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巷道围岩与风流不稳定换热准数计算方法
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作者 秦跃平 王鹏 +2 位作者 唐飞 郭铭彦 王世斌 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期551-560,共10页
围岩放热是深部高温矿井最主要的热源,其关键参数不稳定换热准数K_(uτ)直接决定风温预测精度。现有获取K_(uτ)的方法 (解析级数、查图、查表、分段回归、逐巷数值模拟)或计算繁琐,或插值误差大,或无法批量实施,难以满足工程快速、准... 围岩放热是深部高温矿井最主要的热源,其关键参数不稳定换热准数K_(uτ)直接决定风温预测精度。现有获取K_(uτ)的方法 (解析级数、查图、查表、分段回归、逐巷数值模拟)或计算繁琐,或插值误差大,或无法批量实施,难以满足工程快速、准确、统一计算的需求。为解决上述问题,对巷道围岩与风流不稳定换热准数计算方法展开研究。研究以圆形巷道为对象,建立极坐标下无量纲瞬态导热微分方程,将K_(uτ)表征为毕渥数Bi与傅里叶数Fo的函数;采用有限体积法离散,节点半径与时间步长按等比级数布置,兼顾剧烈非稳态阶段的精度与后期计算效率,基于Visual Studio自主开发求解程序,在不同Bi、0.01≤Fo≤1 000的范围内计算高精度离散解;通过变量转换发现(Bi-K_(uτ))^(-1)与Fo^(-0.5)呈高度线性关系,据此构建统一的二次多项式回归公式。计算结果与经典理论解相吻合,验证了数值模型与程序的正确性;回归公式形式简洁、无分段;回归公式平均相对误差1.8%,最大相对误差4.2%,优于既有分段回归;算例显示,巷道通风5 d、1 a、10 a后,不稳定换热准数分别降至初始值的29.0%、7.7%、5.0%,与现实规律一致。该研究给出了Bi、Fo全域连续变化条件下K_(uτ)的统一显式表达式,突破了分段拟合的局限,形式简洁,可直接嵌入风温预测软件,实现上百条巷道围岩散热秒级精确计算,为深部矿井热害快速评估及降温设计提供了可靠、高效的工具;该方法可扩展至非圆形断面及非均质围岩,后续将耦合风流温湿过程,实现全矿井热环境动态预测。 展开更多
关键词 围岩 不稳定换热准数 数值模拟 围岩散热 回归分析 无量纲分析
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基于VMD-BiLSTM分解组合的巷道风速预测研究
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作者 马恒 张世龙 高科 《安全与环境学报》 北大核心 2026年第4期1416-1428,共13页
巷道风速的精准预测对通风安全与灾害防控至关重要。针对巷道风速序列的非线性、非平稳性及噪声干扰问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)与双向长短期记忆(Bidirectional Long Short-Term Memory, Bi... 巷道风速的精准预测对通风安全与灾害防控至关重要。针对巷道风速序列的非线性、非平稳性及噪声干扰问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)与双向长短期记忆(Bidirectional Long Short-Term Memory, BiLSTM)网络组合的风速预测模型(VMD-BiLSTM)。首先,利用VMD将原始风速序列分解为12个相对平稳的模态分量——本征模态函数(Intrinsic Mode Functions, IMFs),以降低序列复杂度并抑制噪声影响;其次,采用BiLSTM网络对各分量分别建模,通过双向结构充分挖掘风速数据的时序特征;最后,叠加各分量预测结果得到最终风速预测值。以寺河二号井煤矿风速监测数据为例,结合温度、瓦斯体积分数及回采状态特征进行建模。结果表明:VMD-BiLSTM预测精度最高,决定系数R2为92.1%,相比传统LSTM、BiLSTM和门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)模型显著提升;模态消融试验进一步证明了残差分量对预测精度的重要性。研究为矿井巷道风速的精准预测提供了可靠方法,对矿井通风安全状态评估具有一定价值。 展开更多
