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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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矿井智能通风系统架构及关键技术研究
2
作者 徐雪战 邹云龙 《工矿自动化》 北大核心 2026年第2期7-15,共9页
现有矿井智能通风研究在关键参数精准感知、多源信息耦合解算及协同调控方面仍存在不足,尚未形成一体化技术体系,难以满足矿井通风系统精细化智能管控的需求。针对上述问题,采用“感知—传输—分析—决策—应用”的一体化体系架构,设计... 现有矿井智能通风研究在关键参数精准感知、多源信息耦合解算及协同调控方面仍存在不足,尚未形成一体化技术体系,难以满足矿井通风系统精细化智能管控的需求。针对上述问题,采用“感知—传输—分析—决策—应用”的一体化体系架构,设计了一种矿井智能通风系统。该系统采用基于超声波时差法的风速监测方法和基于压阻式微机电系统(MEMS)的风压监测方法,实现通风参数高精度在线感知;通过风门与风窗结构优化、动力装备变频驱动、多参数感知与智能控制技术,实现通风构筑设施远程联控与动力装备协同调节;结合多源信息融合、通风网络解算、径向基函数(RBF)神经网络识别及模糊推理等方法,进行矿井通风网络异常诊断,实现通风异常识别、位置判定及灾变影响范围判断;利用反向传播(BP)神经网络及粒子群优化(PSO)算法,结合动态权重优化机制,实现矿井需风量动态预测与通风网络全局寻优调控。现场应用结果表明,该系统风量解算最大相对误差为8.38%,风阻解算平均相对误差为2.11%,能够准确反映矿井通风网络运行状态,并可依据灾变信息自动完成应急控风并引导人员逃生,有效提升了矿井通风智能化管控水平与本质安全能力。 展开更多
关键词 矿井智能通风 通风参数监测 通风网络解算 百叶式自动调节风窗 按需供风 灾变控风
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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
3
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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基于分风装置的高效控尘技术研究
4
作者 刘星乐 田向红 +4 位作者 上官良良 孟祥豹 张全明 梁远健 刘柳 《煤炭工程》 北大核心 2026年第2期110-118,共9页
针对传统长压短抽通风系统在综掘工作面存在控尘效果不佳的问题,提出了基于分风装置的新型长压短抽通风除尘系统,该系统利用分风装置能量分配机制,构建了尾端正压-迎头负压的梯度压力场生成定向前进风流,突破传统压抽比限制,实现压抽比... 针对传统长压短抽通风系统在综掘工作面存在控尘效果不佳的问题,提出了基于分风装置的新型长压短抽通风除尘系统,该系统利用分风装置能量分配机制,构建了尾端正压-迎头负压的梯度压力场生成定向前进风流,突破传统压抽比限制,实现压抽比大于1工况下的高效控尘。通过构建三维巷道数值模型结合Fluent软件模拟与现场实测,系统分析分风装置对压力场分布及粉尘运移的影响机制。采用非均质欧拉多相流模型与Realizable k-ε湍流模型模拟气固耦合过程,建立包含修正伯努利方程的分流比数学模型,运用熵权法综合评价五种压抽比工况下的控尘效能。结果表明:新型系统使巷道后端粉尘浓度从116.5 mg/m^(3)降至8.3 mg/m^(3);压抽比5∶4(压入700 m^(3)/min/抽出560 m^(3)/min)工况下除尘效率达96.5%,司机位粉尘浓度降低59.81%,熵权法评价权重最高达22.2%。压力场模拟证实该工况通过消除涡流与卡门涡街现象实现粉尘团聚抑制。 展开更多
关键词 分风装置 长压短抽 通风除尘系统 压抽比 控尘效能
