- 李俊林;
矿山测绘数据库增量式更新通常需要遍历整个数据库进行更新,由于对冗余和重复数据的约简程度较低,导致数据更新一致性较差。目前针对测绘数据库增量式更新方法的研究在一定程度上提高了数据更新效率,但由于测绘数据的复杂性和多样性,以及更新过程中的各种不确定性因素,导致数据一致性仍然难以完全保证。针对上述问题,提出一种基于GIS技术的矿山测绘数据库增量式更新方法。通过对测绘数据库条件熵进行计算,识别数据集属性对于目标属性的信息贡献,选择互信息值最高的属性作为关键属性,并对关键属性进行深度约简处理。结合GIS技术,对测绘数据坐标进行统一转换,基于空间位置对测绘数据进行匹配以及合并处理。通过对关联规则进行挖掘,识别出新增项集以及对应的数据增量,并将新增数据插入到原始数据库中,实现增量式更新。实验结果表明,基于GIS技术的矿山测绘数据库增量式更新方法对测绘数据库进行增量式更新后,数据库的平均Cronbach's Alpha系数为0.85,具备较高的数据一致性。
2025年S1期 v.51 1-4+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 何贞铭;高雨凌;
地质灾害风险评估是煤矿生产活动的重要保障。针对多源遥感技术在煤矿地质灾害风险评估中的应用问题,结合光学、SAR、红外等遥感技术特点,提出了风险评估指标,提出3类遥感数据融合的风险评估模型,并设计实验开展验证。研究结果表明,多源遥感数据融合有助于发现地质灾害潜在特征,评估指标权重、风险指数阈值对评估结果影响较大,需根据评估重点合理设置权重与风险指数阈值。
2025年S1期 v.51 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李杰;
以上湾煤矿12401工作面8.8 m超大采高综采为研究对象,系统阐述了工作面设计优化与智能控制关键技术。通过盘区布置优化、通风系统科学配置及巷道掘进工艺创新,解决了大型综采设备运输、超大断面超长距离单巷掘进的通风与支护问题,为大型综采设备的高效运行创造了有利条件;通过系统论证与设备选型优化,形成了包含采煤机、液压支架、刮板输送机等在内的成套综采装备体系;构建了设备在线监测与故障预警平台,为煤矿机电设备正常工作提供了保证。
2025年S1期 v.51 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王识辉;周亚森;宋雷同;
针对煤矿自动化综采工作面面临的工艺复杂性高、自动化系统规模庞大、设备作业环境多变等挑战,以及由此产生的子系统信息孤岛、数据利用率低、开采决策科学性不足等问题,设计了一种露天煤矿智能化开采决策系统。首先,在数据层面实现了煤矿多源信息融合与深度挖掘,通过物理实体与虚拟映射技术完成多源异构数据的集成与融合,并构建了基于用户需求特征的数据智能推送机制;其次,实现了智慧煤矿信息建模与优化体系,基于开采设备参数非线性耦合关系,设计了综采设备群全局最优开采决策策略;最后,在执行层面完成了自主控制系统设计,通过软硬件协同实现了设备的智能化控制与精准执行。构建的理论框架和技术体系,为综采工作面智能化转型升级提供了重要的理论支撑和实践参考。
2025年S1期 v.51 13-16+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李桩;
针对煤矿掘进工作面连续采煤机智能化水平低,不能满足掘进工作面智能化建设的问题,提出了一种掘进工作面设备安全协同控制智能化方案。结合连续采煤机智能化改造要求,围绕音视频监控、工作面人员预警系统、工作面数据远程传输系统、组合导航系统、工作面集控中心、地面远程控制台、智能化软件系统、破碎机运输联动电控系统等方面进行了智能优化控制改造。测试结果表明,改造后的连续采煤机智能控制系统能够显著降低设备故障率,提高掘进效率,减少井下作业人员数量,有效提高了掘进工作面设备的智能化和安全化水平。
2025年S1期 v.51 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 冯洪高;
针对煤矿生产系统结构复杂、设备异构性强、工况多变导致的设备协同效率低下及能耗过高等问题,设计了一种基于多源融合技术的煤矿机电设备协同控制方法。首先,系统分析了煤矿智能化生产的关键技术体系,为协同控制提供了技术支撑;其次,基于机电设备运行能耗特性分析,建立了包含6类子系统的设备分类体系,并构建了各子系统的能耗数学模型;进而,综合考虑系统任务的可执行性和紧迫性指标,设计了多目标优化的设备协同控制任务调度策略;最后,基于多源信息融合技术构建了煤矿机电设备协同控制系统模型,并通过仿真验证了所提模型在提升系统能效方面的优越性。
