煤矿防冲钻孔机器人全自主钻进系统关键技术 被引量：14

1

作者 王忠宾 司垒 +6 位作者 魏东 戴剑博 顾进恒 邹筱瑜 张聪 闫海峰 谭超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1240-1258,共19页

针对高地应力矿井钻孔卸压作业智能化程度低的技术难题,总结分析了国内外钻孔卸压技术和装备的研究现状,指出研发高性能、高可靠、高效率的防冲钻孔机器人全自主钻进系统是破解冲击地压防治难题的重要发展方向。为此,凝练了影响钻进系... 针对高地应力矿井钻孔卸压作业智能化程度低的技术难题,总结分析了国内外钻孔卸压技术和装备的研究现状,指出研发高性能、高可靠、高效率的防冲钻孔机器人全自主钻进系统是破解冲击地压防治难题的重要发展方向。为此,凝练了影响钻进系统性能的“孔位精准识别、钻具姿态精确感知、无线电磁随钻智能检测、钻具运行状态智能识别和钻进系统精确控制”五大关键技术,并给出了解决思路和方法。针对在复杂恶劣环境下卸压孔的精确识别问题,设计了融合图像尺寸调节和多阶段训练模式的卸压孔图像样本扩充SinGAN模型,引入多层特征融合优化的FasterRCNN,构建了基于改进SqueezeNet轻量级网络架构的孔位识别模型,以实现卸压孔位的准确快速识别;针对钻具姿态精确感知问题,提出了基于改进梯度下降法算法优化无迹卡尔曼滤波的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)初始对准方法,设计了多个IMU的空间阵列布局方式,研究了基于BP神经网络的钻具姿态误差补偿方法,旨在提高钻具姿态的解算精度,实现精准钻孔卸压;针对复杂地质环境下钻进工况的精确检测问题,搭建了煤矿井下随钻测量无线电磁传输系统架构,探讨了微弱电磁波信号自适应调制和随钻高速双向电磁传输技术原理,研究了孔底地质参数、几何参数和工程参数的测量原理和实现过程;针对钻进系统运行状态识别问题,构建了钻进信号时域、频域、时频域的多域特征和深度网络高级特征提取架构,提出了钻进系统关键零部件健康状态评估和故障诊断技术,构建了基于改进蝙蝠优化长短期记忆网络的卡钻风险因子预测模型,实现对卸压钻具卡钻状态的准确预测;针对钻进系统的精确控制问题,分析了钻进系统的液压系统工作原理,构建了考虑煤岩性状的钻进系统精确控制方案,探讨了基于转矩和位置的钻进系统最优控制参数求解原理,旨在实现钻进回转系统和给进系统的智能协同控制和并行作业。 展开更多

关键词 防冲钻孔机器人 卸压孔识别 钻具姿态感知 无线电磁检测 钻进状态识别 智能协同控制

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陕北煤炭资源回采率现状与对策研究 被引量：10

2

作者 范立民 蒋泽泉 郭维森 《国土资源科技管理》 2006年第3期77-81,共5页

煤炭矿井回采率的高低,不仅关系到资源的节约利用,还关系到矿区环境保护问题。通过调查陕北9个生产矿井的煤炭资源回采率,发现其开采煤层均为中厚煤层和厚煤层,按照规定,矿井回采率最低应为75%,9个生产矿井全部没有达到75%的国家规定标... 煤炭矿井回采率的高低,不仅关系到资源的节约利用,还关系到矿区环境保护问题。通过调查陕北9个生产矿井的煤炭资源回采率,发现其开采煤层均为中厚煤层和厚煤层,按照规定,矿井回采率最低应为75%,9个生产矿井全部没有达到75%的国家规定标准,其中矿井回采率最高的为68.7%,最低29.3%。分析原因,除客观条件(如煤层厚度)等因素外,生产单位珍惜资源的意识淡漠,监管缺位和管理制度缺陷都在很大程度上影响了回采率的提高。 展开更多

关键词 回采率 煤炭资源 生产矿井 对策 陕北

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基于水下典型操作任务的机械手爪结构设计 被引量：7

3

作者 刘正士 朱光胜 +1 位作者 王勇 葛运建 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第8期60-61,共2页