关键词 安全工程 风速预测 变分模态分解 双向长短期记忆网络 时序分析
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基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统研究
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作者 张磊 白涛 +2 位作者 陶虹京 王飞宇 郑奥 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期56-63,共8页
针对传统基于PLC的矿井风门监控技术存在检测速度慢、自动化控制水平低等问题,提出一种基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统,通过在传统基于PLC的矿井风门监控系统架构中嵌入改进YOLOv11模型,实现井下人车目标的实时精准识别与... 针对传统基于PLC的矿井风门监控技术存在检测速度慢、自动化控制水平低等问题,提出一种基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统,通过在传统基于PLC的矿井风门监控系统架构中嵌入改进YOLOv11模型,实现井下人车目标的实时精准识别与风门启闭的智能联动控制。以YOLOv11为基础模型,提出EAW−YOLO模型:首先,在C3k2模块中引入指数平均数指标(EMA)注意力机制,组合成C3k2−EMA模块,增强模型特征提取能力;然后,引入ADown卷积,在通道降维的同时保留关键信息;最后,引入WIoU损失函数,通过动态调节不同锚框的重要性,增强模型回归收敛的速度。实验结果表明:①EAW−YOLO模型的准确率较YOLOv11提升了1.6%,mAP@0.5提升了1.9%,模型参数量下降了19.2%,推理速度提升了9.7%,达到86.7帧/s。②EAW−YOLO模型较YOLOv11,Faster−CNN,EfficientDet,RT−DETR的准确率分别提升了1.6%,0.6%,2.0%,0.2%,mAP@0.5分别提升了1.9%,0.7%,1.6%,1.1%,参数量分别降低了0.5×10^(6),135.0×10^(6),1.8×10^(6),40.7×10^(6)个,推理速度分别提升了7.7,51.2,9.8,35.1帧/s,模型大小分别减少了0.4,102.9,11.1,80.9 MiB。③面对近距离大目标的不同车辆,EAW−YOLO模型的检测精度更高;面对小目标、远距离的不同车辆,EAW−YOLO模型的检测精度略有提升;面对远距离、边缘特征模糊的人员小目标,EAW−YOLO模型的检测精度提升幅度更大,且能正确识别人员目标;在遮挡且高逆光的场景中,EAW−YOLO模型的检测精度更高。为验证基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统的可行性,在实验室进行验证,结果表明:当摄像头捕获到车辆模型时,识别信号实时传输至PLC,从而精确控制风门装置的开启与关闭动作。 展开更多
关键词 矿井通风系统 矿井风门控制 多目标检测 YOLOv11 EAW−YOLO EMA注意力机制
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煤矿热动力灾害防治的系统性突破与理论建构——《煤矿热动力灾害防治理论与技术》评介
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作者 黄本斌 《煤矿安全》 北大核心 2026年第2期F0003-F0003,共1页
煤炭是我国的主体能源,在一次能源消费结构中占比一半以上,是保障国家能源安全的压舱石。截至2023年年底,全国煤矿共有约4300处,其中约92%为井工煤矿。井工煤矿开采条件复杂,部分煤炭会遗留在采空区,矿井新鲜风流由进风巷流入工作面的... 煤炭是我国的主体能源,在一次能源消费结构中占比一半以上,是保障国家能源安全的压舱石。截至2023年年底,全国煤矿共有约4300处,其中约92%为井工煤矿。井工煤矿开采条件复杂,部分煤炭会遗留在采空区,矿井新鲜风流由进风巷流入工作面的过程中,部分新鲜风流会进入采空区,即产生了工作面漏风,在漏风作用下矿井普遍存在煤层自然发火和煤尘爆炸等危险。煤自燃及瓦斯(煤尘)爆炸等热动力灾害具有易发性、继发性和严重性,长期以来对煤矿安全生产造成了巨大威胁。据不完全统计,1949—2020年,我国共发生10起煤燃烧(含自燃)引发的特大瓦斯爆炸事故,55起瓦斯爆炸诱发的特大煤尘爆炸事故;24起死亡百人以上的特大事故中,热动力灾害事故就有22起。 展开更多
