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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：1
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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水文地质复杂矿井直排水系统优化设计探讨
7
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
8
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
9
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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煤矿中央泵房排水安全监控系统设计及应用
10
作者 杜思雨 郑春山 聂云辉 《煤炭技术》 2025年第10期211-217,共7页
井下泵房的功能是将大量煤层涌水排至地面,泵房稳定高效运行是保障煤矿安全生产的基础。针对目前井下中央泵房排水控制策略落后、用电浪费、自动化程度低等问题,以《煤矿排水监控系统通用技术条件》标准要求为基础,结合GB/T 3836—2021... 井下泵房的功能是将大量煤层涌水排至地面,泵房稳定高效运行是保障煤矿安全生产的基础。针对目前井下中央泵房排水控制策略落后、用电浪费、自动化程度低等问题,以《煤矿排水监控系统通用技术条件》标准要求为基础,结合GB/T 3836—2021《爆炸性环境》要求,对排水监控装备和监控系统进行设计。硬件部分对本安型操作台、矿用隔爆兼本安型可编程控制箱、矿用隔爆兼本安型排水监控分站的电气功能、整机壳体进行设计;软件部分对PLC程序、上位机监控软件进行优化升级,系统可完成自动排水、手动排水、预故障报警及故障抢修等功能。系统已通过国家安标检测中心的实验,并取得MA证件。排水监控系统已在淮南矿业集团潘二矿、潘四矿的中央泵房投入使用,实现了无人值守,减少了人工成本,具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 自动排水 远程监控 无人值守 防爆 本质安全
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矿井排水系统智能监控关键技术
11
作者 方圆 《矿业装备》 2025年第8期69-71,共3页
为促进矿井排水系统实现安全高效经济运行,设计了一种矿井排水系统智能监控系统,介绍了系统主要结构,重点研究了监控系统的避峰就谷技术、水泵自动轮换技术、智能故障诊断技术、无人值守技术以及多模式控制技术等关键技术,并对这些技术... 为促进矿井排水系统实现安全高效经济运行,设计了一种矿井排水系统智能监控系统,介绍了系统主要结构,重点研究了监控系统的避峰就谷技术、水泵自动轮换技术、智能故障诊断技术、无人值守技术以及多模式控制技术等关键技术,并对这些技术进行了应用测试。研究结果表明:通过综合应用这些技术,矿井排水系统能实现高效排水,降低了排水成本,提升了排水系统设备运行寿命,达到了较好的应用效果,该智能监控系统具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 排水系统 泵房 避峰就谷 自动轮换 无人值守
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基于Wi-Fi通信的矿井分散排水监控系统设计
12
作者 宣立明 谭韦君 《煤矿机电》 2025年第4期21-26,33,共7页
针对目前矿井分散排水系统有线通信施工成本高、开发程度低、缺少设备诊断信息等问题,设计了基于Wi-Fi通信的矿井分散排水监控系统。该系统采用无线Wi-Fi与矿井已经部署的基站进行组网,通过状态机程序设计能够准确判断、响应传感器数据... 针对目前矿井分散排水系统有线通信施工成本高、开发程度低、缺少设备诊断信息等问题,设计了基于Wi-Fi通信的矿井分散排水监控系统。该系统采用无线Wi-Fi与矿井已经部署的基站进行组网,通过状态机程序设计能够准确判断、响应传感器数据的超限检测结果实现自动控制,同时将设备运行实时数据和报警信息上传至地面上位机。经过试验验证,在监控分站与通信基站直线距离180 m内、无遮挡能够承载ModbusTCP协议有效传输数据,通信在线率超过99.94%,监控分站产生报警后自动停机,提高了系统可靠性。 展开更多
关键词 分散排水系统 Wi-Fi通信 监控分站 状态机 报警信息
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地下采矿过程中的自动化排水系统优化研究
13
作者 朱晨光 《中国金属通报》 2025年第13期71-73,共3页
随着地下采矿活动的不断扩展,自动化排水系统的优化成为确保矿区安全和提高生产效率的关键。本文主要探讨了地下采矿过程中自动化排水系统的设计原则、关键技术以及实际应用中存在的问题和解决策略。通过分析当前排水系统的工作机制,提... 随着地下采矿活动的不断扩展,自动化排水系统的优化成为确保矿区安全和提高生产效率的关键。本文主要探讨了地下采矿过程中自动化排水系统的设计原则、关键技术以及实际应用中存在的问题和解决策略。通过分析当前排水系统的工作机制,提出了一系列创新的优化措施,包括智能监测技术、高效泵送系统和能源管理方案,旨在实现更高效、更安全、更环保的地下排水作业。研究结果表明,通过实施这些优化措施,可以显著提高排水效率,降低能耗,并减少环境影响。 展开更多
关键词 地下采矿 自动化排水 系统优化 智能监测 能源管理
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煤矿井下反渗透水处理控制系统设计
