为实现煤矿无人化综采作业,根据智能化采煤机的作业要求,研究了采煤机智能感知、智能控制、智能截割、远程可视化监控以及综采机组物联网技术,实现了采煤机组的无人操作、远程监控。通过在煤矿现场的应用试验,可实现采煤机作业过程中的自主定位、自动调高、自我诊断、自适应牵引、远程可视化监控,为建设无人化综采工作面奠定了重要基础。
基于对煤矿安全已有技术成就的阐述,结合对互联网＋概念、特征的理解,提出构建以煤矿企业、技术服务方、政府作为实施“互联网＋煤矿安全”责任主体,积极推动金融投资机构参与的组织思路;依托煤矿企业建立健全灾害风险监控预警系统、政府构建互联网大数据平台和监管预警系统、技术服务方提供个性化技术产品和专业化技术服务、金融投资机构提供资...
为实现煤矿少人化、智能化、无人化开采的目标,将互联网、大数据、云计算、人工智能化等与煤炭行业深度融合,结合红柳林煤矿大采高工作面自动化建设现状,通过分析研究将高清可视化技术、姿态监控技术、防碰撞技术、人员安全感知技术、EtherNet/IP通信技术、远程技术支持平台建设等关键技术应用于大采高工作面智能化升级改造设计,以实现工作面减...
针对微震监测海量震动波数据实时处理难题,提出了在Spark大数据处理平台上对大量震动数据进行处理,提出基于粒子群寻优策略的震动波震源TDOA定位的并行计算程序思路,并在3台机器组成的小型Spark集群环境下进行试验验证。试验证明了在Spark平台上做海量震动波数据处理的可行性,并且证明了与单机震源定位计算相比,此方法可以有效加快最优解的收敛...
针对目前国内智慧矿山还处于起步建设阶段,各个煤矿存在的多系统缺乏统一规范标准,不能及时挖掘大数据潜在价值,大部分矿井没有三维实景综合信息展示平台,不能有效解决实时感知重大灾害的预警预报,有效及时搜救决策等迫切需要解决的问题,讨论了互联网＋智慧煤矿的建设应该着重推进综采工作面智慧感知、“一网一站”综合智慧通信、三维实景智慧管...
针对煤矿安全生产信息化的发展及现状,总结“互联网＋”背景下煤矿安全信息化的内涵,提出互联网＋煤矿安全信息化就是将物联网、云计算、大数据等新一代IT创新变革技术及概念与煤炭工业深度融合,实现煤矿生产的安全、低耗及高效。同时,从煤矿物联网、煤矿云计算、煤矿大数据三方面分析互联网＋煤矿安全信息化的关键技术,并在此基础上提出了由信...
为合理选用监测预警方法以便进行高效的冲击地压防治,通过工程与文献调研、理论分析、现场实践等方法,分析总结了我国煤矿冲击地压发生特征、影响因素、发生机理、监测预警手段等。结果表明：冲击地压大多发生在巷道,破坏范围一般为90～150 m,且矿震能量越大、距离巷道及采场越近,其诱冲可能性越高;冲击地压发生机理一般为静载应力集中和矿震动...
基于文献分析,综述了有关矿井通风智能化领域的主要研究成果,分析了矿井通风智能化技术所涉及的通风网络解算、数据采集与处理、通风系统优化、灵敏度与可靠性计算、漏风处理技术、状态识别方法、最优调节与控制、智能装备等领域的研究现状;设计了建立矿井通风自动化系统的技术路线,并分析了矿井通风自动化系统的应用前景;提出了实现矿井通风系...
为了实现煤炭资源理性开发和煤矿安全生产,基于一条线的井巷智慧线技术,根据煤矿生产特点,提出了适用于煤矿的无线安全监测预警系统设计方案,研发了与智慧线匹配的无线通信和监测终端,设计了通风环境参数监测系统、煤岩瓦斯动力参数监测系统、安全隐患监测子系统,构建了基于人人都是安全员、本质安全化、动态预警、闭环控制等核心思想的矿山安全...
为了实现应急救援数据的共享和互联互通,解决现有矿山应急救援平台相应独立、共享困难、维护困难等问题。面向“互联网＋”的应用,研究了云计算、互联网、大数据等技术,采用面向服务的体系结构,开发了基于云计算的矿山应急救援平台,包括：应急救援指挥系统,应急救援综合保障系统,救援队伍管理系统,应急预案与案例管理系统,救援装备与物资管理系...