关键词 防治 采空区 系统性突破 理论建构 工作面漏风
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基于CatBoost算法的矿井风速传感器布设优化
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作者 张化进 宋方家 +3 位作者 孙妍 李兵磊 蔡和 龙翼 《矿冶》 2026年第1期122-129,共8页
传感器可为矿井通风系统的安全运行和管理提供有效参考数据。为解决矿井通风故障诊断中的传感器布设问题,基于集成学习理论,将CatBoost算法引入至矿井通风故障诊断中,提出基于CatBoost算法的矿井通风故障诊断与传感器布设优化方法。以... 传感器可为矿井通风系统的安全运行和管理提供有效参考数据。为解决矿井通风故障诊断中的传感器布设问题,基于集成学习理论,将CatBoost算法引入至矿井通风故障诊断中,提出基于CatBoost算法的矿井通风故障诊断与传感器布设优化方法。以矿井通风网络分支风量和故障位置分别作为输入和目标标签,利用基于决策树的集成学习算法CatBoost进行通风网络故障诊断和特征选择,在保证模型准确率的基础上,合理选择重要网络分支布设风速传感器,减少传感器的布设数量以降低通风系统监测成本。分别以经典T型角联(算例1)和基于矿井实际布局的室内实验(算例2)通风网络为例,对比分析了3种常见机器学习算法(逻辑斯蒂回归、支持向量机、人工神经网络),验证基于CatBoost集成学习方法的可行性和优越性。两个算例的研究结果表明:随着训练分支数量的增多,通风网络故障准确率先增大后保持不变,由此可见选择重要分支布设风速传感器便可有效监控整个通风系统。对比常见机器学习模型,CatBoost模型预测效果明显优于其它模型,可采用最少的传感器数量获得最高的故障诊断准确率。因此,基于CatBoost算法的风速传感器布设优化方法,能够合理确定传感器布设数量及其位置,有效节约矿井通风网络监测成本,符合矿井绿色集约式发展趋势。 展开更多
关键词 矿井通风 机器学习 特征选择 CatBoost 集成学习
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基于PLC的煤矿综掘面局部通风机智能监测系统设计
6
作者 李雄伟 《煤矿机械》 2026年第1期30-34,共5页
针对煤层构造复杂、截煤速度波动等因素引发的综掘面粉尘浓度波动、瓦斯及有害气体涌出不规则等难题,提出了一种适用于煤矿综掘面局部通风机的智能控制方案。通过径向基前馈神经网络动态预估需风量,结合模糊推理实时修正PID控制参数,精... 针对煤层构造复杂、截煤速度波动等因素引发的综掘面粉尘浓度波动、瓦斯及有害气体涌出不规则等难题,提出了一种适用于煤矿综掘面局部通风机的智能控制方案。通过径向基前馈神经网络动态预估需风量,结合模糊推理实时修正PID控制参数,精准匹配综掘面通风需求。硬件以S7-1500 PLC控制器为核心,构建Profinet高速总线和Modbus RTU点对点通信网络,实现通风机状态在线监测与闭环调控。软件采用模块化设计思路,集成有数据采集、模型计算、控制输出等基本功能,大幅缩短开发周期、降低设计难度。该方案有效规避了煤层构造对瓦斯涌出、有害气体释放等因素影响,可依据实时工况动态调整综掘面风量,既抑制粉尘扩散与瓦斯超限风险,又降低无效能耗,实现了对局部通风机的智能控制。 展开更多
关键词 局部通风机 智能控制 PLC 综掘面 神经网络
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地面制冷井下降温穿越深地层输冷技术研究与应用
7
作者 张丽娟 王文龙 +3 位作者 岳丰田 魏京胜 高涛 孙猛 《煤炭工程》 北大核心 2026年第3期155-163,共9页
针对矿井深部开采高温热害采区通风距离远、地面工业广场制冷井下降温输冷距离远、井下制冷散热源不足等问题,提出了采区上部地面制冷、穿越深地层输冷至井下降温技术方案。通过多层复合保温输冷管结构构建与传热分析、填充保温水泥浆... 针对矿井深部开采高温热害采区通风距离远、地面工业广场制冷井下降温输冷距离远、井下制冷散热源不足等问题,提出了采区上部地面制冷、穿越深地层输冷至井下降温技术方案。通过多层复合保温输冷管结构构建与传热分析、填充保温水泥浆力学性能实验研究及“先钻后找”穿越地层施工工艺工程实施应用,验证了地面制冷穿越深地层复合保温结构输冷井下降温技术的可行性。形成的降温输冷系统安全稳定可靠,井下集中降温系统效果显著,能够满足工作面降温需求,有效解决了井下降温制冷散热难题、缩短了输冷距离、保证了输冷效率,也避免了制冷机组下井煤安防爆问题,制冷系统维护保养方便,获得了良好的经济和社会效益。 展开更多
