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基于PLC和改进YOLOv11模型的矿井风门监控系统研究
1
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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基于CatBoost算法的矿井风速传感器布设优化
2
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
3
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
4
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
5
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
6
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
7
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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深井难采矿体开采与通风控制技术研究
8
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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煤矿通风安全管理及事故防范措施
9
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
10
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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智能瓦斯抽采负压的动态调控策略及效果研究
11
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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量子计算在复杂矿井通防领域的应用前景与挑战
12
作者 闫振国 李志强 +5 位作者 王振平 尹伟林 栾龙源 李学文 王延平 秦志鑫 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期39-55,共17页
随着浅部煤层存储量日益枯竭,煤矿深部开采是保障国家能源安全的关键。深部开采中煤与瓦斯突出、煤岩瓦斯复合动力灾害等时空关联特征更加复杂,链生性与耦合性显著增强,矿井通风与安全防控难度大。在剖析量子计算于信息表征、信息存储... 随着浅部煤层存储量日益枯竭,煤矿深部开采是保障国家能源安全的关键。深部开采中煤与瓦斯突出、煤岩瓦斯复合动力灾害等时空关联特征更加复杂,链生性与耦合性显著增强,矿井通风与安全防控难度大。在剖析量子计算于信息表征、信息存储、计算方式等优势,并深入探讨煤矿深部开采复杂矿井通防建设面临的多场耦合求解、高维计算等难题基础上,探索了量子计算赋能复杂矿井通防建设从微观机理到宏观系统的全链条技术体系的潜在优势:①量子模拟揭示多场耦合致灾微观机理。②量子并行计算快速求解高维模型。③量子组合优化算法快速求解通防系统组合优化问题,量子机器学习加速模型训练并深度挖掘与融合多源异构前兆信息。④人工智能与量子计算融合打造“智算”通防管控平台。分析了量子计算工程化应用面临的量子相干时间短、易受环境干扰、量子算法适用性与量子硬件设施受限等挑战,指出未来向多实例验证可行性、工程化应用优越性、多场景适配性三方面探索。旨在为量子计算推动复杂矿井智能通防体系向着“人工智能+量子计算+量子人工智能”发展提供理论参考。 展开更多
关键词 深部开采 “一通三防” 量子计算 量子机器学习 量子优化算法 量子人工智能
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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
13
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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基于未确知测度理论的深井开采热害综合评价
14
作者 郭对明 李国清 +2 位作者 李宁廷 侯杰 李云龙 《金属矿山》 北大核心 2026年第1期198-207,共10页
