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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
1
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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多层复合采空区矿井密闭流场受自然风压影响研究
2
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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深井难采矿体开采与通风控制技术研究
3
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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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：1
4
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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基于改进苔藓生长优化算法的矿井通风网络解算收敛性研究
5
作者 杨培尧 聂兴信 +2 位作者 张鑫 赵林海 苟晓斌 《黄金》 2026年第1期28-35,共8页
为应对地下矿井工作面用风需求,提出一种分支风量自适应调控方法。依据矿井通风三大基本定律建立地下通风网络数学模型,确定以最小风机功率为目标函数建立非线性规划模型,并利用罚函数法去约束化。通过风网灵敏度的相关知识确定最优可... 为应对地下矿井工作面用风需求,提出一种分支风量自适应调控方法。依据矿井通风三大基本定律建立地下通风网络数学模型,确定以最小风机功率为目标函数建立非线性规划模型,并利用罚函数法去约束化。通过风网灵敏度的相关知识确定最优可调分支集并确定风量调节范围,引入苔藓生长优化算法对风量寻优流程进行优化,并通过性能对比分析验证了该算法通风网络解算的收敛性能。基于矿井风量智能调控试验平台,对灵敏分支风量调控方案进行试验验证。设计了系统的总体结构,开发了相关的功能模块,调用IMGO对目标风量进行寻优,输出最优的调风方案与具体的调风参数,验证了基于灵敏分支风量调控方案的可行性与有效性。结果显示,利用IMGO算法求得的最优风机功率为240.56 kW,平均风机风压为2588.53 Pa,平均迭代次数为270次,平均迭代时间为20.5 s,各项数据均明显优于其他两种优化算法。因此,改进后的苔藓生长优化算法在寻优性能和稳定性方面均有较大提升,能够提高地下通风网络解算的效率。研究结果为矿井通风网络的优化提供参考。 展开更多
关键词 矿井通风 通风网络 苔藓生长算法 收敛性 风网解算
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三山岛金矿深部地热梯度异质性及热力学响应机制研究
6
作者 赵春玺 赵思宇 +3 位作者 赵兴东 况丹阳 李畅 李文光 《黄金》 2026年第1期9-17,共9页
随着全球深部矿产资源开采深度不断增加,地温梯度效应引发的矿井热害问题已成为制约深井矿山安全高效开采的关键挑战。以中国典型深井矿山——三山岛金矿为研究对象,通过多尺度热参数动态钻孔耦合监测技术,系统分析了深部地热梯度的异... 随着全球深部矿产资源开采深度不断增加,地温梯度效应引发的矿井热害问题已成为制约深井矿山安全高效开采的关键挑战。以中国典型深井矿山——三山岛金矿为研究对象,通过多尺度热参数动态钻孔耦合监测技术,系统分析了深部地热梯度的异质性特征及其热力学响应机制。结合区域地质背景与构造特征,揭示了地层岩性、大地构造活动及岩浆侵入对地温梯度分布的影响规律。研究结果表明,三山岛金矿恒温带位于30~70 m深度,温度稳定于13℃~15℃,增温带地温随深度呈分段线性增长,线性拟合关系为t=0.027h+4.922 5,在-1 100~-1 700 m地温梯度显著升高,至0.028~0.030℃/m,而更深部(-1 700~-2 000 m)梯度略有降低,至0.024~0.026℃/m,预测-2 000 m深度岩温可达58.9℃。进一步分析表明,岩性热导率差异是地温梯度纵向非均质性的主要驱动因素,岩浆活动与区域构造背景则通过热流再分配加剧了梯度异常。本研究为深部矿山热害防控及地热资源评估提供了理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 深部矿井 地温梯度 热导率 岩性分析 围岩温度场 岩温测量 区域地质