关键词 深部开采 高温热害矿井 地面制冷 井下降温 穿越地层输冷
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智能化“一通三防”与安全监控系统的工程应用
8
作者 梅洋洋 《湖北应急管理》 2026年第6期3-5,共3页
本文依赖陕西彬长胡家河矿业有限公司智能化“一通三防”工程实践,建立了包含268个监测节点的四层智能监控系统。系统投运后,瓦斯超限自动预警响应时间由人工巡检的平均32分钟缩短至18秒以内,隐患排查能力提升约67%,粉尘浓度超标率下降... 本文依赖陕西彬长胡家河矿业有限公司智能化“一通三防”工程实践,建立了包含268个监测节点的四层智能监控系统。系统投运后,瓦斯超限自动预警响应时间由人工巡检的平均32分钟缩短至18秒以内,隐患排查能力提升约67%,粉尘浓度超标率下降约71%。本文系统阐述了智能监控系统的架构设计、重点传感技术、通信和数据处理机制及预警控制逻辑,并融合通风改良、瓦斯防控、防火与防粉尘等工程环节的实施过程和效果,为同类高瓦斯矿井的智能化安全管控提供参考。 展开更多
关键词 智能监控系统 一通三防 矿井安全 传感与检测 实时预警 工程应用
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多层复合采空区矿井密闭流场受自然风压影响研究
9
作者 陈庆丰 张海洋 赵亚明 《煤炭技术》 2026年第1期152-155,共4页
在地表漏风及自然风压影响下,矿井密闭压差波动较大。为探明密闭内流场受自然风压影响程度,本文以屯宝煤矿为例,根据矿井通风理论,分析了自然风压对密闭的影响,提出了密闭内外漏风流向的判别方法,然后基于SF_(6)示踪气体测漏技术,测定... 在地表漏风及自然风压影响下,矿井密闭压差波动较大。为探明密闭内流场受自然风压影响程度,本文以屯宝煤矿为例,根据矿井通风理论,分析了自然风压对密闭的影响,提出了密闭内外漏风流向的判别方法,然后基于SF_(6)示踪气体测漏技术,测定了矿井密闭漏风量,最后依据密闭内气体浓度及巷道内的有害气体限值,明确了矿井密闭内外压差控制的安全范围。研究结果表明:屯宝煤矿采空区密闭内外安全压差为-200~200 Pa,矿井主通风机安全静压差为517~917 Pa,密闭内流场处于稳定状态,就不会发生采空区有害气体涌出现象。 展开更多
关键词 复合采空区 密闭流场 安全压差 漏风规律 自然风压
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煤矿安全监控设备全生命周期管理系统研究与应用
10
作者 杨定超 何云文 《煤炭技术》 2026年第2期179-184,共6页
通过设备基础信息数据精准采集、全过程精准管控,以及设备销号闭环管理,构建煤矿安全监控设备全生命周期管理系统,实现设备“数字履历”电子档案线上管理、系统与业务深度融合、规范设备巡检、数据集成与共享、“一物一码”精细化管理... 通过设备基础信息数据精准采集、全过程精准管控,以及设备销号闭环管理,构建煤矿安全监控设备全生命周期管理系统,实现设备“数字履历”电子档案线上管理、系统与业务深度融合、规范设备巡检、数据集成与共享、“一物一码”精细化管理等主要功能和所有监控设备从“线下管理”到“线上管理”的转变。通过对备件库存的实时管理和精准调配,设备维护成本降低约8%,取得了良好的经济效益,对安全监控设备管理提升具有较强的实用性和重要的现实意义。 展开更多
关键词 监控设备 全生命周期 线上管理 一物一码 数字履历
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基于5G的矿井通风安全监测预警系统研究
11
作者 白皓 《能源与节能》 2026年第2期140-143,共4页
