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2024年06期
科研成果

无线电波发射功率防爆要求与检测方法

孙继平;彭铭;

现行国家标准GB/T 3836.1—2021《爆炸性环境第1部分:设备通用要求》和国际标准IEC 60079-0:2017《Explosive atmospheres-Part 0:Equipment-General requirements》规定无线电发射器的阈功率为无线电发射器的有效输出功率与天线增益的乘积。在无线电波防爆安全发射功率阈值一定的条件下,天线增益越大,无线电发射器的有效输出功率就越小,这将限制通过增大天线增益,提高无线传输距离。因此,有必要对国家标准GB/T 3836.1—2021和国际标准IEC 60079-0:2017中规定的阈功率的正确性进行研究,提出合理的无线电波发射功率防爆要求与检测方法。提出了无线电波防爆安全发射功率与天线增益无关,国家标准GB/T 3836.1—2021和国际标准IEC 60079-0:2017规定的无线电发射器的阈功率是错误的。提出了煤矿井下无线电波防爆安全发射功率阈值应大于16 W,且与天线增益无关;国家标准GB/T 3836.1—2021和国际标准IEC 60079-0:2017规定阈功率不得大于6 W,且与天线增益相关,是错误的。提出了无线电波防爆安全性能检测方法——检测无线电发射器输出功率,这既可保证通过检测的防爆无线电设备的防爆安全,又简化了检测方法,更提高了防爆无线电设备的无线电波发射功率,解除了对天线增益的限制,将大大提高煤矿井下防爆无线电设备的无线传输距离。

2024 年 06 期 v.50;No.339 ; 国家自然科学基金面上项目(52074305);; 国家重点研发计划项目(2016YFC0801800)
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“煤矿灾害智能感知新技术与实践”专题

基于多源信息融合的矿山边坡滑坡灾害研究现状与展望

李荟;韩晓飞;朱万成;宋清蔚;周文龙;

为克服单一信息源无法精确表征矿山滑坡灾害演化特征的问题,基于多源信息融合技术,从矿山边坡多源信息获取、矿山边坡多源信息融合、矿山边坡位移预测及滑坡风险评价3个方面概述了矿山边坡滑坡灾害研究进展。总结了典型的“天”“空”“地”边坡监测手段及“天-空-地”一体化协同监测方法;梳理了包含数据级、特征级和决策级融合的边坡多源信息融合流程;整理了位移与应力、位移与水文气象及其他不同类型的监测数据融合形式;阐述了基于多源信息融合的边坡位移预测及滑坡风险评价相关研究现状。基于当前矿山边坡滑坡灾害研究存在的灾害分析的准确性严重依赖监测数据质量、对岩石力学机理知识利用不足等问题,指出了矿山边坡滑坡灾害研究发展趋势:统一多源数据采集接入标准;开发监测数据与岩石力学机理融合的矿山边坡滑坡灾害分析方法;优化“天-空-地”多源信息的时空关联挖掘算法;加强基于多源信息融合的矿山边坡滑坡灾害预警平台建设。

2024 年 06 期 v.50;No.339 ; “十四五”国家重点研发计划项目(2022YFC2903903);; 国家自然科学基金青年基金项目(52304167);; 中央高校基本科研业务费专项项目(N2301020);; 辽宁省自然科学基金联合基金项目(2023-MSBA-122)
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沿空留巷采空区自动化密闭系统

聂百胜;夏晓峰;周皓文;秦枫;

现有的沿空留巷采空区密闭方法大多集中于构筑密闭墙及封堵墙体裂隙,施工周期较长且反复进行,消耗大量人力成本,自动化程度低,易发生二次破坏。针对上述问题,设计了一种沿空留巷采空区自动化密闭系统。该系统以柔性密闭气囊为载体,将未充气的气囊置于采空区密闭墙和单体液压支柱之间,对气囊充气使其与沿空留巷顶底板及采空区密闭墙外侧贴合接触;智能感知矿压显现导致的巷道围岩变形,气囊随时变化形状柔性应对,即当气囊内部压力上升并超过安全泄压阀额定压力时,自动释放气囊气体缩小体积,以重新与顶底板围岩紧密贴合,达到持续密闭采空区的效果,抑制采空区危险气体泄漏。现场试验结果表明:安全泄压阀在柔性密闭气囊内部压力达到约4 kPa时正常开启,压力达到2.7 kPa左右停止泄气;柔性密闭装备感知压力变化后收缩体积以重新适应围岩形态,可长时间并持续性地密闭采空区;柔性密闭装备安装后与采空区密闭墙贴合度高,密闭墙墙体前瓦斯体积分数降低0.13%,有效抑制了瓦斯溢出。