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塔山煤矿30517综放工作面上隅角CO_(2)超限治理研究
5
作者 何立洋 杨东辉 +3 位作者 李锋 庄榕炜 李勇奇 樊聪 《山西煤炭》 2026年第1期9-17,共9页
针对中煤塔山矿3⁃5#煤层30517综放工作面上隅角CO_(2)持续超限问题,本文基于现场观测与通风参数分析,揭示了自然风压差与上覆采空区气体动态运移是导致采空区CO_(2)异常涌出的主控因素。研究表明,负压相态显著增大了采空区漏风强度,而... 针对中煤塔山矿3⁃5#煤层30517综放工作面上隅角CO_(2)持续超限问题,本文基于现场观测与通风参数分析,揭示了自然风压差与上覆采空区气体动态运移是导致采空区CO_(2)异常涌出的主控因素。研究表明,负压相态显著增大了采空区漏风强度,而工作面推进引起的顶煤冒落与上覆采空区冒落带贯通,进一步形成连通的漏风通道,导致有害气体向工作面上隅角积聚。通过分析工作面通风阻力、上隅角CO_(2)体积分数与采空区间压差的关联机制,提出了以均压通风为核心的治理措施:实施均压系统6个月后,上隅角CO_(2)体积分数由0.79%显著降低至0.45%,CH_(4)体积分数稳定在0.03%,O2体积分数逐步回升到20.2%,治理成效显著。本研究不仅有效控制了采空区有害气体涌出,更为类似地质条件下矿区通风系统优化与安全风险防控提供理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 综放工作面 均压通风 上隅角 采空区 防治技术
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昌都煤业智能通风系统应用研究
6
作者 杨泽军 《山东煤炭科技》 2026年第2期79-83,共5页
针对昌都煤业原通风系统响应滞后、误报率较高及粉尘超限处置依赖人工等问题,构建“感知-分析-决策-执行”矿井智能通风闭环体系。系统采用“端-边-云-用”架构,以“通防数据云管家”为核心实现多源数据汇聚与治理,融合安全态势分析、... 针对昌都煤业原通风系统响应滞后、误报率较高及粉尘超限处置依赖人工等问题,构建“感知-分析-决策-执行”矿井智能通风闭环体系。系统采用“端-边-云-用”架构,以“通防数据云管家”为核心实现多源数据汇聚与治理,融合安全态势分析、风网动态解算与优化决策、预警联动控制及粉尘监测联动等功能,基于投运在线数据与典型故障仿真测试开展验证。结果表明,系统联控平均响应时间为0.59 s,误报率降至0.26%,终端在线率保持在98.5%以上,数据上传延迟不超过3 s。节能方面,主通风机平均负载率由86%降至72%,年节电量约49.06万kW·h,年节约电费约34.5万元。研究结果可为同类矿井智能通风系统建设提供参考。 展开更多
关键词 智能通风 风网建模 数据融合 应急调控
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MZG金矿矿井通风安全监测系统可靠性分析
7
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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PLC在矿井通风系统智能变频节能控制中的应用研究
8
作者 肖振华 《科技资讯》 2026年第4期67-69,共3页
针对矿井通风系统高能耗问题,提出基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的智能变频节能控制方案。通过构建包含传感器层、PLC控制层与执行层的三级架构,开发模糊比例—积分—微积分(Proportimal-Integral-Derirativ... 针对矿井通风系统高能耗问题,提出基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的智能变频节能控制方案。通过构建包含传感器层、PLC控制层与执行层的三级架构,开发模糊比例—积分—微积分(Proportimal-Integral-Derirative,PID)控制算法,实现风量动态调节。现场测试表明,系统在72 h连续运行中,设备温升控制在38℃以内,通信误码率低于1×10^(-6);3个月运行数据显示,平均节电率达25.8%,煤电耗降低2.17 kWh/t,功率因数提升至0.95;可靠性评估显示平均无故障时间提升至5200 h,故障修复时间缩短至0.8 h。验证了系统在复杂工况下的适用价值。 展开更多
