粉尘浓度监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

大采高综采工作面尘源跟踪喷雾降尘关键技术及其应用 被引量：6

5

作者 刘立仁 吕明杰 +1 位作者 郑磊 何生田 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期89-94,共6页

为提高煤矿井下大采高综采工作面粉尘捕获、沉降效率,针对大采高工作面空间分布广、粉尘运移范围大、传统喷雾方式不能有效覆盖产尘源等问题,在分析大采高综采工作面喷雾降尘效率影响因素的基础上,通过激光雾径测试平台、流量监测装置... 为提高煤矿井下大采高综采工作面粉尘捕获、沉降效率,针对大采高工作面空间分布广、粉尘运移范围大、传统喷雾方式不能有效覆盖产尘源等问题,在分析大采高综采工作面喷雾降尘效率影响因素的基础上,通过激光雾径测试平台、流量监测装置及多谱勒激光粒度分析仪测试喷嘴雾化参数,研发尘源跟踪喷雾降尘系统,实现了采煤机截割滚筒“三维立体”跟踪喷雾降尘。研究结果表明:大采高综采工作面喷雾降尘效率与喷嘴耗水量、喷雾覆盖面积和雾滴粒径等参数有关,并以此建立降尘效率公式;风速对喷嘴雾化降尘效率有重要影响作用,对每个单独喷嘴而言,风速的增加会降低喷嘴的降尘效率;根据计算得出不同风速条件下各喷嘴的降尘效率结果,优先推荐的喷嘴是SS1507;研制了一种具有流量控制功能的尘源跟踪喷雾降尘系统,实现跟踪喷雾降尘的可控及减少耗水量;并在三道沟煤矿85219大采高综采工作面进行现场应用,应用后上滚筒采煤机位置总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为91.15%和81.96%,下滚筒采煤机位置总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为90.61%和83.54%,该喷雾降尘技术显著降低85219大采高综采工作面空间的粉尘浓度,对矿山安全生产以及改善职工作业环境具有重要的意义。 展开更多

关键词 大采高综采面 粉尘污染 尘源跟踪 喷雾降尘

在线阅读 下载PDF 职称材料

综采工作面风流-煤尘逸散规律及防控技术研究 被引量：1

6

作者 高成 刘立仁 +1 位作者 郑磊 吕明杰 《工矿自动化》 北大核心 2025年第1期111-118,共8页

综采工作面采煤机在截割煤体时会产生明显的湍流风,使得采煤区风速发生变化,诱导煤尘颗粒向人行道区域横向扩散。为探究截割湍流风对截割煤尘横向扩散规律的影响,采用多重参考系(MRF)模型对滚筒旋转割煤进行仿真,对不同割煤状态下综采... 综采工作面采煤机在截割煤体时会产生明显的湍流风,使得采煤区风速发生变化,诱导煤尘颗粒向人行道区域横向扩散。为探究截割湍流风对截割煤尘横向扩散规律的影响,采用多重参考系(MRF)模型对滚筒旋转割煤进行仿真,对不同割煤状态下综采工作面风流-煤尘耦合运移规律进行数值模拟,得到工作面风流分布与煤尘浓度分布的关系。为降低截割湍流风对煤尘横向扩散的影响,提出一种采煤机尘源跟踪喷雾降尘系统,通过安装在支架顶梁或前探梁上的喷雾装置在采煤机滚筒与人行道间形成雾幕,削弱截割湍流风的扰动作用,阻隔煤尘颗粒横向扩散,实现对滚筒截割尘源的动态跟踪。仿真结果表明,不同割煤状态下滚筒转动产生的截割湍流风使风流向人行道区域发生偏移,当滚筒转速为29.29 r/min、系统风速为1.40 m/s时,其横向偏移分速度可超过0.54 m/s,并使煤尘颗粒向人行道区域扩散,出现浓度超过300 mg/m3的煤尘团,尤其是顺风割煤时煤尘横向扩散更为明显,人行道处煤尘浓度达385.12 mg/m^(3)。现场测试结果表明,采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术的降尘率达83.68%,且单个喷洒点的待机能耗低于10 W。 展开更多