文章首先对几种典型的机器人用机械手爪进行比较,综合考虑具体的作业环境、抓取能力和设计方案的简便性、可靠性,确定选取三爪结构。接着进行结构设计,用直流伺服电机驱动,用推动螺杆、平行四杆机构和曲柄滑块机构的组合而成的机构作为... 文章首先对几种典型的机器人用机械手爪进行比较,综合考虑具体的作业环境、抓取能力和设计方案的简便性、可靠性,确定选取三爪结构。接着进行结构设计,用直流伺服电机驱动,用推动螺杆、平行四杆机构和曲柄滑块机构的组合而成的机构作为运动变换单元。并且设计了导向装置。同时,进行了防水设计。最后基于机械手爪的水下典型操作任务对传感器进行了合理的布置。 展开更多

关键词 机械手爪 结构设计 防水设计 传感器

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一种机械臂运动学研究及3D仿真平台构建 被引量：2

4

作者 李宪华 张雷刚 +1 位作者 张军 于清波 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第3期39-44,共6页

针对川崎机械臂FS03N的构型特点,提出了一种逆运动学的求解方法。采用DH法建立了机械臂的连杆坐标系,得到正运动学方程,通过变量分离将机械臂姿态采用欧拉角表示,得到了机械臂位姿的一组广义坐标。通过对FS03N的构型分析,采用几何法与... 针对川崎机械臂FS03N的构型特点,提出了一种逆运动学的求解方法。采用DH法建立了机械臂的连杆坐标系,得到正运动学方程,通过变量分离将机械臂姿态采用欧拉角表示,得到了机械臂位姿的一组广义坐标。通过对FS03N的构型分析,采用几何法与反变换法相结合的方法,以解的组合关系为基础,得到了机械臂的8组封闭解。建立了基于Matlab的机械臂算法验证与3D仿真运动平台,验证了逆运动学解算的正确性,为机械臂的轨迹与路径规划提供了前提条件。 展开更多

关键词 机械臂 逆运动学 组合关系 封闭解 仿真验证

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两关节压电机械臂刚柔耦合振动特性分析

5

作者 马天兵 陈凯 +1 位作者 刘健 杜菲 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第1期6-15,共10页

刚柔两关节机械臂的振动情况十分复杂,为对其振动进行控制,需要对其刚柔耦合下的振动特性进行探究,并分析不同因素对振动的影响情况。针对此问题,首先,利用拉格朗日方程与假定模态法对刚-柔耦合机械臂进行建模,并结合关节柔性对模型进... 刚柔两关节机械臂的振动情况十分复杂,为对其振动进行控制,需要对其刚柔耦合下的振动特性进行探究,并分析不同因素对振动的影响情况。针对此问题,首先,利用拉格朗日方程与假定模态法对刚-柔耦合机械臂进行建模,并结合关节柔性对模型进行优化,仿真对比两种模型的差异;其次,搭建刚柔两关节压电机械臂实验平台,选取电机转速、细分等作为影响因素,设计正交试验进行振动测量;最后,对测量信号进行基于小波变换的时频谱分析,选择振动强度等作为信号振动特征,归纳总结不同因素对振动特性的影响关系。经过实验与分析,验证了考虑关节柔性优化后的模型仿真结果更贴近于实验结果,得到了细分、转速等因素对机械臂振动特性相对具体的影响情况,为后续的振动控制奠定了一定的研究基础。 展开更多

关键词 刚柔耦合 两关节机械臂 振动特性分析 正交试验 小波变换

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钻锚机器人人机安全避碰方法 被引量：3

6

作者 朱蓉军 夏晶 +1 位作者 赵思远 马胜利 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期823-830,共8页

为解决快速掘进系统中钻锚机器人无法实时监测辅助人员的运动,导致钻机与辅助人员可能发生非期望碰撞的问题,从钻锚机器人控制系统角度出发,提出一种钻锚机器人人机安全避碰方法。首先,基于深度视觉实时获取人体骨骼点图构建辅助人员球... 为解决快速掘进系统中钻锚机器人无法实时监测辅助人员的运动,导致钻机与辅助人员可能发生非期望碰撞的问题,从钻锚机器人控制系统角度出发,提出一种钻锚机器人人机安全避碰方法。首先,基于深度视觉实时获取人体骨骼点图构建辅助人员球扫掠凸体碰撞检测模型,基于钻锚机器人三维模型构建钻机球扫掠凸体碰撞检测模型,并使用深度视觉传感器与钻机行程及角度传感器获取的数据实时更新辅助人员和钻机的碰撞检测模型;其次,针对钻锚作业中多人多钻机的碰撞检测,使用基于层次包围盒的碰撞检测方法在粗略的碰撞检测阶段实时检测与辅助人员距离最近的钻机及最短距离,当最短距离小于安全阈值时进入精细碰撞检测阶段实时计算辅助人员与该钻机的最短距离;然后,在钻机末端建立基于人工势场的虚拟排斥力,当钻机与辅助人员的最短距离小于安全阈值时,钻机末端产生虚拟排斥力,钻机进行避碰运动;最后,通过钻锚机器人人机安全实验验证了该方法的有效性和安全性。结果表明:在钻锚作业中钻机与辅助人员最近距离为0.10 m,大于发生碰撞的最短距离,所提方法可以确保钻机不与辅助人员发生非期望碰撞。 展开更多