矿井通风安全直接关系到井下作业人员生命安全和煤矿企业安全生产。传统监测系统存在数据传输延迟高、覆盖范围有限、实时性差等技术局限。5G技术凭借超低延迟、高带宽、海量连接等技术优势,为矿井通风安全监测带来新的解决方案。系统... 矿井通风安全直接关系到井下作业人员生命安全和煤矿企业安全生产。传统监测系统存在数据传输延迟高、覆盖范围有限、实时性差等技术局限。5G技术凭借超低延迟、高带宽、海量连接等技术优势,为矿井通风安全监测带来新的解决方案。系统通过部署分布式传感器网络,实现对矿井风速、瓦斯浓度、粉尘含量等关键参数的实时监测。实验结果表明,5G技术使数据传输延迟降低至20 ms以内,监测精度提升15%,预警响应时间缩短至2 s内。该系统的应用有效提升了矿井通风安全监测的智能化水平,为煤矿安全生产提供了技术保障。 展开更多
关键词 5G技术 矿井通风 安全监测 预警系统 智能传感器
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煤矿主通风机更换电机施工工艺的改进研究
12
作者 田旭岗 《西部探矿工程》 2026年第2期164-166,共3页
矿井通风系统的稳定性关乎生产安全,变频技术的应用虽然使能效提升,却也伴生电网谐波、电气腐蚀及轴电流等挑战,持续威胁风机主电机的长期运行。鉴于这些隐患,煤矿行业普遍采取预防性策略,如每两年更换一次主通风机电机以主动规避潜在... 矿井通风系统的稳定性关乎生产安全,变频技术的应用虽然使能效提升,却也伴生电网谐波、电气腐蚀及轴电流等挑战,持续威胁风机主电机的长期运行。鉴于这些隐患,煤矿行业普遍采取预防性策略,如每两年更换一次主通风机电机以主动规避潜在风险。聚焦于顺和煤矿的具体实践,深入探索高效、快捷的煤矿主通风机电机更换技术与方法,旨在通过技术创新加速更换流程,不仅有效缩减矿井通风系统的安全隐患暴露时间,还通过减少非生产时间显著提升煤矿运营的经济效率,对于保障矿井安全、促进可持续发展具有较大价值。 展开更多
关键词 煤矿主通风机 更换 电机 施工工艺 改进
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智能矿井通风安全监控系统设计与运用
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作者 马金鑫 《西部探矿工程》 2026年第3期176-178,共3页
旨在解析智能矿井通风安全监控系统设计,以及探寻智能矿井通风安全监控系统的运用,以促进矿井项目的可持续发展。而随着科技的进步,智能化技术在社会生活中的应用日益广泛。在矿井生产中,对矿井通风安全监控系统进行智能化设计,是保证... 旨在解析智能矿井通风安全监控系统设计,以及探寻智能矿井通风安全监控系统的运用,以促进矿井项目的可持续发展。而随着科技的进步,智能化技术在社会生活中的应用日益广泛。在矿井生产中,对矿井通风安全监控系统进行智能化设计,是保证矿井安全生产和提高生产效率的一项重要措施。 展开更多
关键词 智能 矿井通风 安全监控 系统设计 运用
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深井难采矿体开采与通风控制技术研究
14
作者 侯志林 刘路 许恒朋 《中国设备工程》 2026年第2期11-13,共3页
随着矿体挖掘的深度逐渐提升,地质环境变得愈发复杂,地面压力也在不断增大,导致重大灾害的可能性也在逐步上升。在深层挖掘中,由于含有大量的软岩和较高的地温,岩石的破裂和涌水的情况都在加剧,使灾害的过程变得更为复杂,工作环境也因... 随着矿体挖掘的深度逐渐提升,地质环境变得愈发复杂,地面压力也在不断增大,导致重大灾害的可能性也在逐步上升。在深层挖掘中,由于含有大量的软岩和较高的地温,岩石的破裂和涌水的情况都在加剧,使灾害的过程变得更为复杂,工作环境也因此变得恶劣。因此,许多学者的研究焦点已经转向了围岩的稳定性和冲击地压等灾害的产生原因的探讨。文中论述了深井难采矿体开采与通过风控制技术,期待能起到一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 煤矿矿井 通风技术 通风系统 优化
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华阳一矿张华沟主要通风机技术改造设计研究
15
作者 郭智薪 《煤炭与化工》 2026年第3期88-91,95,共5页
为解决华阳集团一矿张华沟分区通风系统改造后的风量需求问题,本研究对现有主要通风机进行技术改造设计。通过核算矿井现有回风能力,确定通风机改造的选型依据,设计了两种改造方案,并从风量、风压、效率及经济性等方面进行计算与对比分... 为解决华阳集团一矿张华沟分区通风系统改造后的风量需求问题,本研究对现有主要通风机进行技术改造设计。通过核算矿井现有回风能力,确定通风机改造的选型依据,设计了两种改造方案,并从风量、风压、效率及经济性等方面进行计算与对比分析。结果表明,选择风机直径2660 mm、额定转速1000 r/min的长轴式轴流通风机更为合适,该方案能满足矿井通风需求,且造价较低、工期合理,实现了通风机改造的优化设计。 展开更多