关键词 综采工作面 煤尘治理 多重参考系模型 截割湍流风 截割煤尘横向扩散规律 尘源跟踪 喷雾降尘 MRF

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于曲波转换和经验模态分解技术的矿井地震数据去噪方法

7

作者 刘党党 王兵 +3 位作者 宗培超 冯国轩 李志勇 孙瑞雪 《中国煤炭》 北大核心 2025年第7期179-188,共10页

针对井工煤矿地震透射数据随机噪音和相干噪音严重、地震数据波场信息复杂、频带过滤等常规方法去噪效果不理想的情况,以三道沟煤矿45206工作面为例,采用曲波转换阈值滤波方法和经验模态分解技术(EMD)相结合,对工作面地震透射数据进行... 针对井工煤矿地震透射数据随机噪音和相干噪音严重、地震数据波场信息复杂、频带过滤等常规方法去噪效果不理想的情况,以三道沟煤矿45206工作面为例,采用曲波转换阈值滤波方法和经验模态分解技术(EMD)相结合,对工作面地震透射数据进行去噪处理,运用曲波转换先消除部分随机噪音和相干噪音,再用EMD进一步去除高频干扰,提取有效信号,提高数据质量。通过对比去噪前后数据获得的工作面三维逆时偏移成像结果,验证了该去噪方法对地震资料的信噪比和分辨率有明显提高。 展开更多

关键词 曲波转换方法 经验模态分解 矿井地震透射 数据去噪 相干噪音 随机噪音

在线阅读 下载PDF 职称材料

水力耦合作用下煤岩渗流动态演化规律 被引量：1

8

作者 吕明杰 刘立仁 +1 位作者 张小涛 陈博 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期36-47,共12页

为探究煤层注水时水在煤体中的渗流演化规律,采用实验室试验与数值模拟结合的方法,开展了地应力及孔隙水压力耦合作用下煤体结构变形及渗透率演化规律试验,并建立了水力耦合下体积变形演化数学模型,基于UDF二次开发进行了煤岩注水渗流... 为探究煤层注水时水在煤体中的渗流演化规律,采用实验室试验与数值模拟结合的方法,开展了地应力及孔隙水压力耦合作用下煤体结构变形及渗透率演化规律试验,并建立了水力耦合下体积变形演化数学模型,基于UDF二次开发进行了煤岩注水渗流动态演化数值模拟。研究结果表明:煤岩孔隙率变化受应力与水压共同作用的影响;煤岩轴向变形量与水压分布由上至下呈递减式传递,体积变形与轴向力、孔隙水压大小成正相关;孔隙水压为赋存于孔裂隙的自由水提供渗透动力,并对煤岩基质骨架产生力学作用,水压越大,煤岩基质骨架越容易破坏;采用UDF程序加载渗透性试验结果对孔隙率随孔隙水压变化进行拟合的结果更接近试验结果,误差较小,对于研究煤岩渗流规律可以提供一定的参考。 展开更多

关键词 煤层注水 渗流 UDF 孔隙率 流固耦合 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

大采高浅埋深煤层覆岩破坏规律数值模拟 被引量：7

9

作者 朱庆伟 蒋军 +3 位作者 张润安 马矿生 高林君 霍雷敏 《煤炭工程》 北大核心 2013年第11期75-78,共4页

黄土层地质条件复杂,尤其是在山区,使得煤层开采引起的地表变形移动规律与平原地区有着很大的不同,特别是对大采高,浅埋深煤层更是如此。文章以最具代表性的三道沟矿区为例,运用FLAC3D模拟计算大采高开采引起的沉陷规律,并与现场已有实... 黄土层地质条件复杂,尤其是在山区,使得煤层开采引起的地表变形移动规律与平原地区有着很大的不同,特别是对大采高,浅埋深煤层更是如此。文章以最具代表性的三道沟矿区为例,运用FLAC3D模拟计算大采高开采引起的沉陷规律,并与现场已有实测数据进行对比分析,得出:通过选取合适的边界约束条件(如模型前后为固定约束,模型表面为自由边界)及岩土物理参数,并对模型进行适当的简化,可以较为准确地模拟出地表沉陷破坏的初步规律,从而掌握将要开采区域未来可能的移动变形破坏情况,提前做好相应准备。此成果对黄土山区研究大采高,浅埋深煤层的地表变形移动规律具有一定的理论价值和科学实践意义。 展开更多