关键词 钻锚机器人 人机安全 深度视觉 碰撞检测 球扫掠凸体

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综采工作面立柱式大块煤破碎装置的设计与应用 被引量：4

7

作者 梁宝英 赵紫旭 王永清 《机床与液压》 北大核心 2020年第1期105-108,共4页

为解决中厚煤层工作面片帮大块煤经常堵塞转载机入口的问题,提出一种综采工作面立柱式大块煤破碎装置。该装置的主要动力来自综采工作面的乳化液泵站,由前后移动油缸、左右移动油缸、角度调节油缸以及立柱油缸驱动,通过液压系统控制各... 为解决中厚煤层工作面片帮大块煤经常堵塞转载机入口的问题,提出一种综采工作面立柱式大块煤破碎装置。该装置的主要动力来自综采工作面的乳化液泵站,由前后移动油缸、左右移动油缸、角度调节油缸以及立柱油缸驱动,通过液压系统控制各油缸动作,实现大块煤破碎装置的多自由度运动。经现场试验证明:该装置操作简单,设备可靠性较好,基本上解决了由于大煤块造成的堵塞问题,并且对其他设备的正常运行无影响,保证工作面的连续开采生产效率,其经济效益显著,具有较好的实用性和较大的推广应用前景。 展开更多

关键词 大块煤 破碎装置 液压控制

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PLC控制在矿井提升机打点信号系统中的应用 被引量：4

8

作者 李亚韫 《电子设计工程》 2014年第5期75-77,共3页

本系统以三菱FX2N系列PLC为主控制器,根据矿井现场中提升机工作要求,进行提升机打点信号系统的设计。系统具有打点信号数字及汉字同步显示、记忆功能,语音通讯功能及适应生产的控制信号安全闭锁功能,这大大增强了系统的智能化程度和安... 本系统以三菱FX2N系列PLC为主控制器,根据矿井现场中提升机工作要求,进行提升机打点信号系统的设计。系统具有打点信号数字及汉字同步显示、记忆功能,语音通讯功能及适应生产的控制信号安全闭锁功能,这大大增强了系统的智能化程度和安全性。本系统已初步试用,结果表明:系统运行可靠、性能稳定,符合煤矿安全生产的需要。本文重点介绍系统构成及功能。 展开更多

关键词 PLC 打点信号 闭锁功能 智能化

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掘进机电气系统保护及故障诊断研究 被引量：19

9

作者 贾有生 《山西煤炭管理干部学院学报》 2008年第4期110-110,132,共2页

阐述了掘进机电气系统保护的工作原理以及查询故障的方法,并分析了如何根据信息提示进行电气系统故障诊断。

关键词 掘进机 保护 故障诊断

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掘进机分体式铲板的力学分析及优化设计 被引量：5

10

作者 周建龙 《煤矿机械》 北大核心 2014年第6期76-78,共3页

利用Workbench对分体式铲板进行力学分析,得出其受力及变形状况;通过改进分体式铲板体联接螺栓组及销轴的布置方式,或者通过优化设计分体式的联接结构,对提高分体式铲板体的联接可靠性、降低整机故障率及改善井下工人的劳动强度,具有重... 利用Workbench对分体式铲板进行力学分析,得出其受力及变形状况;通过改进分体式铲板体联接螺栓组及销轴的布置方式,或者通过优化设计分体式的联接结构,对提高分体式铲板体的联接可靠性、降低整机故障率及改善井下工人的劳动强度,具有重要意义。 展开更多