关键词 矿井通风 技术改造 通风机选型 长轴式轴流通风机
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煤矿通风安全管理及事故防范措施
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作者 刘帅 《西部探矿工程》 2026年第2期188-190,共3页
煤矿作为我国社会经济的重要组成部分,通风管理和预防是对煤矿生产的保障,对施工企业和企业经济效益以及人员安全有着重大意义。因此,通过对煤矿生产通风安全进行深入探讨,并与煤矿生产各个环节的调整优化相结合,将煤矿行业的整体发展... 煤矿作为我国社会经济的重要组成部分,通风管理和预防是对煤矿生产的保障,对施工企业和企业经济效益以及人员安全有着重大意义。因此,通过对煤矿生产通风安全进行深入探讨,并与煤矿生产各个环节的调整优化相结合,将煤矿行业的整体发展水平提高到一个新的高度,让通风安全不再是煤矿生产的短板,进而全力提高煤矿产能,加快推进煤矿工业的现代化发展。 展开更多
关键词 煤矿 通风安全管理 事故防范
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浅谈矿井通风系统的安全监控研究
17
作者 马金鑫 《西部探矿工程》 2026年第2期182-184,共3页
旨在解析矿井通风系统安全监控存在的问题,以及探寻强化现代化矿井通风系统安全监控的建议策略,以促进矿井工程的良好发展。而矿井通风是矿井安全生产的关键环节,其不仅为各个工作面输送了大量的新鲜空气,且还排放了大量的有毒、有害气... 旨在解析矿井通风系统安全监控存在的问题,以及探寻强化现代化矿井通风系统安全监控的建议策略,以促进矿井工程的良好发展。而矿井通风是矿井安全生产的关键环节,其不仅为各个工作面输送了大量的新鲜空气,且还排放了大量的有毒、有害气体。但矿井通风系统复杂多变,容易受到多种因素的影响,因此,对其安全进行监控就显得非常重要。 展开更多
关键词 矿井 通风系统 安全监控
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基于钻孔综合物探的透明掘进地质导航系统构建方法
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作者 范涛 刘再斌 +7 位作者 程建远 李卫 郝跃 代振华 段啸风 刘文明 李贵红 高耀全 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第2期387-400,共14页
煤矿巷道快速掘进是保障煤炭安全高效开采的关键环节,针对煤矿智能化掘进中面临地质信息获取精度不足与导航决策依赖经验的双重挑战,提出基于综合钻孔物探的透明掘进地质导航系统构建方法。采用钻孔物探协同超前探测技术、多源地质数据... 煤矿巷道快速掘进是保障煤炭安全高效开采的关键环节,针对煤矿智能化掘进中面临地质信息获取精度不足与导航决策依赖经验的双重挑战,提出基于综合钻孔物探的透明掘进地质导航系统构建方法。采用钻孔物探协同超前探测技术、多源地质数据融合解释和导航路线规划算法相融合的方式,构建了“探-导-掘”一体化架构。首先,建立了钻孔-物探数据链协同机制,创新集成了孔中瞬变电磁立体探测、孔中地质雷达精细成像及随钻自然伽马岩性识别技术,利用定向长钻孔实现了对巷道前方1 000 m超前距离、径向30 m范围内隐伏含水体、断层构造及煤层顶底板起伏的单孔多参数同步精细化探测。其次,提出了基于贝叶斯框架的多参数联合反演模型与时空协同克里金-STL数据融合算法,有效解决了多源异构数据在统一时空基准下的深度融合问题。最后,构建了结构约束-物性填充的掘进工作面高精度动态三维地质模型,设计了基于改进A^(*)算法的地质适应性导航策略,该策略将地质模型中的水害、构造等风险区域量化为路径搜索的代价函数,结合数字孪生系统的互馈更新机制,实现了掘进路径的自主规划与实时纠偏。经工程实践验证,在某矿24104工作面成功识别隐伏采空积水异常区1处,巷道掘进周期由107 d减少至67 d,效率提高了约37%。该系统突破了传统“探-掘”分离模式,为煤矿巷道快速掘进的长距离超前探测和高精度地质导航提供了地质数据保障。 展开更多
