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矿井智能排水监控系统的设计与实现
1
作者 梁金夏 潘天赐 杨超 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期156-159,共4页
针对煤矿井下采掘面排水系统存在的自动化水平低、可靠性差及安全隐患大等问题,综合运用嵌入式控制技术、工业以太网技术、LIBVIEW可视化技术及智能控制技术,设计了基于STM32的矿井智能排水监控系统。构建了智能排水监控系统的总体框架... 针对煤矿井下采掘面排水系统存在的自动化水平低、可靠性差及安全隐患大等问题,综合运用嵌入式控制技术、工业以太网技术、LIBVIEW可视化技术及智能控制技术,设计了基于STM32的矿井智能排水监控系统。构建了智能排水监控系统的总体框架,详细阐述了系统关键硬件电路的设计与程序实现,设计模糊自适应PID控制算法,实现了水泵的智能调节。测试结果表明,该系统能够实现对矿井排水全过程的远程监测与智能控制,具备水泵自适应启停等功能,整体运行安全可靠,故障率低,为井下孤立出水点的及时排水提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 智能排水 监控系统 嵌入式 模糊自适应PID控制
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尾矿库排水井的振动台试验研究
2
作者 朱佳妮 王瑶 +3 位作者 魏作安 路停 杨永浩 张雪怡 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第5期175-183,共9页
排水井作为尾矿库的重要安全设施,其结构稳定性直接关系到尾矿库的整体安全。基于相似性原理,采用振动台试验系统地研究尾矿库排水井在不同地震加速度和不同埋置深度工况下的动力响应特性和变化规律。研究结果表明:地震加速度峰值从0.3... 排水井作为尾矿库的重要安全设施,其结构稳定性直接关系到尾矿库的整体安全。基于相似性原理,采用振动台试验系统地研究尾矿库排水井在不同地震加速度和不同埋置深度工况下的动力响应特性和变化规律。研究结果表明:地震加速度峰值从0.315g增大到1.5g的过程中,排水井筒中的加速度放大系数呈先增大后减小的趋势,井壁由弹性逐渐向弹塑性转变,且刚度逐渐衰减;在1.5g地震加速度峰值作用下,排水井在全埋工况下的最大相对位移为0.967 mm,远小于不埋工况下排水井的最大相对位移5.295 mm,说明在地震作用下,排水井周围的尾矿对排水井筒起到稳固作用,排水井的抗震性能提高;地震加速度峰值从0.315g增大到1.5g的过程中,排水井在不埋、半埋和全埋工况下的一阶频率较初始自振频率分别下降了29.17%、27.05%、22.74%,排水井的刚度在不埋工况下退化最快;在地震作用下,井筒中不同位置的应变峰值与地震加速度峰值成正相关,最大应变值出现在排水井的底部,说明此处最易被震动破坏,在设计中应该提高排水井的底部抗震性能。 展开更多
关键词 尾矿库 排水井 振动台试验 动力响应特征 地震加速度 相似原理
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微气泡气浮技术用于去除煤矿矿井水乳化油的模拟试验研究
3
作者 王小强 程海涛 +6 位作者 崔圣达 彭梓鑫 张言滨 宋浩 郭远庆 赵传靓 杨利伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期193-199,共7页
针对煤矿矿井水中乳化油难以通过传统混凝沉淀有效处理的问题,设计开发了微气泡气浮系统,该系统结合微气泡的特殊物理性质和多相流泵的高效溶气能力,显著提高了对乳化油颗粒的捕获与分离效率。研究了溶气压力、气水比对微气泡粒径分布... 针对煤矿矿井水中乳化油难以通过传统混凝沉淀有效处理的问题,设计开发了微气泡气浮系统,该系统结合微气泡的特殊物理性质和多相流泵的高效溶气能力,显著提高了对乳化油颗粒的捕获与分离效率。研究了溶气压力、气水比对微气泡粒径分布以及稳定性的影响,以及溶气压力、气水比、进水含盐量、含油量和药剂投加量对除油效果的影响。结果表明,当微气泡发生器运行在0.55 MPa溶气压力及6%气水比的条件下时,微气泡稳定性最佳,平均粒径低至9.24μm,除油率可达45.80%;在较高油浓度和较高含盐量的条件下该系统仍然保持40%的除油率;运用响应曲面法优化药剂投加组合,确定了PAC投加浓度为107.900 mg/L,阳离子PAM投加量为10.034 mg/L,复合破乳剂用量为90.000 mg/L的最佳投药比例,此时乳化油去除效率可以提升至94.52%。因此,微气泡气浮技术在处理高盐、高乳化油含量煤矿矿井水方面具有高效性和适用性。 展开更多