关键词 矿井通风系统 智能变频控制 节能优化 可靠性评估
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基于Ventsim的佛子矿深部送风效率优化研究
9
作者 覃勇 甘海洋 +4 位作者 陆华耿 韦文兴 罗雨 陆晓惠 杨春 《现代矿业》 2026年第2期31-35,共5页
随着矿山核心生产区域逐步向深部推进,通风系统与矿井深部送风需求的动态匹配已成为迫切需要解决的问题。以广西佛子矿古益工区为背景,借助矿井通风系统三维仿真软件Ventsim,开展矿井深部送风效率优化研究,旨在提升矿井深部长距离送风... 随着矿山核心生产区域逐步向深部推进,通风系统与矿井深部送风需求的动态匹配已成为迫切需要解决的问题。以广西佛子矿古益工区为背景,借助矿井通风系统三维仿真软件Ventsim,开展矿井深部送风效率优化研究,旨在提升矿井深部长距离送风效率。研究表明:针对古益工区矿井深部通风效果提升,短期优先实施方案一,通过密闭138 m中段西翼回风井,设置猴车井局扇引流及电梯竖井风门,构建浅部抑制与深部强化协同机制,总回风量提升7.99%,等积孔增幅13.8%,快速缓解深部回风阻力大的问题。中期结合方案二,封闭300 m中段无序漏风点,动态平衡260 m中段斜井风阻,总进风量提升2.17%,漏风率降至3%。远期以方案三为核心,在138 m中段9线主巷道增设风机,与401 m主扇形成接力增压,总进风量提升8.99%,等积孔增幅25.86%,网络效率提升1.39%,深部通风效能优化效果显著。通过分阶段技术路径,从浅部调控、漏风治理到接力送风逐级递进,为矿山深部通风系统升级提供了一套可量化、可复用的工程实践方案。 展开更多
关键词 矿井通风系统 深部送风 数值模拟
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基于粗糙集与WLS的矿井通风网络解算方法优化研究
10
作者 刘永立 荆凯 +2 位作者 王振锁 董长吉 鲁悦 《工矿自动化》 北大核心 2026年第3期34-42,94,共10页
现有矿井通风网络解算方法在解算过程中未考虑通风网络中的误差权重分布问题,导致网络各分支风量发生偏移,制约了解算结果的精确度。针对该问题,提出了一种融合粗糙集属性约简与加权最小二乘法(WLS)的通风网络解算方法。基于粗糙集理论... 现有矿井通风网络解算方法在解算过程中未考虑通风网络中的误差权重分布问题,导致网络各分支风量发生偏移,制约了解算结果的精确度。针对该问题,提出了一种融合粗糙集属性约简与加权最小二乘法(WLS)的通风网络解算方法。基于粗糙集理论,采用向前贪心约简算法构建等价类并计算依赖度,实现属性约简,得到与风量分布高度相关的关键属性为风量、阻力和断面面积;依据关键属性权值,采用Prim优先队列算法构建通风网络的最小生成树,进而得到余支边集合;引入WLS-余支测定法对各分支权重进行迭代优化,降低计算误差,提升预测精度。工程应用实例分析结果表明:引入粗糙集属性约简后,有效减少了网络解算耗时,提升了通风网络解算效率和精度;WLS-余支测定法将16条关键余支的风量计算偏差控制在0.1%~2.0%,具备更高的计算精度与稳定性。 展开更多
关键词 矿井通风网络解算 粗糙集 属性约简 加权最小二乘法 Prim优先队列算法 WLS-余支测定法
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基于IBES-XGBoost的矿井巷道摩擦阻力因数预测模型
11
作者 闫振国 周勃兴 +4 位作者 王延平 秦志鑫 张嘉珞 何世龙 袁林雨 《工矿自动化》 北大核心 2026年第3期123-132,共10页