2025年S1期 v.51 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周俊丽;王波;
煤矿井下存在粉尘干扰、光照不均、输送带高速运动等复杂情况,现有钢丝绳芯输送带损伤检测算法在实时性和小目标检测精度方面仍存在不足。针对上述问题,设计了一种基于改进YOLOv5s的矿用钢丝绳芯输送带损伤检测方法。构建了完整的硬件检测系统,重点优化了激光器、工业相机及光学镜头的关键参数配置;改进YOLOv5s通过引入挤压-激励(SE)注意力机制和Ghost卷积网络、优化损失函数等提升模型特征提取能力,实现了检测精度与速度的平衡。实验结果表明,该方法的平均精度均值(mAP)达95.81%,检测速度达42帧/s,相较于传统Faster-RCNN,YOLOv5s, SSD等模型,在检测精度和实时性方面均表现出显著优势。
2025年S1期 v.51 25-28+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 靳俊科;梁丽媛;
针对选煤厂刮板输送机异物识别问题,采用KinD模型对获取的监控图像进行增强处理,从更换特征识别网络、添加注意力机制、替换深度可分离卷积等方面对YOLOv5进行改进,并基于改进YOLOv5实现刮板输送机异物检测与识别,实现了快速检测并提高了小目标识别效果。通过实验验证了改进YOLOv5的有效性,其准确率、召回率、平均精度均值、识别速度均优于YOLOv5。
2025年S1期 v.51 29-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李利锋;刘鑫;蔡发;
针对目前矿用输送带异物检测方法无法平衡异物检测的精度与速度的问题,提出一种基于改进YOLOv7的矿用输送带异物检测方法。首先,通过暗通道先验算法提高煤矿输送带图像对比度,减少煤尘干扰;其次,通过在YOLOv7中引入注意力模块提升异物显著度,进而提高检测精度;最后,在模型训练时使用迁移学习方法,加快模型训练速度。实验结果表明,所提方法较YOLOv7方法的mAP@0.5指标提高了2.4%。
2025年S1期 v.51 32-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王民;张经伦;燕林兵;
针对传统的采煤机液压系统故障诊断存在模型复杂度高、泛化能力不足等问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)与改进LM-BP神经网络的故障诊断方法。采用PCA对采煤机液压系统故障样本数据进行分析,消除特征样本数据之间的相关性,使网络学习到样本和故障类型之间真实的关系。通过遗传算法(GA)对LM-BP神经网络的权值和阈值进行优化,避免传统BP神经网络易陷入局部最优、收敛困难的同时提高模型的诊断精度。实验结果表明,相比于传统BP神经网络和LM-BP神经网络,基于PCA与改进LM-BP神经网络的采煤机液压系统故障诊断方法的平均准确率达到96.85%,具有更高的精度和泛化能力。
2025年S1期 v.51 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘琛;李浦东;杨雪平;
采煤机齿轮箱是采煤机的重要组成部分之一,长期在高振动、强冲击的恶劣环境中工作易产生故障。现有的齿轮箱故障诊断方法在高噪声中容易出现准确率下降的问题。基于逐次变分模态分解(SVMD)与自编码器(AE)提出了一种采煤机齿轮箱故障诊断方法。该方法利用SVMD提取噪声数据的本征模态函数(IMF),将相关性较大的IMF重组,降低环境噪声的影响;基于AE提出了多编码器的AE模型(MAE),将降噪数据的不同特征进行融合,为齿轮箱故障分类提供融合特征,在降低噪声影响的同时减少输入分类网络的数据量;将特征数据输入SoftMax层进行分类,实现齿轮箱故障诊断。实验结果表明,该方法在-4 dB噪声下的齿轮故障分类准确率达98.75%,较SVMD-FFCNN,EMD-AE,SVMD-FD-AOA-DELM分别提高了0.9%,1.8%,2.6%。
2025年S1期 v.51 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 卜闯;刘艳军;张伟;