关键词 乳化油 煤矿矿井水 微气泡气浮 混凝剂
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断层破碎带“线状”导水通道综合注浆治理技术 被引量：2
4
作者 陈建伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期58-64,共7页
针对新登煤矿F_(22-1)断层突水点附近围岩破碎、隔水层薄、岩层泥化、承载能力差的特点,结合“线状”导水通道的特殊补给形式,从加固围岩和控制导水通道水压、水流两个方面,采用巷道充填、围岩加固、疏水降压、返流注浆及引流注浆等技术... 针对新登煤矿F_(22-1)断层突水点附近围岩破碎、隔水层薄、岩层泥化、承载能力差的特点,结合“线状”导水通道的特殊补给形式,从加固围岩和控制导水通道水压、水流两个方面,采用巷道充填、围岩加固、疏水降压、返流注浆及引流注浆等技术,解决了注浆堵水期间导水通道垮塌、隔水层承压能力差以及围岩裂隙发育的难题,成功实现了在断层破碎带注浆堵水的目的,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 断层破碎带 “线状”导水通道 疏水降压 返流注浆 引流注浆 注浆堵水
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基于ECBFE-YOLOv5算法的机器人异物抓取系统研究
5
作者 李洪强 赵东宏 周杰 《机械设计与制造工程》 2025年第6期73-78,共6页
针对当前机器人异物抓取系统抓取效果不佳、识别定位精度不足的问题,提出了一种基于高效跨分支特征提取网络的ECBFE-YOLOv5算法,以提升网络对异物的识别效果。同时在传统YOLOv5网络中使用轻量化目标抓取网络,以提升传统网络的目标抓取... 针对当前机器人异物抓取系统抓取效果不佳、识别定位精度不足的问题,提出了一种基于高效跨分支特征提取网络的ECBFE-YOLOv5算法,以提升网络对异物的识别效果。同时在传统YOLOv5网络中使用轻量化目标抓取网络,以提升传统网络的目标抓取效果。研究结果表明,相较于传统YOLOv5算法模型,ECBFE-YOLOv5算法模型平均精度均值能够达到94.2%,同时参数量和运行时间最少,分别为21 658和5.7 s。在不同算法模型的识别定位效果中,ECBFE-YOLOv5算法模型可在更大的区域对异物进行定位,定位效果更好。 展开更多
关键词 YOLOv5算法 跨分支特征提取 异物抓取 定位识别
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基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法 被引量：2
6
作者 牛和平 康瑞玲 +1 位作者 宋卫文 贺鑫 《煤矿机械》 2025年第4期195-198,共4页
由于煤矿防治水设备振动信号具有复杂多变且微弱的特性,在本征模态函数(IMF)识别的过程中难以有效捕捉信号特征,从而导致IMF识别灵敏度较低。为了解决该问题,提出基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法。规划传感器部署... 由于煤矿防治水设备振动信号具有复杂多变且微弱的特性,在本征模态函数(IMF)识别的过程中难以有效捕捉信号特征,从而导致IMF识别灵敏度较低。为了解决该问题,提出基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法。规划传感器部署方案,全面采集多个关键设备的振动信号。结合小波变换与小波包变换的优势,进行多统计特性分析,并应用滑动窗口平均滤波技术,有效融合多源振动信号。利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对融合后的综合振动信号进行深入分解,精准识别IMF分量。实验结果表明,该方法能够高效识别煤矿防治水设备微弱振动信号,显著提升IMF识别灵敏度,为早期故障预警和设备维护提供了可靠依据。 展开更多
关键词 多源数据融合 煤矿防治水设备 振动信号 IMF识别 CEEMDAN算法
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金属矿山井下排水自动化系统优化与应用研究
7
作者 陈亮 《有色设备》 2025年第6期81-87,共7页