深井开采已成为地下矿山的发展趋势,随着开采深度增加,井下高温热害问题日渐凸显,不仅影响作业人员身心健康,同时也降低了人员设备作业效率。因此,科学准确评价井下热害程度成为开展深井热害治理的必要前提和关键环节。针对热害评价过... 深井开采已成为地下矿山的发展趋势,随着开采深度增加,井下高温热害问题日渐凸显,不仅影响作业人员身心健康,同时也降低了人员设备作业效率。因此,科学准确评价井下热害程度成为开展深井热害治理的必要前提和关键环节。针对热害评价过程中的不确定性因素对评价结果造成的失真,提出了基于未确知测度理论的深井热害综合评价模型。首先,在热源分析与热量计算的基础上,从客观条件、干预治理和主观感受3个方面建立了热害综合评价指标体系。其次,确定了深井热害等级和评价指标体系各指标分级并利用灰色相关分析方法完成了模糊层次分析法—熵权法的组合权重计算。最后,引入未确知测度理论构建了深井热害综合评价模型,完成了评价体系不同层级未确知测度向量计算,最终得到评价目标的综合未确知测度向量并利用置信度判别准则实现了热害评价。将该模型应用于国内某地下矿山不同中段作业面热害评价,得到了井下各中段工作面热害程度和变化情况。研究成果解决了深部热害要素与评价尺度的不确定性问题,实现了定性与定量、主观与客观相结合的综合评价,有效提高了井下热害评价结果的科学性。 展开更多
关键词 金属矿山 深部开采 热害评价 未确知测度理论
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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
15
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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高峰矿深部开采工程高温区域预测与热害治理方案研究
16
作者 韦军 宋首洋 +4 位作者 周立 陈光武 罗增武 李杰林 高峰 《采矿技术》 2026年第1期86-90,共5页
广西高峰矿100+105号矿体开采设计深度超千米,井下热害将成为深部矿体开采面临的突出问题。为有效解决高峰矿深部开采工程热害问题,开展了井下典型热害点温度实测,利用Ventsim软件建立了高峰矿深部开采工程通风系统三维模型,并采用数值... 广西高峰矿100+105号矿体开采设计深度超千米,井下热害将成为深部矿体开采面临的突出问题。为有效解决高峰矿深部开采工程热害问题,开展了井下典型热害点温度实测,利用Ventsim软件建立了高峰矿深部开采工程通风系统三维模型,并采用数值模拟方法获取了高峰矿夏季、冬季通风容易时期及困难时期的井下温度分布情况。以此为基础,提出了井下集中局部联合制冷技术方案,并开展热模拟分析。结果表明:高峰矿100+105号矿体深部开采工程将面临高温热害问题;冬季时期,受地表较低气温影响,高峰矿井下暂未出现热害问题;在夏季通风容易时期和通风困难时期,分别施加6188 kW、2946 kW冷源后,高峰矿井下各中段主要巷道的湿球温度可降至27℃以下。研究结果为高峰矿100+105号矿体深部开采工程热害防治提供了指导。 展开更多
关键词 深部开采 高温热害 热模拟 联合制冷技术
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深井掘进面大直径风筒降温参数优化及热舒适性研究
17
作者 孙玉福 马腾庆 +5 位作者 王晓南 陈宜华 苏伯阳 徐洪建 杨青 杨志平 《采矿技术》 2026年第1期106-111,共6页
随着矿山开采深度的增加,深部掘进面高温热害威胁工人健康与安全生产。针对某矿山-960 m水平巷道高温问题,为探究不同风筒参数对降温效果的影响,设置了两种风筒直径(Φ1.0 m和Φ0.6 m),利用Fluent软件建模并模拟局部巷道内的环境温度和... 随着矿山开采深度的增加,深部掘进面高温热害威胁工人健康与安全生产。针对某矿山-960 m水平巷道高温问题,为探究不同风筒参数对降温效果的影响,设置了两种风筒直径(Φ1.0 m和Φ0.6 m),利用Fluent软件建模并模拟局部巷道内的环境温度和风流速度。在24℃风温下,与常规风筒(Φ0.6 m)通风相比,大直径风筒(Φ1.0 m)通风可使作业面平均温度降低0.7~1.0℃,平均风速提高0.3~0.43 m/s,且人体舒适度指标PMV和PPD指标在舒适指标值区间,显著提升热舒适性。优化方案可有效缓解工作面的热积聚,为深井高温局部通风降温提供技术支持。 展开更多
关键词 深井 高温热害 Fluent模拟 大直径风筒 热舒适度
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MZG金矿矿井通风安全监测系统可靠性分析
18
作者 陈星吉 聂兴信 +4 位作者 黄成林 娄一博 罗小新 李广齐 杨培尧 《采矿技术》 2026年第1期97-105,共9页