轴承作为采煤机关键的传动部件,其运行状态直接关系到整个采煤机的工作效率。传统的轴承故障诊断方法多依赖于人工经验,主观性较强,且对于复杂的故障特征难以准确识别。将支持向量机(SVM)应用于采煤机轴承故障诊断,采用粒子群优化(PSO)算法解决SVM参数寻优问题,提高SVM分类精度与泛化能力。测试结果表明,PSO-SVM模型能有效识别出采煤机轴承故障类型,识别准确率达97.19%,较SVM模型提高了7.38%,为采煤机维护与故障预防提供了技术支持。
2025年S1期 v.51 44-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 冯晓斌;
提出一种基于BP-SVM的采煤机故障分类与预测方法。利用BP神经网络提取采煤机运行数据的非线性特征,然后将提取的特征输入SVM模型进行分类与预测。实验结果表明,该方法能够有效预测采煤机故障类型,提高采煤机故障分类准确率。
2025年S1期 v.51 47-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
[下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 崔石磊;何明伟;陈建华;仙文豪;
针对煤矿机电设备故障处理过程中知识资源分散、经验复用困难和诊断效率低下等问题,提出一种面向标准作业流程的煤矿机电设备故障知识图谱构建方法与语义融合模型。首先,结合煤矿机电设备的故障处理特征,设计包括设备、故障现象、故障原因、处理措施和岗位标准作业流程的四元组本体模型。然后,融合BERT-BiLSTM-CRF深度学习模型与规则模板方法,从设备维修手册、历史故障案例库和标准作业文档中精准抽取领域实体、关系及属性,构建煤矿设备故障知识图谱,并采用Neo4j图数据库进行高效存储。最后,提出一种基于语义映射规则的融合机制,将标准作业流程与知识图谱实现深度语义关联,以支撑故障知识的智能推理与快速检索。实际案例验证表明,该方法显著提升了煤矿机电设备故障处理效率与准确性,为煤矿设备维护与岗位作业标准化提供了重要技术支撑。
2025年S1期 v.51 50-54+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李白;屈永刚;陈昌兵;
煤矿智能化是实现煤炭工业数字化转型和高质量发展的必经之路,但传统机电设备故障处理高度依赖人工经验,存在响应滞后、效率低等问题。针对上述问题,提出基于知识图谱技术的煤矿机电设备智能故障处理系统,通过“知识图谱+智能终端推送”的工作方式,结合深度学习、自然语言处理技术和专家知识库,构建了专属于煤矿机电设备的多源异构数据库,实现故障的精准识别、智能推理、维修方案推荐,实现了机电设备故障处理的智能化、数字化。最后介绍了该系统在神东煤炭集团的试点应用,标志着煤矿机电设备故障处理作业迈入了“数据驱动、知识赋能”的智能化新阶段,推动机电设备故障处理从“被动维修”向“预测性维护”转型,加速推动煤矿生产从“劳动密集型”向“智慧密集型”转变。
2025年S1期 v.51 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2129K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 丁立红;雷卫宁;任维彬;刘伟;左伟豪;
目前针对煤矿钻机齿轮寿命预测的研究多基于振动信号分析或啮合刚度计算,未能充分融合多源特征与动态工况的影响,尤其在剥落尺寸扩展与振动响应关联性方面的建模精度不足,限制了预测方法的工程适用性。提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)与Transformer的混合预测模型的煤矿钻机齿轮寿命预测方法。对齿轮在传动过程中受力进行了分析;建立了包含剥落尺寸的齿轮动力学模型,基于该动力学模型设计了齿轮寿命预测数据集;给出了融合CNN与Transformer的齿轮寿命预测模型的混合架构,该预测模型通过集成多个特征提取模块的输出,实现多层次退化特征的融合表征,进而提升齿轮寿命预测的准确性。实验结果表明,提出的齿轮寿命预测方法最低误差为0.201,证明了该方法的有效性。
2025年S1期 v.51 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 高文才;王兆朋;王鹏;王刚;