针对瓦斯抽采监测系统存在的不同监测点准确计量难题,分析了瓦斯抽采管网监测准确计量影响因素,论述了基于超声相关法流量检测的钻孔汇流管测量仪在瓦斯抽采钻场钻孔监测的技术优势,以及基于横向漫反射的瓦斯浓度检测和基于循环自激式的流量检测的管道瓦斯监测设备在瓦斯抽采管网监测的技术优势;并通过现场性能对比测试,2种设备与校准设备的瓦斯...
针对矿山井下环境的特殊性导致井下监测到的海量信息的获取受到限制等问题,对目前备受关注的基于信号稀疏性的新型采样理论——压缩感知理论进行研究,以矿山物联网为研究对象,介绍了压缩感知基本理论及关键技术,分析了压缩感知理论在这个应用环境中的优势,理论上满足矿山物联网应用的需求。最后,利用Matlab仿真软件,对煤矿井下采集到的瓦斯浓度...
为了有效利用综采工作面自动化系统采集的矿井环境和设备大数据,挖掘数据中存在的潜在规律,通过深入研究数据挖掘技术、大数据技术、专家决策技术,设计了以Spark为核心,集成了Shark SQL、Spark Streaming、Graph X、MLlib等关键技术构建综采自动化专家决策平台,同时,融合了CLIPS专家决策系统技术,提出了离线数据挖掘和在线数据挖掘相融合的方法,...
针对我国煤层气开发利用数据复杂多样、格式各异、分散存储以及海量数据无法充分共享等特点,在充分研究满足信息共享需求的基础上,设计了基于互联网的煤层气元数据管理系统。首先探讨了互联网环境下基于XML的煤层气开发利用元数据标准、元数据自动获取和互联网收割等技术,最后以某煤矿瓦斯地质图、某煤层气数据处理平台报告文档和煤层气利用数据...
为了推进生态文明建设、提高废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术水平,基于互联网＋废弃煤矿隐蔽灾害综合防治内涵与核心问题现状与进展分析,系统探讨了互联网＋废弃煤矿隐蔽致灾因素勘查、隐蔽灾害监测预警、隐蔽灾害综合治理与利用技术的可行性。结果表明：互联网＋废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术是移动互联网、大数据、云计算、物联网等与煤矿安全、...
为进一步提高微震监测系统定位精度,在传统微震监测技术基础上,提出一种新型自震式微震监测技术,通过自主研发自激震源,实现自动变频震动,实时计算煤岩体中纵波传播速度,优化微震系统参数,最终实现高精度、高可靠性监测微震事件。依托该技术自主研发的KJ768自震式微震监测系统已先后在跃进煤矿、石圪台煤矿、龟兹煤矿等多个现场进行了实际应用,...
针对目前基于煤岩分界的自适应调高技术、水平控制技术等智能化采煤控制技术还难以突破的情况,为解决回采工作面的智能化采煤难题,进行了可视化远程干预型智能化采煤控制技术的研究。通过采用基于视频追踪、接力和拼接技术的工作面远景实时呈现的方法,研究了远程干预集中操作技术,集成融合采煤机记忆割煤技术、工作面跟机自动化控制技术,研制了...
针对煤矿井下光照强度低和井下巷道狭长的特点,提出了一种面向煤矿井下带状结构巷道场景的无线多媒体传感器网络单摄像机矿灯视频定位算法。在光照强度低的井下巷道,将矿灯作为井下人员的特征识别物,通过检测矿灯来识别井下人员。摄像机沿着带状结构巷道纵向布置各自独立检测矿灯,计算矿灯在巷道地面上映射点的位置。建立摄像机与矿灯在巷道地面...
针对煤矿井下动目标精确定位系统定位精度低且受非视距条件限制严重的问题,研究信号飞行时间TOF和信号接收强度指示RSSI定位算法的特点及其技术局限性,提出利用已知的锚节点之间的距离,通过TOF和RSSI方法分别得到2组盲节点到2个锚节点的距离比公式的方法,并根据时间差和接收信号强度差分别进行测距运算,以提高定位精度;研究TOF算法和RSSI算法对...
针对当前煤炭产量供大于求的严峻形势,为实现智能化、低成本、低能耗、安全可靠、高效率的生产,在传统矿井生产模式的基础上,以补连塔煤矿为例,介绍了PSI技术在煤矿智能化生产中的实践应用情况,并对PSI系统进行二次开发,扩展了带式输送机界面快速启动以及多条带式输送机、主排水泵集成界面“一键复位”等功能。PSI技术在补连塔煤矿实践应用结果...