国内有色金属矿山井下排水系统自动化程度参差不齐,大多数大中型矿山井下排水系统已基本实现自动排水,部分中小型矿山自动化水平仍相对较低,以现场人工手动操作为主,已实现自动排水的矿山也存在自动化程度低、控制系统相互独立和数据无... 国内有色金属矿山井下排水系统自动化程度参差不齐,大多数大中型矿山井下排水系统已基本实现自动排水,部分中小型矿山自动化水平仍相对较低,以现场人工手动操作为主,已实现自动排水的矿山也存在自动化程度低、控制系统相互独立和数据无法实现共享等问题。本文对目前有色金属矿山井下排水泵房的自动化现状进行了阐述,提出了基于SCADA数据采集与监控系统的井下排水泵房自动化改造方案,并对改造方案的网络结构、检测和控制内容、水泵启动过程、控制方式等进行了详细说明。井下排水系统改造后,操作人员可在地表控制室内集中监控井下各排水泵房运行状态,同时消除了各排水泵房控制系统之间“信息孤岛”,实现排水系统的无人值守。该改造后运行效果证明,成本控制效果显著,人工成本从5000美元/t铜降低至4000美元/t,年节约人工成本约70万美元。 展开更多
关键词 排水泵房 自动化改造 SCADA RTU 冗余 矿山 控制系统
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水文地质复杂矿井直排水系统优化设计探讨
8
作者 牛飞 王现鹏 +2 位作者 童小华 张衍鹏 张吉东 《煤矿现代化》 2025年第5期158-162,共5页
何岗煤矿16采区下组煤水文地质条件复杂,受底板十三-十四灰水和奥灰水高承压水威胁,属于带压开采,为了解决下组层煤回采时受水害影响大的问题,避免重大隐患发生,根据矿井排水系统现状对水平水仓进行改造扩容,通过理论计算和实践相结合,... 何岗煤矿16采区下组煤水文地质条件复杂,受底板十三-十四灰水和奥灰水高承压水威胁,属于带压开采,为了解决下组层煤回采时受水害影响大的问题,避免重大隐患发生,根据矿井排水系统现状对水平水仓进行改造扩容,通过理论计算和实践相结合,提出利用原有排水系统及管路进行直排水系统设计与接力排水系统相结合的方法来提高矿井的排水能力,消除了重大隐患,满足了矿井安全生产的需要。 展开更多
关键词 水文地质 复杂矿井 直排水系统 优化设计
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矿区排水自动监控系统设计
9
作者 靳亚兵 王洪峰 李飞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期160-162,共3页
设计了矿区排水自动监控系统,该系统功能架构分为数据采集层、网络传输层、自动控制层、应用管理层4层。建立了自动启停控制模型和能效优化调度模型,采用基于模糊PID控制的动态决策机制作为自动启停控制策略,能效优化调度模型旨在通过... 设计了矿区排水自动监控系统,该系统功能架构分为数据采集层、网络传输层、自动控制层、应用管理层4层。建立了自动启停控制模型和能效优化调度模型,采用基于模糊PID控制的动态决策机制作为自动启停控制策略,能效优化调度模型旨在通过优化水泵的运行策略降低系统能耗,延长设备使用寿命。仿真结果表明,煤矿排水自动监控系统鲁棒性、安全性、稳定性均较强,可为煤矿排水自动控制与监控工程化实践提供技术支持。 展开更多
关键词 矿区排水系统 自动化 监控 自动启停控制 能效优化调度
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矿井水重复利用控制系统设计
10
作者 王汾青 《煤矿机械》 2025年第1期7-12,共6页
鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、... 鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、井下喷雾等一系列用水系统当中,进而达到节能降耗及重复利用的目的,同时对类似矿山的水资源管理具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 水资源利用 水资源管理 模糊PID 智能控制
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煤矿井下排水泵监控系统的设计 被引量：16
11
作者 袁小平 白楠 +3 位作者 王泽林 许金林 杨子建 张继森 《工矿自动化》 2010年第3期113-114,共2页
根据煤矿的实际生产情况,介绍了一种模块化的井下排水泵监控系统的设计。该系统采用AVR单片机ATmega16作为微处理器,能实时采集排水泵的运行参数、自动控制水泵及排淤装置的启动和停止、监控井下水仓的水位,并具有水位超限自动报警功能... 根据煤矿的实际生产情况,介绍了一种模块化的井下排水泵监控系统的设计。该系统采用AVR单片机ATmega16作为微处理器,能实时采集排水泵的运行参数、自动控制水泵及排淤装置的启动和停止、监控井下水仓的水位,并具有水位超限自动报警功能;采用单片机控制与PC监视相结合的方式,使地面调度室能随时监控排水泵的运行状况,当排水泵的参数超限时,可在地面远程操作排水泵。实际应用表明,该系统运行可靠、开发成本低、可移植性强。 展开更多