基于经验和统计的连续采煤机截割部齿轮箱使用寿命预测方法往往难以精确捕捉其复杂的寿命退化过程与机理,预测精度和可靠性有限;基于动力学建模的连续采煤机截割部齿轮箱使用寿命预测方法能够反映载荷、振动等因素对齿轮箱寿命的影响规律,但侧重理论研究,与复杂工况下工程应用仍有差距。针对上述问题,提出一种基于深度学习的截割部齿轮箱寿命预测方法。结合卷积神经网络(CNN)的局部特征提取能力与长短期记忆网络(LSTM)的时序建模优势,引入注意力机制动态加权关键特征,设计基于多尺度时空注意力网络的齿轮箱寿命预测模型。实验结果表明,所提模型能够有效跟踪齿轮箱的退化过程,较支持向量回归(SVR)、LSTM等预测方法更优。
2025年S1期 v.51 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘鑫;杨梦瑶;庞新宇;刘民帅;于海瑞;
为了对采煤机摇臂齿轮箱传动结构的润滑状况进行实时监测,设计了一种采煤机摇臂油液在线监测系统。该系统包括油液监测传感器、自动取样装置和无线信号传输装置,实时监测齿轮箱内油液的黏度、水分、污染颗粒度及磨损等关键指标,通过下位机和通信单元将数据采集、存储后上传至地面调度指挥中心,再通过上位机对采集到的油液参数进行分析,利用建立的判据对采煤机摇臂进行故障诊断和预测,实现自动报警等功能。应用结果表明:通过油液在线监测系统对采煤机齿轮箱的润滑磨损状态进行实时监控,可提前预警设备故障,避免了意外停机和损失;实现了设备的预防性检修,减少了维修时间和成本,提高了设备的润滑管理水平和采煤机摇臂寿命。
2025年S1期 v.51 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘刚;张艳霞;胡永强;
针对矿用机电设备润滑油易受煤炭颗粒污染而导致润滑性能下降、防磨损与防锈蚀功能失效,进而引发齿轮副卡涩、设备故障等问题,提出了一种基于分光光度法的齿轮油煤炭含量检测方法。设计了一种融合时间卷积网络(TCN)与长短时记忆神经网络(LSTM)和挤压-激励(SE)注意力机制的齿轮油中煤炭含量混合预测模型,实现了齿轮油中煤炭含量的实时监测与预警。实验结果表明:分光光度法精度达到94.21%,混合预测模型的平均绝对百分比误差为1.98%,显著优于传统检测方法。
2025年S1期 v.51 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1221K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张建国;
矿用电铲是露天煤矿开采的关键设备,其斗齿在作业过程中易出现磨损、断裂或脱落等故障,影响生产效率,且增加维护成本。设计了一种智能斗齿监测系统,可实时监测和预警斗齿状态。该系统采用热成像仪对斗齿完整性进行动态监测,在斗齿发生断裂、丢失或部分损坏掉落时,利用图像AI识别算法快速比对,并触发预警信号,以声音、图像和视频等形式在司机室终端呈现可视化信息。实际应用表明,该系统可准确识别斗齿故障并及时预警,提升电铲运行效率与安全性,降低维护成本与风险。
2025年S1期 v.51 76-77+151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1742K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 胡飞云;王波;董娟;
针对矿用液压支架乳化液浓度人工检测效率低、精度不足的现状,提出了一种多传感器融合的乳化液浓度监测系统设计方案。采用折光法浓度传感器作为主浓度传感器,结合密度传感器、光纤传感器构建了多传感器乳化液浓度采集系统;构建了以STM32F103ZET6为核心的硬件平台,采集多传感器信息,实现浓度数据的自动收集与处理;设计了自适应卡尔曼滤波算法,有效抑制井下环境干扰导致的测量误差。测试结果表明,该系统测量误差不超过±0.15%,支持实时监测、阈值报警和数据存储功能,显著提升了乳化液浓度检测的自动化水平和测量精度。
2025年S1期 v.51 78-81+169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 霍建军;
针对传统矿用胶带机控制系统在复杂工况下面临运行效能低下、能耗较高等问题,提出了一种基于模糊PID控制的胶带机控制系统,实现在动态负载监测条件下对胶带机永磁同步电动机的精准调控。该系统由环境感知模块、逻辑控制模块、变频调速模块和上位机组成。环境感知模块中的激光CCD相机和速度传感器分别用于实时监测胶带机的负载情况和运行速度;预警保护传感器针对堆煤、撕裂、温度、跑偏、烟雾、防滑、欠压等7种胶带机常见问题进行监测,实现胶带机预警保护功能。逻辑控制模块实时获取胶带机运行状态,并结合上位机反馈的负载信息,利用模糊PID算法控制变频调速模块,实现煤量与带速的最优匹配,从而实现节能降耗的控制目标。实验结果表明,相较于传统PID控制,基于模糊PID控制的胶带机速度的超调量更小,响应时间更快,抗干扰性能更强,在动态负载监测条件下实现了永磁同步电动机的节能优化运行。