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煤矿井下通风系统故障隐患排查及应对措施
7
作者 姜帅 《现代工业工程》 2026年第2期39-41,共3页
通风系统作为煤矿井下生产作业中的核心安全设施,通风系统的运行稳定性与作业安全、作业效率密切相关。随着煤矿开采深度的增加,井下环境更加复杂,通风系统需要在恶劣工况下进行长期高负荷运行,故障隐患风险显著增加。本文基于煤矿井下... 通风系统作为煤矿井下生产作业中的核心安全设施,通风系统的运行稳定性与作业安全、作业效率密切相关。随着煤矿开采深度的增加,井下环境更加复杂,通风系统需要在恶劣工况下进行长期高负荷运行,故障隐患风险显著增加。本文基于煤矿井下通风系统的实际运行现状系统分析各类常见故障的类型以及成因,并提出全方位的隐患排查方法和应对措施,以增强煤矿通风系统运行的可靠性。 展开更多
关键词 煤矿井下 通风系统 故障隐患 排查方法 应对措施
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煤矿矿井通风系统优化设计及其节能效果分析
8
作者 窦瑞 《能源与节能》 2026年第1期82-84,329,共4页
随着中国煤炭工业的快速发展,煤矿规模持续扩大,对矿井通风系统提出了较高要求。传统矿井通风系统存在能耗高、成本高、效率低等问题,严重影响了煤矿的安全生产和经济效益。以山西煤炭运销集团盂县恒泰皇后煤业有限公司矿井为研究对象,... 随着中国煤炭工业的快速发展,煤矿规模持续扩大,对矿井通风系统提出了较高要求。传统矿井通风系统存在能耗高、成本高、效率低等问题,严重影响了煤矿的安全生产和经济效益。以山西煤炭运销集团盂县恒泰皇后煤业有限公司矿井为研究对象,根据其兼并重组整合项目的二次设计变更方案对矿井通风系统进行优化设计,并精确计算了节能效果。通过调整采区及大巷布置、优化机电设备选型、重新计算矿井风量及解算通风网络,显著提高了矿井通风系统运行效率。研究结果表明,优化后的通风系统不仅满足了矿井通风需求,还大幅度降低了系统运行能耗,为煤矿企业实现可持续发展提供了有力支持。 展开更多
关键词 煤矿 矿井通风系统 优化设计 节能效果
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煤矿通风阻力测定与优化设计研究
9
作者 武秉文 《能源与节能》 2026年第1期150-153,共4页
为降低矿井通风能耗,提升系统安全性,研究以一深部矿井为工程案例,采用精密气压计法与压差计逐段测定法进行全巷道阻力测定,结合三维阻力场重构技术识别关键阻力区段,基于通风网络理论构建多目标优化模型,提出了巷道断面扩挖、局部导流... 为降低矿井通风能耗,提升系统安全性,研究以一深部矿井为工程案例,采用精密气压计法与压差计逐段测定法进行全巷道阻力测定,结合三维阻力场重构技术识别关键阻力区段,基于通风网络理论构建多目标优化模型,提出了巷道断面扩挖、局部导流构件增设、网络拓扑重组、变频调控协同优化方案,并运用Ventsim仿真平台验证优化效果。研究分析表明,原系统摩擦阻力占比达67.3%,主要集中于3处断面突变区,优化后总阻力由3260 Pa降至2650 Pa,主扇运行频率下调12 Hz,有效风量率从78.6%提升至97.2%,证明了多参数协同优化对深部矿井通风系统提质增效的作用。 展开更多
关键词 通风阻力测定 矿井通风 通风阻力 精密气压计法
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井下作业面U型及L型高效通风技术的应用
10
作者 张晓威 《煤矿现代化》 2026年第1期59-63,共5页