2024 年 06 期 v.50;No.339 ; 国家重点研发计划项目(2022YFC3004701)
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2024 S1 05 04 03 02 01
2023 S2 S1 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2022 S2 S1 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2021 S2 S1 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2020 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2019 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
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2015 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2014 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2013 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2012 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2011 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2010 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2009 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01
2008 06 05 04 03 02 01
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1998 S1 04 03 02 01
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1991 04 03 02 01
1990 04 03 02 01
1989 04 03 02 01
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1979 04 03 02 01
1978 04 03 02 01
1975 03 02 01
1974 02 01
1973 03 02 01

煤矿GIS一张图快速构建平台研究

黄坤;江振鹏;杨晓宇;安宁;

目前,煤矿使用的工程专题地图基本都是CAD制图,高效提取CAD图件中的数据并快速组织成地理信息系统(GIS)服务,进而支持矿井空间对象创建和业务属性扩展,集成安全生产实时数据,是构建煤矿GIS一张图的关键。基于ArcGIS平台将CAD图件转为GIS服务的方法实现过程较为繁琐,且ArcGIS平台成本较高,无法较好地跨平台运行。针对该问题,设计了一种煤矿GIS一张图快速构建平台。该平台包括CAD图件管理、地图服务发布、专题地图管理3大功能模块:CAD图件管理模块用于图件基础信息管理和状态跟踪,地图服务发布模块用于地图打包发布和在线预览,专题地图管理模块用于地图服务管理、矿井对象创建及属性扩展。基于开放设计联盟(ODA)的Teigha for Java SDK实现CAD图件全要素精确识别与快速准确提取;通过构建基于GIS数据特征的煤矿CAD图件数据分层描述模型,实现了CAD图件全要素数据快速存储;按照面向对象设计思路,开发了Spring Cloud框架下的Web端煤矿CAD图件数据集存储接口及专题地图服务发布平台,实现了煤矿GIS一张图快速构建。以某煤矿采掘工程平面图为例,分别采用传统方法和快速构建平台进行煤矿GIS一张图的构建,对比结果表明,快速构建平台可大幅提高煤矿GIS一张图的构建效率,为煤矿智能化建设提供时空数字底座。

年 期 ;
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基于图像分析的掘进工作面粉尘颗粒检测方法

龚晓燕;冯浩;付浩然;陈龙;常虎强;刘壮壮;贺子纶;裴晓泽;薛河;

基于光散射原理测定粉尘浓度只能定时定点手动检测,实时性差,且只能检测出粉尘质量浓度,并不能给出粒径分布范围。目前基于图像分析得粉尘颗粒检测的研究主要是针对粉尘质量浓度或粒径分布进行单方面研究,并不能实现粉尘质量浓度和粒径分布范围的同时检测。针对上述问题,提出了一种基于图像分析的掘进面粉尘颗粒检测方法,探究图像特征与粉尘质量浓度、粒径分布间的关系。通过粉尘样本收集及图像采集装置,采集粉尘颗粒图像并获取采集图像时的粉尘质量浓度。编写粉尘样本的图像处理算法,提取图像的灰度特征、纹理特征、几何特征相关参数。对提取的图像特征与实测粉尘质量浓度进行相关性分析,选取相关性较大的图像特征作为参数建立回归数学模型。提取粉尘颗粒对象像素点个数,结合转换系数,基于几何当量等效面积径计算粉尘粒径大小及分布范围。实验结果表明:实测粉尘质量浓度与建立的图像特征多元非线性回归模型数学模型计算值间的平均相对误差为12.37%,标准实测粒径与几何当量等效面积径得到的粒径分布间的最大相对误差为8.63%,平均相对误差为6.37%,验证了基于图像特征的粉尘质量浓度回归数学模型和基于几何当量等效面积径分布数学模型的准确性。