2025年S1期 v.51 82-84+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨杰;霍建军;
以设计适用于矿用带式输送机的低速大转矩10 kV永磁直驱电动机为目标,采用表面凸出式转子结构,配合Modular定子结构,对永磁直驱电动机进行结构设计,以额定电压10 kV、额定转速75 r/min为约束条件,参考Y2系列电动机并结合理论计算,得到永磁直驱电动机关键参数。针对带式输送机转速控制问题,设计了BP神经网络-PID控制方法,通过仿真实验验证了该方法较传统PID和模糊PID控制方法具有更优异的动态响应速度、抗干扰能力和控制精度。
2025年S1期 v.51 85-87+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 安文利;包涵;张磊;杨坤;吕朋;
设计了一种新型带式输送机清洗装置,该装置融合了湿式刷洗、干式清理及高压风力清扫的复合工艺流程,可彻底清除输送带表面及其深层的粉尘颗粒,实现输送带表面的全面净化。该清洗装置的运用有效控制了带式输送机全区域的粉尘污染问题,显著降低了带式输送机故障率,从而改善了工作人员的工作环境。
2025年S1期 v.51 88-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 韩宝虎;包涵;杨坤;吕朋;伯儿波特;孙魁元;
带式输送机在运行过程中产生粉尘污染,现有除尘技术存在成本高的问题,因此,设计了一种输煤胶带自动升降抑尘罩。该自动升降抑尘罩主要由密封系统和负压系统组成,通过在带式输送机上方构建一个封闭空间,确保整个过程的气密性;利用负压作用将粉尘吸入并送入除尘器进行处理,实现粉尘捕集与回收,抑制粉尘外溢。该自动升降抑尘罩在某煤矿井下带式输送机上的实际测试结果表明,安装该自动升降抑尘罩后,罩体内始终处于微负压状态,作业区域廊道内粉尘全尘浓度、呼吸性粉尘浓度降至国家规定的排放标准以下,且自动升降抑尘罩未发生堵塞,提高了作业区域的能见度。
2025年S1期 v.51 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘子亮;
采煤机振动信号包含大量内部器械零件运行状态信息,能够准确有效表征其健康状态,基于STM32微控制器设计了一种稳定性强、精度高的采煤机振动信号采集终端。使用三轴加速度传感器ADXL375采集加速度信号,利用时域积分和最小二乘法对加速度信号进行处理,准确快速得到采煤机速度和位移数据,利用快速傅里叶变换(FFT)变换将信号在LCD液晶屏上显示频谱。实验结果表明,本终端采集处理的得到的振动信号加速度、速度和位移值与测试值的误差分别为0.16%、0.21%和0.18%,时延为57 ms,证明了本终端具有准确率高、实时性强的优势,有进一步面向市场推广和应用的潜力。
2025年S1期 v.51 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
[下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 何浩;杨飞;赵子飞;
煤岩界面精准识别与采煤机自适应调高控制是综采工作面实现智能化、无人化开采的核心技术瓶颈。针对煤岩界面精确识别问题,提出了一种基于机器视觉与粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的煤岩界面识别方法。该方法通过灰度共生矩阵提取煤层与岩层的多尺度纹理特征,结合PSO-SVM分类器实现煤岩界面的精确识别。为实现采煤机截割过程的自适应控制,建立了多目标采煤机综合性能评价模型,使用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法实现最优运动学参数求解,实现不同煤岩硬度下的采煤机自适应截割。测试结果表明,基于机器视觉与PSO-SVM的煤岩界面识别方法的准确率≥96%,采煤机自适应截割控制方案的截割高度偏差≤0.02 m。