关键词 大采高 浅埋深 黄土层 数值模拟 FLAC3D

在线阅读 下载PDF 职称材料

近距离煤层交叉工作面矿压特征及煤柱参数优化 被引量：1

10

作者 王智欣 高林君 +1 位作者 胡伟 徐强 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期275-283,共9页

近距离交叉工作面巷道分别位于上部煤层遗留煤柱和采空区下,其矿压显现特征与近距离煤层平行工作面布置有较大差异。三道沟煤矿2^(-2)与3号煤层层间距较小,且受无煤区等地质条件限制上下煤层工作面呈交叉布置。采用现场实测、理论分析... 近距离交叉工作面巷道分别位于上部煤层遗留煤柱和采空区下,其矿压显现特征与近距离煤层平行工作面布置有较大差异。三道沟煤矿2^(-2)与3号煤层层间距较小,且受无煤区等地质条件限制上下煤层工作面呈交叉布置。采用现场实测、理论分析和数值模拟的方法,对遗留煤柱和采空区下巷道矿压显现特征进行研究,确定受遗留煤柱集中力作用时下煤层区段煤柱优化尺寸。结果表明:3号煤层留设20 m区段煤柱条件下不同位置巷道稳定性均较好,巷道受遗留煤柱集中应力影响矿压显现比采空区下更为明显;考虑近距离煤层开采集中应力传递特征,提出近距离煤层开采影响系数α,遗留煤柱和采空区影响系数分别为1.22和0.62,确定遗留煤柱下区段煤柱最小宽度为12.82 m;留设8 m煤柱时应力呈单峰分布,煤柱整体塑性破坏,12~20 m煤柱宽度时应力呈双峰分布,煤柱中部存在约5~15 m弹性区,煤柱仍具有较高承载性能。确定近距离开采下煤层区段煤柱优化宽度为13 m并在地质条件相同的30102工作面进行验证,巷道稳定性较好。 展开更多

关键词 近距离 交叉工作面 矿压显现 极限平衡区 参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

大采高工作面片帮机理及控制技术研究 被引量：9

11

作者 段伟华 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期147-153,共7页

针对大采高工作面在来压期间顶板破碎、架间漏矸、煤壁片帮、端部冒顶等一系列安全问题,以三道沟煤矿八盘区85205大采高工作面为研究对象,采用理论分析、实验室试验与现场实测等方法,得到了85205大采高工作面5-2煤层开采时矿压显现规律... 针对大采高工作面在来压期间顶板破碎、架间漏矸、煤壁片帮、端部冒顶等一系列安全问题,以三道沟煤矿八盘区85205大采高工作面为研究对象,采用理论分析、实验室试验与现场实测等方法,得到了85205大采高工作面5-2煤层开采时矿压显现规律与煤壁片帮控制关键技术。研究结果表明:当煤层与其上覆岩层间摩擦力大于等于均布荷载时,煤层与其上岩层交界面处为容易发生片帮区域;当煤层与其上覆岩层间摩擦力小于均布荷载时,煤层在采高位置的0.578倍区域处为容易发生片帮区域。根据煤体强度试验数据分析确定了85205大采高工作面煤壁属Ⅲ类不稳定煤壁。通过现场监测可知,工作面回采期间,初次来压步距为75 m,周期来压步距为17.5~25.8 m,平均步距为22.7m,侧向支承压力的影响范围在14~16 m,区段巷道最大顶底板及两帮移近量均小于警戒值。最后结合工作面情况综合分析,提出设备检修期间防片帮的"六必须"管理技术措施和来压期间提高支架初撑力、打设防护网及动态全方位监测等综合防治方法。 展开更多