矿井通风安全监测系统能实时感知井下风流状态、确保通风系统稳定运行,并在出现灾变前兆时及时报警。以高寒地区的MZG金矿为例,采用事故树分析法对其通风安全监测系统的故障风险展开研究,构建了系统故障的事故树模型,并据此进行定性分析... 矿井通风安全监测系统能实时感知井下风流状态、确保通风系统稳定运行,并在出现灾变前兆时及时报警。以高寒地区的MZG金矿为例,采用事故树分析法对其通风安全监测系统的故障风险展开研究,构建了系统故障的事故树模型,并据此进行定性分析,得出最小割集、最小径集及各基本事件的结构重要度,识别出导致系统故障的关键事件组合,并提出系统故障路径与预防对策。计算了顶事件发生概率与基本事件的临界重要度,发现电源切换失败、低温导致传感器精度偏移和通信延迟是引发系统故障的主要因素。最后结合矿井实际运行条件,使用元器件应力分析法对系统核心设备进行可靠性预计,得出该矿的通风监测系统的平均无故障运行时间为1835.77 h,该矿的通风监测系统具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 矿井通风 安全监测 事故树 可靠性
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基于超声波时差法的矿用换能器安装位置研究
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作者 马云飞 周春山 +1 位作者 程熙宇 余方超 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期21-29,共9页
针对现有超声波时差法测风技术因换能器安装位置未能动态适配不同巷道截面而导致测量精度受限的问题,基于不同巷道截面(矩形、梯形、拱形等)的2个超声波换能器安装位置进行研究。通过Fluent数值模拟与井下人工测量,验证了存在一条平行... 针对现有超声波时差法测风技术因换能器安装位置未能动态适配不同巷道截面而导致测量精度受限的问题,基于不同巷道截面(矩形、梯形、拱形等)的2个超声波换能器安装位置进行研究。通过Fluent数值模拟与井下人工测量,验证了存在一条平行于巷道底板的平均风速线。在此基础上,融合湍流应力分解理论与普朗特混合长理论,并引入修正系数,推导出不同巷道截面处的平均风速线距巷道底板高度的函数。结合测速区间的确定,完成对2个超声波换能器安装位置的研究。模拟及现场测试结果表明:①相较于传统换能器固定高度安装方法,基于所提换能器安装位置确定方法得出的测量精度在相同工况下表现更为优异。②安装的换能器在矩形巷道中表现最佳,其测风结果与人工测量的相对误差为4.486%;在拱形巷道中次之,相对误差为4.935%;在梯形巷道中最差,相对误差为5.579%。③以标准差作为标准,安装的超声波换能器测风结果标准差均小于人工测量结果标准差,表明其在井下环境的数据采集更稳定。 展开更多
关键词 超声波时差法 矿用超声波换能器换能器 风速测量 测线 巷道截面平均风速线 巷道截面风速
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基于密闭墙快速构筑的炉渣-粉煤灰膏体速凝特性试验研究
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作者 刘伟华 吴锐 +2 位作者 温冠超 肖剑 石谨溶 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2026年第2期5-13,共9页
为解决传统密闭墙施工慢、易损漏风等问题,提出掺速凝剂的炉渣基膏体替代砖石砌筑。通过试验分析速凝剂与炉渣掺量对初凝时间和强度的影响,并结合XRD、SEM和TG-DTG等手段揭示其水化机理。研究结果表明:随J85速凝剂掺量增加,初凝时间显... 为解决传统密闭墙施工慢、易损漏风等问题,提出掺速凝剂的炉渣基膏体替代砖石砌筑。通过试验分析速凝剂与炉渣掺量对初凝时间和强度的影响,并结合XRD、SEM和TG-DTG等手段揭示其水化机理。研究结果表明:随J85速凝剂掺量增加,初凝时间显著缩短,早期抗压强度提高,但后期抗压强度先增后降;不添加速凝剂时,初凝时间为230 min,3 d,7 d和28 d抗压强度分别为0.24 MPa,0.72 MPa和2.41 MPa;掺量为6%时初凝时间缩至145 min,3 d和7 d抗压强度分别提高至0.70 MPa和1.42 MPa,后期抗压强度基本不变;掺量达12%时,后期抗压强度降至2.18 MPa,过量AFt抑制C_(3)S水化是主因。随炉渣含量增加,初凝时间缩短,但各龄期抗压强度均下降;当配比为水泥∶粉煤灰∶炉渣=1∶2∶6时,初凝时间为145 min,但3 d,7 d和28 d抗压强度仅为0.70 MPa,1.42 MPa和2.42 MPa,炉渣促进AFt生成但抑制C_(3)S水化,加之其多孔、低密度和易吸水特性,导致膏体力学性能下降。研究结果可为炉渣基膏体在密闭墙中的应用提供参考。 展开更多
关键词 炉渣基膏体 初凝时间 速凝剂 水化机理
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