14
作者 褚晓光 《煤炭新视界》 2025年第1期90-92,共3页
针对煤矿井下生产对纯水需求量较大、传统设备处理能力不足、自动化程度低等问题,以母杜柴登煤矿井下深度水处理系统为例,分析井下大流量反渗透水处理控制系统的设计与应用。实践表明,该系统显著提升了水资源利用效率与生产安全性。
关键词 水处理 硬件设计 软件设计 PLC 组态软件
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小龙潭露天矿坑底排水系统淤泥闷泵的形成原因及治理
15
作者 李朝泽 《露天采矿技术》 2025年第1期57-61,共5页
以小龙潭露天矿坑底排水系统930 m水平水仓潜水排水电泵闷泵问题为研究对象,基于煤层底板水的赋存状态、地表水径流、泥沙汇流、水力联系、涌水规律、突涌性情况,结合水文地质资料和历史数据,通过监测统计和科学计算对比分析,明确了大... 以小龙潭露天矿坑底排水系统930 m水平水仓潜水排水电泵闷泵问题为研究对象,基于煤层底板水的赋存状态、地表水径流、泥沙汇流、水力联系、涌水规律、突涌性情况,结合水文地质资料和历史数据,通过监测统计和科学计算对比分析,明确了大气降雨伴随泥沙汇流是导致淤泥闷泵形成的主要因素,同时探讨分析了几种治理措施。 展开更多
关键词 煤矿防治水 排水潜水电泵 淤泥闷泵 水质分析 治理措施
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矿山排水处理与资源化利用方案构建研究
16
作者 张艳 《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》 2025年第10期030-033,共4页
矿山排水具有复杂且多变的水质特征,直接影响周边生态环境和水资源安全。其成分中不仅含有多种有害物质,同时蕴藏着可被回收利用的矿物资源。针对目前矿山排水处理面临的多重技术障碍和资源化利用限制,本文围绕关键污染物的高效去除、... 矿山排水具有复杂且多变的水质特征,直接影响周边生态环境和水资源安全。其成分中不仅含有多种有害物质,同时蕴藏着可被回收利用的矿物资源。针对目前矿山排水处理面临的多重技术障碍和资源化利用限制,本文围绕关键污染物的高效去除、资源成分的有效提取,以及资源化产品的合理回收进行系统研究。通过对处理系统集成优化和环境安全措施的深入探讨,旨在建立一套科学、稳定且具备实际应用价值的综合处理方案,推动矿山排水治理与资源再生的协调发展。 展开更多
关键词 矿山排水 污染物去除 资源提取 系统集成 环境安全
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应急情况下的井下排水系统维修优化研究
17
作者 郭飞宇 《中国金属通报》 2025年第18期55-58,共4页
排水系统是井下作业的重要组成部分。本文分析了透水、涌水、淹井等事故可能引发的灾害以及井下排水系统正常运转的重要意义。在此基础上,本文继续从管路系统和电气系统故障两方面分析了在应急情况下,排水系统无法正常工作的原因,并分... 排水系统是井下作业的重要组成部分。本文分析了透水、涌水、淹井等事故可能引发的灾害以及井下排水系统正常运转的重要意义。在此基础上,本文继续从管路系统和电气系统故障两方面分析了在应急情况下,排水系统无法正常工作的原因,并分别针对管路和电气系统中的子设备提出了维修优化措施。通过研究和优化井下排水系统,提高其应急响应能力和维修效率,从而更好的保障井下作业安全。 展开更多
关键词 井下作业安全 排水系统 故障分析 维修优化策略
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智能矿山排水系统的开发与应用
18
作者 程杰 《中国金属通报》 2025年第7期145-147,共3页
随着矿山开采技术的发展和智能化水平的提高,智能矿山排水系统在矿山中的应用成为提高矿山生产效率、保障安全生产和实现可持续发展的重要手段,本文对智能矿山排水系统的开发与应用进行了深入研究。分析了矿山排水系统的需求,完成了系... 随着矿山开采技术的发展和智能化水平的提高,智能矿山排水系统在矿山中的应用成为提高矿山生产效率、保障安全生产和实现可持续发展的重要手段,本文对智能矿山排水系统的开发与应用进行了深入研究。分析了矿山排水系统的需求,完成了系统的总体设计;接着详细阐述了系统所涉及的关键技术与设备;介绍了系统的开发与实现过程;对智能矿山排水系统的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 智能矿山 智能排水系统 开发设计 应用
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煤矿井下水管理系统漏损监测与预警方法
19
作者 韩雪华 李杰 +3 位作者 徐帅 唐波 韩向栋 钱恒昌 《煤矿机械》 2025年第10期204-208,共5页
为了解决煤矿井下水管理系统漏损问题、提高井下水资源利用效率和安全管理水平,设计了基于计算机集成控制的水管网监测系统,采用多源传感器布设与数据采集技术获取实时监测数据;提出了基于压力瞬变的漏损识别方法和水力模型与机器学习... 为了解决煤矿井下水管理系统漏损问题、提高井下水资源利用效率和安全管理水平,设计了基于计算机集成控制的水管网监测系统,采用多源传感器布设与数据采集技术获取实时监测数据;提出了基于压力瞬变的漏损识别方法和水力模型与机器学习相结合的漏损定位技术,实现了对井下水管网漏损的智能识别与精准定位;构建了漏损风险评估模型和多级预警机制,形成了完整的预警与决策支持系统。通过工程应用,该系统显著提高了煤矿井下水管网漏损监测的准确性和及时性,降低了煤矿水资源损失和安全隐患,为井下水管理系统的智能化升级提供了技术支撑。 展开更多
关键词 煤矿井下水管理系统 漏损监测与定位 预警决策支持 计算机集成控制
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