针对现有基于机器学习的矿井巷道摩擦阻力因数α预测算法存在欠拟合或过拟合、预测精度不高等问题,提出一种集成反向学习初始化、混沌自适应参数、动态自适应变异和混沌局部搜索策略的改进秃鹰搜索(IBES)算法,采用该算法对极限梯度提升... 针对现有基于机器学习的矿井巷道摩擦阻力因数α预测算法存在欠拟合或过拟合、预测精度不高等问题,提出一种集成反向学习初始化、混沌自适应参数、动态自适应变异和混沌局部搜索策略的改进秃鹰搜索(IBES)算法,采用该算法对极限梯度提升树(XGBoost)模型的关键超参数进行自适应寻优,在此基础上以多维度巷道几何参数及结构类别信息为输入特征,以最小化预测均方根误差(RMSE)为目标函数,构建了矿井巷道α预测模型(IBES-XGBoost模型)。通过标准测试函数测试验证了IBES算法较原始秃鹰搜索算法及其他元启发式算法在求解精度、收敛速度和稳定性方面均表现出显著优势。基于陕北地区多个矿井现场实测获得的涵盖4种典型断面形状与8种支护方式等复杂工况的260组样本构建数据集,按支护类型分层抽样并按8∶2划分训练集与测试集,通过5折交叉验证完成超参数寻优。实验结果表明:IBES-XGBoost模型对测试集的预测RMSE为0.001232,平均绝对误差(MAE)为0.000868,决定系数(R^(2))为0.985426,优于所有对比模型,且与次优的BES-XGBoost模型相比,其RMSE和MAE分别降低了49.94%和49.09%,验证了IBES-XGBoost模型具有极高的预测准确率和鲁棒性。 展开更多
关键词 矿井通风 巷道摩擦阻力因数 极限梯度提升树 改进秃鹰搜索算法 超参数寻优 预测模型
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基于超声波时差法的矿用换能器安装位置研究
12
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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量子计算在矿井智能通风领域的应用探索
13
作者 邓军 李志强 +7 位作者 闫振国 李川 栾龙源 王振平 王延平 黄玉鑫 张龙成 阮佳宁 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期512-529,共18页
矿井智能通风作为煤矿智能化建设的重要一环,长期面临着井下生产现场环境感知“测不准、测得慢”导致矿井生产态势信息失准,通风网络解算“算不快、算不准”导致矿井安全管理决策偏离实际,灾害预测模拟“仿真慢、成本高”导致灾害预测... 矿井智能通风作为煤矿智能化建设的重要一环,长期面临着井下生产现场环境感知“测不准、测得慢”导致矿井生产态势信息失准,通风网络解算“算不快、算不准”导致矿井安全管理决策偏离实际,灾害预测模拟“仿真慢、成本高”导致灾害预测结果滞后三大难题,难以实际指导工程现场。量子计算以其与指数级并行计算等优势,为解决“测不准、算不快、仿真慢”的核心难题提供了全新的技术路径。分析了量子计算在模型保真、全局寻优与计算加速、量子算力方面的优势,首次构建了量子测量、量子算法、量子模拟在解决矿井智能通风底层数据的“测不准”、网络解算“算不快”、灾变模拟的“仿真慢”三大难题的映射框架,并初步构建了基于量子微服务架构的云-边-端协同矿井智能通风服务平台架构。同时分析了当下量子计算自身发展存在的技术瓶颈,指出量子计算在矿井通风领域的工程应用面临着环境干扰导致量子退相干、复杂环境难以部署、量子测量结果难以验证、多参数量子态映射难与量子算法鲁棒性差、经济成本高昂等现实挑战。利用量子牛顿法(QCGA)与变分量子线性求解器(VQLS)的混合量子算法进行了初步矿井通风网络解算,计算速度分别提升了约11.9倍与12.8倍,初步验证了量子计算在解决矿井智能通风领域问题上的加速可行性,为量子计算赋能矿井智能通风技术变革、智能矿山的建设提供了理论参考。 展开更多
关键词 量子计算 矿井智能通风 量子测量 量子算法 量子模拟 智能矿山