针对煤炭市场需求持续下滑,煤矿企业安全生产与成本管理的基本矛盾日趋突出,企业经营压力剧增的现状,为解决煤矿企业煤炭资源、人力资源、机电装备、生产技术等多要素、多参数、多目标的立体动态复杂系统协调管理问题,提出运用“互联网＋”、大数据和现代管理理论,整合煤矿采、掘、机、运、通、地质、防治水等专业信息,构建安全生产协同管理大数...
针对数字化矿山存在的管理模式固化、井下场景不能自动更新等问题,分析了梧桐庄矿数字化矿山工程建设的先进性,介绍了梧桐庄矿数字矿山的总体架构、重点建设内容及实现方案。梧桐庄矿数字化矿山工程是以数据中心为核心,集安全生产过程控制、三维可视化、虚拟现实生产与安全培训为一体的多元化数字矿山工程,形成了集管理、装备、培训三位一体的综...
针对目前煤矿信息化建设体制不健全,安全管理决策方式落后等现象,以田陈煤矿为研究对象,构建了煤矿安全动态诊断系统。该系统以云计算、物联网、数据挖掘技术为支撑,综合集成采掘机运通等专业、人机环管四要素、时间和空间、历史和现势的在线以及日常业务数据,基于动态三维虚拟矿井平台,对煤矿安全生产的各类信息进行展示、分析、推理,挖掘历史...
为解决水体下安全采煤的技术难题,同时有效地保护地表水、地下水资源和水库坝体的安全,在以往研究成果的基础上,采用统计分析、理论计算和工程类比相结合的方法,从水库下采煤的安全性和开采对水库坝体的影响2个方面,对申家庄煤矿扩大区在岳城水库下采煤的安全性进行了论证。研究结果表明：“两带”发育最大高度为92 m,F37和F38断层安全煤柱宽度...
为了从根本上降低可能诱发冲击地压的应力集中程度,有效遏制我国煤矿冲击地压事故的发生,在采用相似模拟和数值模拟研究应力对诱发煤矿冲击地压的影响基础上,提出了防治煤矿冲击地压的区域应力控制技术,介绍了这项技术中地应力测量、三维地质力学建模、三维地应力场反演和冲击地压区域防范四大步骤的实施方法,并在双鸭山矿区某冲击地压矿井开展...
为从锚杆（索）支护的角度进行巷道冒顶隐患预警,基于现场实践,提出了基于锚杆（索）支护力监测的巷道冒顶隐患预警方法,建立了锚杆（索）支护力基础预警指标与支护异常倾向识别指标体系,据此研发了巷道冒顶隐患预警仪,该仪器由锚杆（索）监测预警传感器和监测预警终端组成,采用多测点分离式设计,可有效分析处理巷道冒顶隐患预警指标。该技术在...
针对塔拉壕煤矿2102辅运输巷掘进期间曾发生冒顶事故,为了保证弱黏结顶板巷道支护安全可靠,通过计算机数值模拟研究了主应力偏转方向为0°、15°、30°、45°、60°、75°及90°时,弱黏结顶板巷道围岩塑性区的分布特征,揭示了巷道围岩的破坏规律,当主应力偏转方向为30°和45°时,顶板围岩塑性区尺寸最大,破坏深度达3.9 m,帮部围岩塑性破坏程度较小,塑性区...
为了研究回采煤层瓦斯解吸规律,准确预测回采煤层瓦斯涌出量,以赵固二矿煤样为研究对象,进行不同孔隙压力条件下从解吸开始前60 min颗粒煤、非受载原煤和受载原煤瓦斯解吸试验,系统分析煤样瓦斯解吸速率和解吸量。试验结果表明：随着回采工作面向前推进,前方煤体一定范围内煤体原生孔隙裂隙遭受破坏,增大了瓦斯放散速率。在前3 min快速解吸阶段,...
为了能缩短现场瓦斯压力测定时间,探讨了被动式测压方法,从理论上分析了测压钻孔半径与入煤深度对瓦斯压力测定所需时间的影响,并建立计算模型,推导出了瓦斯压力测定稳定时间的计算公式,结果表明：煤层瓦斯压力测定稳定时间与测压钻孔半径的4/3次方成正比,与测压钻孔入煤深度的2/3次方成正比。现场试验表明：在相同的钻孔暴露时间下,钻孔半径与...
针对红会一矿复采生产中自燃火灾事故频发的特点,通过对综放复采工作面火灾事故统计研究,提出了煤矿火灾事故具有季节性,深刻分析了煤矿火灾事故和矿井自然风压季节性变化规律,并进一步研究了自然风压季节性变化对综放复采工作面采空区、小煤矿破坏区风压、风量,通风供氧方式的影响,造成采空区及破坏封闭区氧含量相对增加的气候条件。通过采取矿...
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