关键词 矿井 排水泵 监测监控 ATMEGA16 单片机 PC
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基于安全节能的矿井自动化排水控制系统设计 被引量：30
12
作者 寇彦飞 杨洁明 寇子明 《煤炭工程》 北大核心 2016年第1期31-34,共4页
针对目前排水系统在矿井排水过程中存在自动化程度低、耗能高、应急能力差等问题,以S7-300及其扩展组件的控制体系设计为基点,提出了一个基于安全节能控制策略的煤矿自动化排水系统。详细地阐述了系统自动化监控原理,通过微处理器对泵... 针对目前排水系统在矿井排水过程中存在自动化程度低、耗能高、应急能力差等问题,以S7-300及其扩展组件的控制体系设计为基点,提出了一个基于安全节能控制策略的煤矿自动化排水系统。详细地阐述了系统自动化监控原理,通过微处理器对泵房最大涌水量、水位变化率、水仓的容积、电力负荷信息以及系统其他的模拟量监测信号进行微积分运算,运用多参数模糊控制理论决策,实现对水泵的自动轮流切换与排水。结合现场运用案例,验证了系统具有安全可靠、节能高效的良好性能。 展开更多
关键词 矿井安全 节能降耗 排水系统 自动化控制 PLC
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锦界煤矿工作面排水系统优化设计研究 被引量：13
13
作者 杨茂林 许峰 +1 位作者 庞乃勇 康健 《煤炭工程》 北大核心 2016年第S1期16-19,共4页
针对锦界煤矿矿井及工作面排水系统富余的问题,利用衰减系数法预测探放水量,采用动静法与比拟法相结合预测工作面涌水量,并通过对已回采工作面实际涌水量与排水系统的分析评估,进一步优化矿井及工作面排水系统,减少管路布置,在保证矿井... 针对锦界煤矿矿井及工作面排水系统富余的问题,利用衰减系数法预测探放水量,采用动静法与比拟法相结合预测工作面涌水量,并通过对已回采工作面实际涌水量与排水系统的分析评估,进一步优化矿井及工作面排水系统,减少管路布置,在保证矿井安全的同时,实现科学合理排水,降低了矿井排水管路维护成本,增加了矿井经济效益。 展开更多
关键词 工作面 涌水量 排水系统 管路布置 系统优化
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矿用潜水泵在煤矿抗灾强排系统中的应用 被引量：25
14
作者 赵书忠 张晓四 宋建国 《煤炭工程》 北大核心 2012年第6期62-63,共2页
根据多年对潜水泵排水系统的研究及煤矿抗灾泵站的设计经验,提出采用卧泵加潜水泵排水方案替代传统的井底中央泵房加防水闸门方案的观点,大大提高了矿井抵抗水灾的能力,使防治水工作由被动堵水变为主动防治水。实践证明,对有突水淹井危... 根据多年对潜水泵排水系统的研究及煤矿抗灾泵站的设计经验,提出采用卧泵加潜水泵排水方案替代传统的井底中央泵房加防水闸门方案的观点,大大提高了矿井抵抗水灾的能力,使防治水工作由被动堵水变为主动防治水。实践证明,对有突水淹井危险的矿井,卧泵加矿用潜水泵排水系统是解决矿井正常排水和抗灾抢险排水的有效方案。 展开更多
关键词 抗灾强排系统 潜水泵 防水闸门 防治水
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煤矿井下中央水泵房自动化排水系统研究与应用 被引量：28
15
作者 车永军 王成真 杜利宏 《煤矿开采》 北大核心 2013年第5期28-31,37,共5页
为解决传统人工手动排水系统在矿井排水过程中排水能力小、自动化程度低、操作过程繁琐、管理复杂、应急能力差等问题,研究并设计了矿井中央水泵房自动化排水系统。该系统通过各类传感器收集水仓水位信息、水泵及配套设备工况信息后,经... 为解决传统人工手动排水系统在矿井排水过程中排水能力小、自动化程度低、操作过程繁琐、管理复杂、应急能力差等问题,研究并设计了矿井中央水泵房自动化排水系统。该系统通过各类传感器收集水仓水位信息、水泵及配套设备工况信息后,经过逻辑运算,按照一定的方式自动发出指令控制水泵组系统开启或者停止,从而实现矿井自动化排水。同时,系统可根据需要进行手动操作排水、半自动化排水和全自动化排水,并可由地面上位机进行远程控制,且能有效避开矿井用电高峰期。某矿中央水泵房自动化排水系统的应用证明,该系统具有排水能力大、自动化程度高、操作简单、应急能力强、电耗低、易于管理等显著优点,是矿井排水系统自动化发展的重要方向之一。 展开更多