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国能乌东煤矿智能通风系统技术研发与应用
14
作者 姬周飞 《智能矿山》 2026年第2期15-21,共7页
通风系统是矿井的八大生产系统之一,是煤矿安全生产保障体系中的重要基础,在矿井生产中有着极其重要的地位和作用。稳定可靠、灾变可控的通风系统是保障矿井通风安全,避免火灾、瓦斯爆炸事故发生和防止事故扩大的重要保证。
关键词 技术研发 应用 矿井 安全生产 灾变可控 智能通风系统
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巷道分叉对风流稳定影响的Fluent模拟分析
15
作者 杨敏 胡东涛 方宁 《工业安全与环保》 2026年第3期46-49,共4页
以流体模拟软件Fluent为基础,设计并建立相关的巷道分叉风流模拟模型,并利用Fluent CFD进行相关的模拟、运算及分析,研究巷道分叉对巷道风流分布的影响,以模拟结果做出相应的分析,分析归纳风流在经过分叉巷道时,风流的实际分布及变化情... 以流体模拟软件Fluent为基础,设计并建立相关的巷道分叉风流模拟模型,并利用Fluent CFD进行相关的模拟、运算及分析,研究巷道分叉对巷道风流分布的影响,以模拟结果做出相应的分析,分析归纳风流在经过分叉巷道时,风流的实际分布及变化情况,研究得出多种风速条件下巷道模型的风流分布云图及其对应的巷道静压云图,结果显示,入风侧受分叉影响距离约为6 m,主巷道方向风流受到的扰动距离相较分支巷道更小约为10 m,分叉的支巷受影响的距离更大约为15 m,不同风速条件下模型巷道内部风流流场形态不变,风速变化对扰动距离影响不变。研究结果可为提高矿井通风测定的准确性提供相关理论依据,可在实际通风系统监测中提供参考,减少因巷道交叉对风流产生影响造成的误差。 展开更多
关键词 巷道 分叉 FLUENT 风流 模拟 分析
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基于时空图神经网络的矿井通风参数联合预测方法研究
16
作者 丁健平 《自动化应用》 2026年第3期213-215,共3页
矿井通风系统是矿山安全生产和污染物治理的关键环节,传感器网络的普及带来了海量多节点、多参数的观测数据。然而,传统方法无法捕捉数据中的复杂非线性特性以及空间耦合特性,其预测精度和鲁棒性仍有待提升。因此,基于时空图神经网络(ST... 矿井通风系统是矿山安全生产和污染物治理的关键环节,传感器网络的普及带来了海量多节点、多参数的观测数据。然而,传统方法无法捕捉数据中的复杂非线性特性以及空间耦合特性,其预测精度和鲁棒性仍有待提升。因此,基于时空图神经网络(ST-GNN)对矿井通风参数联合预测方法展开了深入研究。通过动态构建节点-参数联合图,将物理拓扑与时序关联有机融合,并引入因果时间卷积与图卷积协同学习,实现对风速、风压和瓦斯浓度的多步联合预测,并通过端到端训练优化模型参数。实验结果表明,所提方法显著提升了矿井通风参数预测的精度与鲁棒性。 展开更多
关键词 矿井通风 时空图神经网络 联合预测 参数关联 因果时间卷积
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煤矿井下通风设备安全运行影响因素及改进措施
17
作者 张喜峰 张当成 《河北安全生产》 2026年第3期79-81,共3页
煤矿井下通风系统是保证矿井安全生产的重要设施,通风设备的稳定安全运行直接关系到井下作业人员的生命安全、矿井生产效率、灾害防控能力。论文通过对煤矿井下通风设备运行现状的梳理,从设备自身质量、安装调试、运维管理、环境条件、... 煤矿井下通风系统是保证矿井安全生产的重要设施,通风设备的稳定安全运行直接关系到井下作业人员的生命安全、矿井生产效率、灾害防控能力。论文通过对煤矿井下通风设备运行现状的梳理,从设备自身质量、安装调试、运维管理、环境条件、人员操作等几个方面入手,对影响通风设备安全运行的因素进行分析,并提出相应的改进措施,旨在提高煤矿企业通风设备管理水平,降低安全事故发生率。 展开更多
关键词 煤矿井下 通风设备 安全运行 影响因素 改进措施