年 期 ;
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几种边缘检测算子的比较

马艳,张治辉

边缘检测是图象处理中重要的一个环节。文章具体考察了 5种常用的检测算子 ,并加以实现 ,并对其特点进行了讨论和比较。梯度算子简单有效 ,LOG滤波器和Canny算子能产生较细的边缘。实践时要根据具体情况和要求选择合适的算子

2004 年 01 期 ;
[下载次数: 4,344 ] [被引频次: 479 ] [阅读次数: 12 ] HTML PDF 引用本文

数据挖掘研究现状及发展趋势

王惠中;彭安群;

从数据挖掘的定义出发,介绍了数据挖掘的神经网络法、决策树法、遗传算法、粗糙集法、模糊集法和关联规则法等概念及其各自的优缺点;详细总结了国内外数据挖掘的研究现状及研究热点,指出了数据挖掘的发展趋势。

2011 年 02 期 v.37;No.179 ; 甘肃省教育厅科研项目(0903-07);; 国家自然科学基金项目(50967001)
[下载次数: 8,834 ] [被引频次: 295 ] [阅读次数: 9 ] HTML PDF 引用本文
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数据挖掘研究现状及发展趋势

王惠中;彭安群;

从数据挖掘的定义出发,介绍了数据挖掘的神经网络法、决策树法、遗传算法、粗糙集法、模糊集法和关联规则法等概念及其各自的优缺点;详细总结了国内外数据挖掘的研究现状及研究热点,指出了数据挖掘的发展趋势。

2011 年 02 期 v.37;No.179 ; 甘肃省教育厅科研项目(0903-07);; 国家自然科学基金项目(50967001)
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物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究

马小平;胡延军;缪燕子;

阐述了物联网、大数据及云计算技术的研究现状,指出3种技术之间的关系,即物联网产生大数据,大数据助力物联网;大数据需要云计算,云计算增值大数据。结合煤矿综合自动化的建设发展历程,研究了3种技术在煤矿安全生产保障中的作用和地位,提出了3种技术在煤矿生产安全保障中的关系:物联网是煤矿各个子系统建设的技术框架和路线图,大数据是矿山物联网建设的产物,云计算则是对大数据处理利用的技术手段,并指出基于物联网、大数据及云计算技术的煤矿安全生产监测监控系统将是主动式、多参数融合、具备预警功能的监测监控系统,可有效提升煤矿安全生产水平。

2014 年 04 期 v.40;No.217 ; 国家科技支撑计划资助项目(2012BAH27B04);; 国家自然科学基金项目(61303183);; 江苏省自然科学基金项目(BK20130204);; 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20120095120023)
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几种边缘检测算子的比较

马艳,张治辉

边缘检测是图象处理中重要的一个环节。文章具体考察了 5种常用的检测算子 ,并加以实现 ,并对其特点进行了讨论和比较。梯度算子简单有效 ,LOG滤波器和Canny算子能产生较细的边缘。实践时要根据具体情况和要求选择合适的算子

2004 年 01 期 ;
[下载次数: 4,344 ] [被引频次: 479 ] [阅读次数: 12 ] HTML PDF 引用本文

煤矿事故分析与煤矿大数据和物联网

孙继平;

按事故类别分析了2004—2013年全国煤矿事故:顶板、瓦斯、运输、水害、机电、爆破、火灾等事故起数和死亡人数占比分别为52.7%和36.8%,11.3%和29.7%,16.9%和11.3%,3.1%和8.1%,4.1%和2.5%,2.7%和1.9%,0.4%和1.9%;顶板事故起数和死亡人数最多;瓦斯事故起数居第3位,死亡人数居第2位,但2005年和2013年死亡人数最多;运输事故起数居第2位,死亡人数居第3位;煤矿各类事故起数和死亡人数均大幅下降;瓦斯和顶板事故起数占比明显下降,但运输和机电事故起数占比有所上升,需进一步加强运输和机电事故防治。探讨了大数据在煤与瓦斯突出、冲击地压、水害、火灾等事故预警,煤矿重大关键设备故障诊断,煤炭需求和价格预测等方面的应用。探讨了物联网在矿用安全标志准用产品管控、煤矿重大关键设备管控与远程维护、煤矿设备材料管控、防碰撞、持证上岗与专人操作管控等方面的应用。

2015 年 03 期 v.41;No.228 ; 国家自然科学基金重点项目(51134024)
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