为了解决煤矿井下采用“U+L”型综合通风系统依靠经验设计缺乏合理性,通风效率和经济性较低的不足。在建立井下通风系统综合评价指标的基础上,利用三维建模软件建立了“U+L”型综合通风系统,通过理论分析和数值模拟分析的方法,从井下瓦... 为了解决煤矿井下采用“U+L”型综合通风系统依靠经验设计缺乏合理性,通风效率和经济性较低的不足。在建立井下通风系统综合评价指标的基础上,利用三维建模软件建立了“U+L”型综合通风系统,通过理论分析和数值模拟分析的方法,从井下瓦斯浓度控制、采空区煤炭防自燃、通风经济性和管理便捷性等角度出发对联络巷在不同区域情况下井下风量分布和氧化带分布情况进行了分析。分析发现,当把井下上隅角处瓦斯浓度极限值为1%、采空区内氧化带最大宽度为45 m作为控制标准的情况下,若作业面的风量需求不超过1 000 m^(3)/min,则联络巷的分布距离不能超过12 m;若作业面的风量需求不超过2 000 m^(3)/min,则联络巷的分布距离不能超过36 m,为优化井下通风系统结构,提高通风安全性奠定了基础。 展开更多
关键词 综合通风 数值模拟 瓦斯浓度 氧化带宽度
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煤矿综放工作面通风阻力分析与风量优化配置研究
11
作者 田云科 《能源与节能》 2026年第1期122-124,337,共4页
为提高煤矿综放工作面通风系统运行效率,以A矿15307综放工作面为研究对象,开展通风阻力分析与风量优化配置研究。通过现场测定和CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)数值模拟,分析了工作面各区段通风阻力分布特征及其影响... 为提高煤矿综放工作面通风系统运行效率,以A矿15307综放工作面为研究对象,开展通风阻力分析与风量优化配置研究。通过现场测定和CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)数值模拟,分析了工作面各区段通风阻力分布特征及其影响因素。建立了以通风效果最优和能耗最低为目标的多目标风量分配模型,设计了基于自适应机制的改进遗传算法进行求解。工程应用结果表明,优化方案使工作面风量利用率提高12.5%,主要通风机功率降低15.7%,同时实现瓦斯体积分数、粉尘质量浓度分别下降7.3%、15.3%,验证了该方案的可行性和实用性。 展开更多
关键词 综放工作面 通风阻力 风量控制 优化配置
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基于超声空化效应的井下供热研究
12
作者 杨兴 刘坤 +2 位作者 马维芳 杨晴超 张君 《煤矿现代化》 2026年第1期140-144,共5页
针对冬季井室供暖和井筒防冻问题,提出基于超声空化效应的技术,相比传统技术具备更好的运行效率和安全性。以王庄北栗风井为例建立进风热量方程得到加热量Q为4 351 860.77 kJ/h。进一步,利用加热风机实现井下供热。首先确定超声加热风... 针对冬季井室供暖和井筒防冻问题,提出基于超声空化效应的技术,相比传统技术具备更好的运行效率和安全性。以王庄北栗风井为例建立进风热量方程得到加热量Q为4 351 860.77 kJ/h。进一步,利用加热风机实现井下供热。首先确定超声加热风机系统设计流程,建立风机2D模型,并给出了风机工艺图。以超声空化效应理论和加热量Q为根据,对超声加热阵列设计环节的超声参数进行界定,得到超声频率为65 kHz,总功率为1 200 kW,单台功率为200 kW。利用MATLAB的CFD tool工具箱进行温度模拟,有效验证了所提加热技术的加热效果。通过与传统加热技术对比分析,得出超声热风加热技术在热效率,节能度和环保度上均具有明显优势。 展开更多
关键词 超声空化效应 温度分析 加热风机 井下加热
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正压通风条件下浅埋煤层漏风治理技术研究
13
作者 董瑞彦 《陕西煤炭》 2026年第1期142-146,共5页
浅埋煤层在开采过程中存在埋藏浅、基岩薄等特点。【目的】为了治理采煤工作面存在的多漏风路径和高互联漏风网络,以正压通风的阳泉市上社煤矿9号煤层9204工作面为研究背景,【方法】提出了浅埋煤层漏风综合治理技术,利用局部区域正压调... 浅埋煤层在开采过程中存在埋藏浅、基岩薄等特点。【目的】为了治理采煤工作面存在的多漏风路径和高互联漏风网络,以正压通风的阳泉市上社煤矿9号煤层9204工作面为研究背景,【方法】提出了浅埋煤层漏风综合治理技术,利用局部区域正压调控遏制漏风、水力冲填裂缝封堵及钻孔充填堵漏等先进技术为主,形成从源头优化、过程保障至终端治理的漏风治理模式。【结果】工程验证结果表明,工作面漏风量从初采阶段的55~70 m^(3)/min大幅降低至6~20 m^(3)/min,整体降幅高达80.3%。【结论】其充分验证了该技术在控制漏风方面的有效性与可靠性,具有广泛的推广与应用价值。 展开更多