原文传递
不规则巷道断面风速分布规律数值模拟
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作者 时创新 胡敏 +4 位作者 王康 朱传纪 夏洪涛 张永利 黄鑫胜 《矿山工程》 2026年第1期116-124,共9页
为明确不规则巷道断面的风速分布规律,支撑井下通风系统优化与安全监测,本研究采用数值模拟方法(借助Fluent软件),构建含半圆凸体的模型模拟巷道壁面不规则性,分析半圆拱规则/不规则断面在不同条件下的风速分布特征。结果显示:规则断面... 为明确不规则巷道断面的风速分布规律,支撑井下通风系统优化与安全监测,本研究采用数值模拟方法(借助Fluent软件),构建含半圆凸体的模型模拟巷道壁面不规则性,分析半圆拱规则/不规则断面在不同条件下的风速分布特征。结果显示:规则断面巷道的风速与壁面距离符合对数函数关系(相关系数R2为0.9681~0.9762),其平均风速点距巷帮/顶底板的距离为巷道宽度/高度的0.11倍;不规则断面的风速分布趋势与规则断面一致,拟合相关系数R2达0.9892~0.9962,平均风速点距壁面的距离为巷道宽度/高度的0.1倍。本研究明确了不同断面巷道的平均风速点分布规律,为井下风速传感器布置及测风作业提供了理论依据,对提升矿井通风安全管理水平具有支撑作用。 展开更多
关键词 风速分布 数值模拟 Fluent软件 矿井通风 对数拟合
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矿井采煤工作面通风分析及优化模型设计
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作者 刘江 《能源与节能》 2026年第4期94-96,101,共4页
为提高矿井采煤工作面通风系统的运行效率和安全性,以A矿井采煤工作面为对象,构建了基于强化学习的通风优化系统。通过对风量需求、风压与风阻、瓦斯体积分数、煤尘扩散、工作面布局等关键影响因素进行分析,设计了通风数据采集与监测、... 为提高矿井采煤工作面通风系统的运行效率和安全性,以A矿井采煤工作面为对象,构建了基于强化学习的通风优化系统。通过对风量需求、风压与风阻、瓦斯体积分数、煤尘扩散、工作面布局等关键影响因素进行分析,设计了通风数据采集与监测、通风网络状态分析与评估、强化学习优化决策及通风系统自适应优化与动态调控等功能模块,并利用仿真平台对系统进行了验证。结果表明,该优化系统可降低瓦斯体积分数与煤尘扩散程度,提高通风效率,增强矿井通风系统的动态响应能力,为矿井安全生产与绿色低碳开采提供了技术支持。 展开更多
关键词 矿井 采煤工作面 通风分析 数据采集 风量
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基于ABAQUS钢丝网骨架聚乙烯管弯曲数值模拟
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作者 雷美荣 赵嘉兴 张艳军 《机械工程与自动化》 2026年第2期68-70,共3页
为探究钢丝网骨架聚乙烯管的承压性能和弯曲特性,明确钢丝直径、数量、管材壁厚与管材内压力的关系,以及在内压作用下管材的弯曲特性变化规律,建立了管材几何方程和本构方程后,对Φ110管材的承压及弯曲过程进行数值模拟。结果表明:管材... 为探究钢丝网骨架聚乙烯管的承压性能和弯曲特性,明确钢丝直径、数量、管材壁厚与管材内压力的关系,以及在内压作用下管材的弯曲特性变化规律,建立了管材几何方程和本构方程后,对Φ110管材的承压及弯曲过程进行数值模拟。结果表明:管材应力与钢丝数量、直径及管材壁厚呈反比例关系,钢丝参数及管材壁厚对管材应力影响显著,其中壁厚影响最大;在曲率半径相同条件下,管材椭圆度随内压增加而减小。为提升管材抗变形能力,需控制压力范围并可加压处理,该结果为工程应用提供了理论依据和数据参考。 展开更多
关键词 钢丝网骨架 聚乙烯管 ABAQUS 弯曲 数值模拟
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