关键词 中央水泵房 排水系统 自动化控制 水位 传感器
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煤矿井下排水系统自动化改造及控制策略优化 被引量：11
16
作者 徐卫峰 杨建旗 +2 位作者 陈霈 吴佳胜 牛洪海 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第2期190-192,共3页
为实现煤矿井下排水系统的无人值守,设计并实施了涵盖仪表、控制系统的自动化改造;并针对现场两仓三泵运行模式制定了自动控制策略;利用峰谷电价差优化运行模式,大大降低了系统能耗,实现了减员增效。
关键词 排水系统 自动化改造 控制策略 两仓三泵
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矿井主排水自动化监测监控系统的开发 被引量：11
17
作者 王盛杰 李小喜 +3 位作者 许春雨 田敏 宋建成 王晓军 《中国矿业》 北大核心 2014年第12期147-151,共5页
针对我国煤矿井下主排水系统控制技术落后、故障率高、可靠性差等问题,研制开发了一种基于PLC技术和计算机控制技术相结合的矿井主排水自动化监测监控系统。该系统集井下现场控制和地面远程监控于一体,具有数据采集、实时监测与控制、... 针对我国煤矿井下主排水系统控制技术落后、故障率高、可靠性差等问题,研制开发了一种基于PLC技术和计算机控制技术相结合的矿井主排水自动化监测监控系统。该系统集井下现场控制和地面远程监控于一体,具有数据采集、实时监测与控制、故障报警等功能。本文提出了系统总体方案,设计了系统硬件和软件,在实验室和现场对系统进行了试验调试,并投入了工业运行。实验和工业运行结果表明,该系统工作稳定、运行可靠,可有效提高矿井主排水系统的控制水平,改善其管理模式,实现井下中央泵房的无人化或少人化运行。 展开更多
关键词 PLC 主排水 自动控制
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矿井排水设备选型系统的设计与实现 被引量：9
18
作者 吴开兴 李晨娟 张惠民 《煤炭工程》 北大核心 2011年第3期20-22,共3页
针对目前矿井排水设备选型技术落后的现状,从实际需求出发,对系统进行需求分析,结合矿山工程、计算机和数据库技术,基于V isual Stud io平台使用SQL Server开发工具,应用C++语言实现了矿井排水设备选型系统,并通过应用实例验证了软件的... 针对目前矿井排水设备选型技术落后的现状,从实际需求出发,对系统进行需求分析,结合矿山工程、计算机和数据库技术,基于V isual Stud io平台使用SQL Server开发工具,应用C++语言实现了矿井排水设备选型系统,并通过应用实例验证了软件的可靠性和稳定性。该系统的设计提高了选型的自动化程度。 展开更多
关键词 水泵选型 软件开发 SQL SERVER C++语言 设计
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祁东煤矿突水灾害的综合分析与快速治理技术 被引量：11
19
作者 杨本水 杨永林 赵传宏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第3期36-38,共3页
介绍了皖北煤电集团公司祁东煤矿 32 2 2工作面砾石含水层特大突水灾害分析 ,以及采用强排、建闸、注浆封盖、充填固结、拔架的快速治理技术。
关键词 突水灾害 快速 治理技术
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磁西矿超千米深井建井期间排水系统设计 被引量：6
20
作者 杨本生 赵利涛 +1 位作者 邵文通 刘杰 《煤炭工程》 北大核心 2013年第1期24-26,共3页
为确保磁西超千米深井能如期完成建设并正常投产,根据副井井深和-1150m水平涌水量,提出一级排水和二级排水两种排水方案,通过对两种方案比较分析得出:副井采用二级排水方式切实可行,并经过选型计算由水泵的扬程特性曲线和管路特性曲线... 为确保磁西超千米深井能如期完成建设并正常投产,根据副井井深和-1150m水平涌水量,提出一级排水和二级排水两种排水方案,通过对两种方案比较分析得出:副井采用二级排水方式切实可行,并经过选型计算由水泵的扬程特性曲线和管路特性曲线计算出的水泵工况点、工况点效率、水泵和排水管路各参数均能满足要求,确保了矿井排水装置经济合理、安全可靠地运行。 展开更多
关键词 超千米深井 涌水量 选型计算 工况点
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