关键词 浅埋煤层 煤层漏风 正压通风 综合治理
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基于PSO−SVR的掘进工作面风温预测 被引量：2
14
作者 李延河 万志军 +6 位作者 于振子 苟红 赵万里 周嘉乐 师鹏 甄正 张源 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期183-191,共9页
随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预... 随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预测意义重大。建立了基于PSO-SVR(基于粒子群的支持向量回归)的掘进工作面风温预测模型,利用模型中的惩罚因子C和核函数参数g对模型进行了寻优。通过现场实测及文献调研,建立了掘进工作面风温预测训练样本集。通过与最小二乘法估计MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比,分析了PSO-SVR算法的优势。将PSO-SVR算法模型应用于平煤十矿己-24120保护层风巷风温预测,并依据风温预测结果,指导了制冷机组的选型和降温方案设计。结果表明:PSO-SVR模型预测性能最优,模型绝对误差百分比仅为1.85%,较常规SVR模型减小了55.9%,可见PSO优化模型参数对于提高SVR拟合度、泛化性及预测精度具有重要作用。巷道每掘进100m,工作面风流平均温升0.16℃,掘进至2000m时巷道迎头风温升至35.8℃。己-24120保护层风巷需冷量为1083.28kW,设计制冷机组总制冷量为1085 kW。己-24120保护层风巷实施降温后,工作面平均温降8.6℃,降温效果显著,表明了PSO-SVR掘进工作面风温预测模型的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 掘进工作面 风温预测 粒子群 支持向量回归 矿井降温
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矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法
15
作者 胥海东 和树栋 +1 位作者 张文军 姚亚虎 《能源与环保》 2025年第5期214-218,226,共6页
调整矿井通风机切换过程中供给风量变化时,最优控制方案会存在早熟问题,供给风量波动较大,为此提出矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法。应用基尔霍夫风压定律和风量定律,结合其在矿井通风机切换过程中的运动特点,建立一个风... 调整矿井通风机切换过程中供给风量变化时,最优控制方案会存在早熟问题,供给风量波动较大,为此提出矿井通风机切换过程供给风量智能优化控制方法。应用基尔霍夫风压定律和风量定律,结合其在矿井通风机切换过程中的运动特点,建立一个风量变化动态模型;采用闭环控制思想,设计包含反馈校正模块的模型预测智能控制器,并以最小控制离散误差为目标构造优化控制目标函数,通过IPSO-TS算法对目标函数进行模型迭代求解,得到最优控制参数取值方案,实现供给风量智能优化控制。结果表明,该控制方法实施后,供给风量波动最大值为0.9%,能够较好地降低优化控制后供给风量的波动,完成供给风量智能优化控制,辅助提升矿井通风机切换效率。 展开更多
关键词 矿井 通风机切换 供给风量 IPSO-TS算法 模型预测控制
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矿井通风系统异常诊断研究进展与展望 被引量：2
16
作者 魏连江 沐兴旺 +2 位作者 唐琳 魏筱乐 王凯 《中国矿业》 北大核心 2025年第4期116-125,共10页