关键词 大采高 矿压观测 片帮机理 围岩控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

电沉积纳米墙仿生结构涂层及其海水防腐防污研究 被引量：1

12

作者 丁序海 候吉浩 +2 位作者 魏乾柱 邱日 于溢禛 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2023年第7期33-42,共10页

针对铜的海水腐蚀和生物污损问题,采用一步电化学沉积法在紫铜表面制备了基于纳米墙形貌的超疏水涂层(SHS),通过将稳定的油相替代SHS涂层中不稳定的空气膜,得到超滑涂层(SLIPS)。所制备的SHS静态接触角为165 o,表现出优良的超疏水性能。... 针对铜的海水腐蚀和生物污损问题,采用一步电化学沉积法在紫铜表面制备了基于纳米墙形貌的超疏水涂层(SHS),通过将稳定的油相替代SHS涂层中不稳定的空气膜,得到超滑涂层(SLIPS)。所制备的SHS静态接触角为165 o,表现出优良的超疏水性能。在3.5 wt.%NaCl水溶液中,裸铜以及SLIPS的自腐蚀电流密度分别为1.08×10^(-6) mA/cm^(2)和2.98×10^(-9) mA/cm^(2),表明SLIPS具有耐海水腐蚀性能;经过6 d浸泡后,SLIPS的阻抗模值仍比裸铜高,说明该涂层对紫铜具有长效防腐蚀作用。以硅藻作为目标污损生物,在硅藻悬浊液浸泡3 d后,裸铜、SHS、SLIPS表面生物附着密度分别为4.56×10^(5) cells/cm^(2)、4.13×10^(4) cells/cm^(2)、3.59×10^(3) cells/cm^(2),SLIPS表面附着的生物量较裸铜表面显著减少,表明SLIPS具有良好的防生物污损能力。在裸铜、SHS、SLIPS表面冰的黏附强度分别为127 kPa、56 kPa和19 kPa,超滑表面与冰的黏附力最小且远低于铜表面,说明超滑表面具有良好的防结冰性能。 展开更多

关键词 仿生 紫铜 超疏水涂层 电沉积 海洋腐蚀 生物污损 防冰

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于半导体复合材料电解制氯用于海洋光学窗口防生物污损

13

作者 王智欣 高圆圆 +5 位作者 高林君 胡伟 刘立仁 金腾 邱日 魏寅莎 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2023年第7期43-52,共10页

随着人们对海洋资源的不断开发利用,水下传感器的应用越来越广泛。然而水下传感器的光学窗口极易受海洋生物污损的影响,从而导致采集的数据严重失准。为更好地解决水下光学窗口的生物污损问题,采用电化学恒电位电解方法,在导电玻璃ITO上... 随着人们对海洋资源的不断开发利用,水下传感器的应用越来越广泛。然而水下传感器的光学窗口极易受海洋生物污损的影响,从而导致采集的数据严重失准。为更好地解决水下光学窗口的生物污损问题,采用电化学恒电位电解方法,在导电玻璃ITO上,制备了对电解海水析氯反应具有高效催化作用的Co(OH)_(2)涂层。结果表明:电解析氯产生的次氯酸是一种良好的杀菌剂,对海洋中的污损生物具有很好消杀作用。在质量分数3.5%的氯化钠溶液中,所制备催化剂涂层的催化活性、选择性和耐久性均优于传统的贵金属催化剂,且成本较低。与导电玻璃ITO相比,沉积有催化剂涂层的导电玻璃ITO能够有效抑制藻类在光学窗口的附着和生长,有助于保持光学窗口的高透光率。该方法为海洋光学传感器的防生物污损提供了有益的策略。 展开更多

关键词 生物污损 电解析氯 水下光学窗口 电化学沉积 氢氧化钴

在线阅读 下载PDF 职称材料