2025年S1期 v.51 98-101+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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针对采煤机滚筒调高过程响应速度慢、控制精度低,抗干扰能力弱等问题,提出了一种基于改进麻雀算法的采煤机滚筒自适应调高控制方法。首先分析了滚筒调高的工作原理,得到活塞杆伸缩量与滚筒高度位移量的非线性关系,然后引入混沌映射策略和自适应因子优化麻雀算法,避免其过早陷入局部最优,最后使用改进麻雀算法动态搜索与当前工况匹配的PID参数。仿真结果表明,基于改进麻雀算法的采煤机滚筒自适应调高控制方法相比于传统PID调节方法,超调量、响应时间和调节精度等关键性能指标更优,抗干扰能力更强。
2025年S1期 v.51 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 白鑫;杨浩;张阳辉;王民;
针对采煤机滚筒调高问题,提出了一种基于BP神经网络优化的PID控制算法。建立了采煤机自适应调高控制系统的液压模型和运动学模型,利用BP神经网络的自学习能力动态调整PID控制器参数,实现滚筒高度的精准自适应控制。实验表明,该算法的控制超调量、响应时间、稳态误差分别为6%,2.5 s,±3 mm,分别较传统PID控制降低67%,41%,80%,可显著提升复杂工况下的系统鲁棒性。实际应用验证了系统控制精度高、节能效果好,具有工程实用价值。
2025年S1期 v.51 106-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李金生;
截齿作为煤矿行业常用的破岩工具,其合金头形状对破岩效果具有较大影响。构建了截齿截割数值模型,分析了截齿-煤岩相互作用过程中煤岩裂纹演化与破碎形态特征,采用响应面法对比研究了锥形合金头与帽形合金头在不同合金头刃角及截割速度下的破岩比能耗变化情况,从而优化2种截齿合金头形状。研究结果表明:锥齿截割平均速度约为2.74 m/s、合金头刃角为82°,帽齿截割平均速度为2.80 m/s、合金头刃角为80°时,截割比能耗较低,且帽齿合金头的整体截割性能较锥齿好;合金头刃角较小时截割性能更好。
2025年S1期 v.51 109-111+159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
[下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈伟;
滚筒截割性能优劣直接影响煤岩的开采效率,通过离散元法构建煤岩颗粒模型,进行滚筒截割模拟,分析滚筒硬岩截割过程及煤岩截割机理。通过响应面实验,分析滚筒截割参数(牵引速度、转动速度和截割倾角)对滚筒截割性能(截割载荷和破岩比能耗)的影响,结合多元非线性回归方法,建立滚筒截割性能参数的数学模型,得到滚筒截割参数的最佳配置,为实际工程煤岩截割提供一定的理论支持。
2025年S1期 v.51 112-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨茂林;
掘进机回转台在复杂地质条件下运行时,会面临非均匀载荷及地层硬度的动态变化,导致掘进机回转台出现明显的振动现象,进而破坏掘进机结构及截割效率。针对该问题,提出了一种掘进机回转台振动抑制方法。通过实时振动信号的采集与小波去噪处理,得出固有频率、阻尼比和模态振型等模态识别结果。选择振动频率最大值对应的位置为回转台的振动源位置,依据掘进机工作原理确定振动信号传播路线。以振动抑制控制量的计算结果为输入项,从振源和传播路线2个方面,实现掘进机回转台振动抑制。实例分析结果表明:与传统的基于主动激励的回转台振动抑制方法和基于自适应浸入和不变理论的振动抑制方法相比,所提方法的振动抑制比和阻尼比波动量明显提升,振动传递率有效减小,证明所提方法在振动抑制效果方面具有明显优势。
2025年S1期 v.51 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1817K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 秦建民;石昊哲;刘政;田冶;徐行;
针对煤矿钻机控制系统操作复杂、集成度低,在控制距离、响应速度及智能化程度等方面存在不足等问题,基于CAN总线和微控制器技术,设计了一种露天矿钻机远程电气控制系统。该系统由电控系统、车载智能控制系统、远程控制系统和视频监控系统组成,可实现远程集控和自动驾驶2种控制模式。测试结果表明:远程集中模式下该系统有效控制距离为20 km,控制响应时间小于180 ms;视频监控数据响应及时、无卡滞,能够实现钻机驾驶室内外及钻杆附近的远程监控,智能识别障碍物,满足钻机远程监控的需求;系统功能齐全、具有CAN、RS485等丰富接口,改造升级方便。该系统的应用有效提高了煤矿钻孔作业自动化水平,降低了施工现场安全隐患。