矿井通风异常诊断有利于争取更多时间进行预警、修复通风系统,将事故消灭在萌芽状态,有利于风流的智能调控和避灾救灾。矿井通风系统异常快速可靠诊断一直是矿井智能通风面临的难题,其前提和基础是对诊断指标和诊断方法的深入研究。本... 矿井通风异常诊断有利于争取更多时间进行预警、修复通风系统,将事故消灭在萌芽状态,有利于风流的智能调控和避灾救灾。矿井通风系统异常快速可靠诊断一直是矿井智能通风面临的难题,其前提和基础是对诊断指标和诊断方法的深入研究。本文阐述了近20年来矿井通风异常诊断领域所开展的工作和取得的成绩。分别从异常诊断特征指标、异常诊断方法、传感器优化布置三个方面系统总结了矿井通风系统异常诊断研究进展。异常诊断指标方面:主要有风量特征、风量-风压复合特征、风门压差特征,有从单一特征到复合特征再到多元复合特征的发展趋势;诊断方法方面:以有监督的机器学习诊断方法为主,诊断准确性高度依赖于传感器数量和布置密度;传感器优化布置方面:从不同角度对风速、风压传感器的优化布置进行了大量研究,取得了较好效果,但对风门压差传感器的优化布置研究尚处于初期阶段。结合研究现状和发展趋势,认为应进一步基于易于准确监测的特征参数进行异常特征研究,融合其他特征参数,基于多元信息融合进行矿井通风系统异常诊断,以提高诊断可靠性;为降低成本、维护工作量、提高诊断可靠性,对多元传感器进行综合优化布置研究;在以上基础上,针对大量异常数据获取困难,有监督的机器学习诊断方法需要不断重新训练学习、在线诊断难度大的问题,进行图论、规则库专家系统、无监督学习等方面的诊断方法研究,提高诊断效率和可靠性。 展开更多
关键词 矿井通风 通风网络 异常诊断 诊断指标 诊断方法
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溜井卸矿冲击气流与诱导粉尘控制研究现状及展望 被引量：1
17
作者 常德强 孙照宾 +3 位作者 赫伟东 林秀丽 王俊杰 柳静献 《金属矿山》 北大核心 2025年第8期165-174,共10页
溜井卸矿过程中高速冲击气流诱导的粉尘扩散是金属矿山井下作业环境污染与职业健康的主要威胁之一。系统梳理了溜井卸矿冲击气流的形成机制及其与粉尘的协同运动规律,总结了密闭控尘、泄压井分压、喷雾降尘、通风除尘、泡沫降尘与除尘... 溜井卸矿过程中高速冲击气流诱导的粉尘扩散是金属矿山井下作业环境污染与职业健康的主要威胁之一。系统梳理了溜井卸矿冲击气流的形成机制及其与粉尘的协同运动规律,总结了密闭控尘、泄压井分压、喷雾降尘、通风除尘、泡沫降尘与除尘器除尘6类主流控尘技术的原理及适用性。研究表明,现有技术虽能有效缓解粉尘污染,但由于溜井结构限制,部分降尘手段应用困难,存在风流控制措施有限、喷嘴可靠性低、除尘器能耗高、设备维护频繁及风流与粉尘协同控制不足等瓶颈问题;尤其缺乏对气流—粉尘耦合作用机制的系统研究。针对当前瓶颈问题,提出了深化多因素耦合的理论与试验研究,优化溜井断面尺寸与支岔溜井角度、长度,开发高效气流控制技术,研发符合溜井卸矿产尘特征的降尘技术与装备,以及构建“气流卸放—封闭隔离—粉尘净化”多元协同控制体系等未来研究方向。通过上述研究与实践,有望进一步提升溜井粉尘控制水平,为矿山作业人员创造更健康、更安全的工作环境。 展开更多
关键词 矿山溜井 冲击风流 诱导粉尘 协同控制 降尘技术
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融合断层势场的复杂煤层地质体隐式自动建模方法 被引量：1
18
作者 钟德云 王李管 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1705-1716,共12页
在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了... 在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了一种融合外部漂移的径向基函数(RBF)插值理论和融合断层势场的煤层地质体三维自动建模方法。提出的隐式建模方法分为以下步骤:在断层插值约束方面,通过推导融合外部漂移的径向基函数插值式,提出了融合断层势场的径向基函数插值理论与方法。在断层势场表示方面,引入断层线势场来定义断层影响范围,可以插值不同类型断层与煤层间的不连续插值趋势和光滑过渡趋势。在断层网络定义方面,基于图论的思想采用有向图来表示断层网络之间相互影响的拓扑关系,并进而构造断层势场组合关系来定义断层网络之间的截断交叉关系。在模型曲面重构方面,采用保证几何精度的约束Delaunay三角剖分(CDT)方法实现断层线的保特征插值和保特征重构,以确保隐式曲面重构得到几何精度可靠的三角不规则网络(TIN)模型,无需进行网格后处理操作。