关键词 钻孔物探 掘进地质导航 多源地质数据融合解释 导航路线规划算法 数字孪生
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智能瓦斯抽采负压的动态调控策略及效果研究
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作者 程成 成小雨 +3 位作者 周爱桃 王东旭 孙永鑫 马兴莹 《中国矿业》 北大核心 2026年第2期229-236,共8页
瓦斯抽采是目前预防瓦斯事故发生最有效的方法,在抽采过程中抽采负压对于瓦斯抽采效果有着至关重要的影响,为提高瓦斯抽采效果,许多矿井采用人工调控的方式对抽采负压进行调节,但人工调控往往依赖于人工经验,存在调控不精准的问题,随着... 瓦斯抽采是目前预防瓦斯事故发生最有效的方法,在抽采过程中抽采负压对于瓦斯抽采效果有着至关重要的影响,为提高瓦斯抽采效果,许多矿井采用人工调控的方式对抽采负压进行调节,但人工调控往往依赖于人工经验,存在调控不精准的问题,随着智能化技术的发展,智能化调控技术被认为是解决上述问题的重要方法。为有效解决瓦斯抽采过程中负压调控不精准的问题,本文采用数值模拟、智能化算法构建和现场试验三种方法对瓦斯智能抽采负压动态调控策略开展研究。在数值模拟方面,构建了采煤工作面前方渗透率演化模型,并设置了13 kPa、18 kPa和25 kPa三种负压,对抽采负压与抽采浓度和流量之间的关系进行了研究分析;在智能化算法构建方面,构建了LSTM预测算法对抽采负压进行预测,并基于此提出了智能抽采负压动态调控策略;在现场试验方面,开展了时长为120 d的现场试验研究,通过在不同区域安装智能调控阀门和监测设备对所提出的智能抽采负压动态调控策略进行了验证。研究结果表明:采煤工作面前方卸压区渗透率最大,应力集中区渗透率最小,原始应力区未受到开采扰动影响,渗透率为原始渗透率;抽采负压与瓦斯抽采流量之间呈正相关关系,而与瓦斯抽采浓度呈负相关关系;应力集中区内当抽采负压为25 kPa时,渗透率对瓦斯流动不再起主导作用,此时煤体裂隙内瓦斯压力与抽采负压之间的压力差对瓦斯流动起主导作用;基于LSTM预测算法所提出的智能瓦斯抽采负压动态调控策略现场应用效果较好,不同区域内的瓦斯浓度在智能调控后浓度均有明显提升,本文研究结果为瓦斯智能抽采技术的发展起到了积极的推动作用。 展开更多
关键词 渗透率 抽采负压 抽采浓度 负压动态调控 阀门开度
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矿井掘进工作面长压短抽通风除尘系统参数优化研究 被引量:2
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作者 沈浩 金瑞雯 +1 位作者 高科 马恒 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2666-2676,共11页
为降低井下掘进机在掘进过程中产生的粉尘污染,改善井下空气质量,结合粉尘运移模拟仿真及现场实测的方法,通过对鸡东煤矿-600左6D回风巷掘进期间长压短抽除尘系统的性能分析,对不同抽压风筒位置、不同风量配置条件下的掘进工作面粉尘控... 为降低井下掘进机在掘进过程中产生的粉尘污染,改善井下空气质量,结合粉尘运移模拟仿真及现场实测的方法,通过对鸡东煤矿-600左6D回风巷掘进期间长压短抽除尘系统的性能分析,对不同抽压风筒位置、不同风量配置条件下的掘进工作面粉尘控制效果进行了有序研究。结果表明,在抽风筒距掘进迎头3 m、压风筒距迎头8 m、压风量为612 m^(3)/min和压抽比为1.6时除尘效果达到最佳。通过模拟仿真优化后的巷道,掘进面迎头粉尘质量浓度为25.47 mg/m^(3),距迎头57 m处粉尘质量浓度为34.72 mg/m^(3),现场实测结果进一步验证了这一优化方案,掘进面迎头粉尘质量浓度为28 mg/m^(3),距迎头57 m处粉尘质量浓度为35 mg/m^(3),实际除尘效率达到94.5%。优化后的除尘系统显著改善了工作面环境质量,为井下掘进工作面粉尘控制提供了有效的技术方案。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 长压短抽 除尘系统 数值模拟 除尘效率
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