关键词 分体式铲板 力学分析 布置方式 优化设计

原文传递

煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台设计 被引量：7

11

作者 李进 高琪 《能源与环保》 2021年第9期1-10,共10页

为了打造车集煤矿智能矿山建设,提高车集煤矿安全生产运营水平,对煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台进行了设计研究,管控平台核心业务架构主要分为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层5个层次,重点分析了安全风险... 为了打造车集煤矿智能矿山建设,提高车集煤矿安全生产运营水平,对煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台进行了设计研究,管控平台核心业务架构主要分为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层5个层次,重点分析了安全风险分级管控、隐患排查治理、掘进等智能管控平台业务流程建设;设计了其监控平台,主要智能监控平台主要功能、智能联动平台设计等。研究把安全生产相关子系统集成到一个平台,使生产信息业务部门横向到边,可为智能矿山建设提供安全生产的基础数据源。 展开更多

关键词 智能管控平台 业务流程 安全风险分级管控 隐患排查治理 监控平台

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井田开拓方案的可行性分析 被引量：1

12

作者 王承志 《科技情报开发与经济》 2011年第32期183-185,共3页

阐述了临汾市安泽县玉华煤业有限公司所属井田的两个开拓方案的详细情况,从技术和经济两个方面对方案一和方案二进行了比较,得出采用井田开拓方案一的结论。

关键词 井田开拓方案 可行性分析 技术比较 经济比较

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神达栖凤煤业井田开拓方案的可行性分析 被引量：1

13

作者 朱建国 《山西煤炭》 2014年第6期1-2,19,共3页

通过对神达栖凤煤业井田开拓方案的可行性分析,得出矿井首采区布置于井田西南部5号煤层514采区内,布置走向长壁综采工作面,分层放顶煤开采的结论。2号、5号煤层之间采用石门及岩石斜巷联络形成通风系统,主斜井、副斜井进风,回风斜井回风... 通过对神达栖凤煤业井田开拓方案的可行性分析,得出矿井首采区布置于井田西南部5号煤层514采区内,布置走向长壁综采工作面,分层放顶煤开采的结论。2号、5号煤层之间采用石门及岩石斜巷联络形成通风系统,主斜井、副斜井进风,回风斜井回风,矿井采用分列式通风。 展开更多

关键词 井田开拓方案 技术经济比较 可行性分析

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煤矿机电事故的预防分析

14

作者 贺占彪 《中文科技期刊数据库(文摘版)自然科学》 2018年第2期00095-00095,共1页

随着我国科学技术的不断发展,能源将面临越来越严重的使用形式,煤炭作为我国能源的主要支撑物质,在现如今经济快速发展的背景下也将扮演越来越重要的角色。在煤矿生产过程中,由于工作失误、环境恶劣等多方面的影响导致煤矿机电事故频发... 随着我国科学技术的不断发展,能源将面临越来越严重的使用形式,煤炭作为我国能源的主要支撑物质,在现如今经济快速发展的背景下也将扮演越来越重要的角色。在煤矿生产过程中,由于工作失误、环境恶劣等多方面的影响导致煤矿机电事故频发,这不仅对煤矿工人的家庭带来了极大损失,同时也不利于我国煤矿行业的进一步发展。煤矿机电事故指的是在煤矿设备的安装、测试、检修、运行等过程中发生的电力事故。面对近些年来我国煤矿机电事故频发的情况,我国煤矿开采的发展速度受到不小的影响。本文主要介绍了煤矿机电事故发生的原因以及预防措施,希望通过本文的研究,能够进一步减少我国煤矿机电事故的发生频率,从而促进我国煤矿开采的发展。 展开更多

关键词 煤矿机电事故 原因 预防措施

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改善居住条件的新途径：带夹层卧室的住宅

15

作者 常永贤 《双煤科技》 1993年第1期34-36,共3页

关键词 住宅 夹层卧室 居住条件

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钎杆加工专用设备

16

作者 孙志孟 《承钢技术》 1993年第3期102-107,共6页

关键词 钻杆 制造 专用设备

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六自由度液压换刀机械臂的设计与分析 被引量：5

17

作者 孙颜明 徐莉萍 任德志 《矿山机械》 2020年第1期11-15,共5页

为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。... 为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。结果表明,所设计机械臂的活动范围较大,且各关节运动平稳性较好,结构设计合理,为机械臂的智能化控制研究提供理论支持。 展开更多

关键词 液压机械臂 盾构机 结构设计 运动学分析 轨迹规划

原文传递