基于以上方法,开发了面向煤炭地质保障系统的三维煤层地质体模型自动建模系统。系统支持复杂断层网络拓扑关系的自动构建,可以极大提高煤层地质体隐式建模的效率。为了测试融合外部漂移的径向基函数插值方法的插值效果和融合断层势场的煤层地质体建模方法的建模效果,以多个矿山真实数据集为基础,验证了融合复杂交叉断层的煤层地质体隐式建模方法的可靠性。所提方法可以对具有大量不同类型交叉断层网络的复杂煤层地质体进行高效自动建模,并满足断层运动特征和断层影响范围等地质规则约束,对煤层地质精准建模具有重要应用价值。 展开更多
关键词 煤层建模 地质保障系统 地质建模 空间插值 隐式建模 径向基函数
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基于改进人工蜂群算法的矿井风量按需调控智能决策 被引量：2
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作者 张浪 雷爽 +1 位作者 李伟 刘彦青 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期131-137,共7页
针对现有元启发式算法求解矿井风量调控无约束优化数学模型存在收敛速度较慢的问题,提出了一种基于改进人工蜂群算法(ABC)的矿井风量按需调控智能决策方法。以矿井调节分支风阻为决策变量、各分支实际风量与需风量相符合为约束条件,以... 针对现有元启发式算法求解矿井风量调控无约束优化数学模型存在收敛速度较慢的问题,提出了一种基于改进人工蜂群算法(ABC)的矿井风量按需调控智能决策方法。以矿井调节分支风阻为决策变量、各分支实际风量与需风量相符合为约束条件,以目标用风分支风量与理想风量差距最小为目标,建立了矿井风量按需调控智能决策模型;运用拉格朗日松弛方法优化模型的约束条件,采用冲突数方法优化模型的目标函数,利用随机搜索方法和启发式算法优化模型的搜索策略。针对人工蜂群算法(ABC)利用能力不足的问题,提出了一种改进ABC算法,并将其用于求解矿井风量按需调控智能决策模型。该算法在采蜜蜂局部寻优时引入群体历史最优解引导采蜜行为,并利用一般反向学习策略保存侦查蜂的搜索经验,良好地平衡了算法的探索和利用能力。实验结果表明:与粒子群优化(PSO)算法、ABC算法、基于全局最优的人工蜂群(GABC)算法和基于一般反向学习的人工蜂群(GABC-GOBL)算法相比,改进ABC算法能更加快速、稳定地求解出矿井风量按需调控最优方案,且风量调控精度可达0.49 m^(3)/s。 展开更多
关键词 矿井通风 风量按需调控 风量智能决策 人工蜂群算法 风阻
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矿井智能通风研究进展与前沿展望 被引量：1
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作者 高科 戚志鹏 +3 位作者 唐志强 石连增 袁可一 吕航宇 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
矿井通风系统是煤矿安全生产的核心保障。随着智能化技术的发展,通风系统正向精准、高效方向演进。综述了矿井智能通风的关键技术进展,包括风阻风量感知、实时网络解算、故障诊断及按需调控,并探讨了提升通风系统智能化水平及灾害适应... 矿井通风系统是煤矿安全生产的核心保障。随着智能化技术的发展,通风系统正向精准、高效方向演进。综述了矿井智能通风的关键技术进展,包括风阻风量感知、实时网络解算、故障诊断及按需调控,并探讨了提升通风系统智能化水平及灾害适应能力的技术路径。针对矿井灾害通风安全问题,提出矿井韧性风网概念,以增强系统稳定性和抗干扰能力;构建热动力灾变动态应急导航模型,以优化矿工避灾逃生路径;基于数字孪生技术构建高镜像度矿井通风系统,实现精准建模与智能调控。研究表明,结合智能感知、优化控制和仿真计算,可提升风量预测精度,实现通风系统智能调控,并增强灾害环境下的通风稳定性和应急响应能力。未来,矿井通风将进一步融合智能感知、数字孪生与优化控制技术,推动煤矿安全生产向智能化发展。 展开更多
关键词 智能通风 韧性风网 应急导航 按需调控 数字孪生
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