2025年S1期 v.51 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K]
[下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王海礁;石昊哲;张潇;郝晓光;徐行;张利;
针对露天矿钻机在复杂施工环境下面临的安全隐患高、工作效率低等问题,采用数据通信、电子电路、测量传感、视频监测等技术,设计了一种露天矿钻机远程自动控制系统。利用三角定位算法设计钻机高精度定位作业引导方法,使用嵌入式技术设计了钻机电控系统,通过无线传感技术建立了远程监控平台。该系统应用于DM45牙轮钻机,测试结果表明,该系统实现了钻机远程遥控和自动化穿孔,遥控指令时延为180 ms,有效通信距离为20 km,钻机响应动作迅速且准确,钻机状态参数实时显示,钻机安全范围内出现障碍物或闯入人员后发出预警报警,有效改善了作业环境,提升了安全性。
2025年S1期 v.51 124-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 初绍飞;
煤矿钻机精准钻进是当前煤矿生产对钻机作业的迫切需求。在分析钻机随钻测量参数基础上,分析了随钻测量数据处理方法,提出了随钻测量参数单参数约束、多参数协同约束条件。结合随钻测量参数特点并纳入随钻测量参数约束条件,提出了基于机器学习的钻机工况参数预测方法。实验结果表明,嵌入参数约束条件的预测模型能够直接避免越界问题,同时修正参数间的非线性耦合误差,进一步增强了模型对复杂工况的适应性,可为煤矿钻机精准钻进工程化应用提供技术参考。
2025年S1期 v.51 128-130+155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 岳雨田;
传统的PID控制算法在机器人轮速调节和轨迹跟踪方面存在参数整定困难、动态响应慢、抗干扰能力弱等不足,难以满足高精度控制需求。而模糊PID控制、自适应控制、滑模控制等巡检机器人运动控制优化方法在控制精度、响应速度和鲁棒性方面仍有待进一步提升。针对上述问题,提出了一种矿用巡检机器人运动控制方法。建立了巡检机器人运动学模型,分析了双轮驱动系统的运动特性。针对两轮同步控制问题,设计了一种基于粒子群优化算法(PSO)的PID参数整定方法——PPID,显著提升了轮速调控性能。在此基础上,设计了一种串级模型预测控制(MPC)-PPID复合控制器,通过分层控制架构实现运动轨迹的精确跟踪。仿真实验结果表明,与传统PID控制相比,优化后的MPC-PPID控制器超调量降低了30%,稳态误差减小了20%以上,将最大同步误差控制在0.91 cm/s以内,稳态同步误差降至0.003 6 cm/s,同步调整时间缩短至0.000 74 s,在控制精度、动态响应速度和鲁棒性方面均有显著提升,能够实现参考轨迹的高精度快速跟踪,为矿用巡检机器人的运动控制提供了有效的解决方案。
2025年S1期 v.51 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
[下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 程岩;
针对煤矿井下环境复杂多变,巷道空间狭窄、光照条件差,且存在大量静态障碍物与动态干扰因素的特点,设计了一种基于空间模型预测控制(MPC)的井下运输车辆局部路径规划方法。首先,基于Frenet坐标系建立车辆动态偏差模型,推导出空间域偏差预测方程;其次,通过设计兼顾路径跟踪精度与运动平滑性的目标函数,确保规划路径在保持参考轨迹跟踪性能的同时满足曲率连续性要求;最后,结合障碍物空间分布特征,采用上下边界函数约束方法实现动态避障。实验结果表明,所提方法在复杂巷道环境下能有效规避静态/动态障碍物,显著提升了车辆运输系统的安全性与平稳性。
2025年S1期 v.51 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 冯晓东;
针对矿用梭车的智能化升级改造进行了深入研究,重点聚焦于电控系统的重新设计和智能感知系统的功能优化。通过对电控箱壳体的测绘与硬件选型,完成了电控系统的统一架构设计,实现了转向、制动等关键功能的智能化升级,利用集成4D毫米波雷达、三维信标、全景影像系统等技术,实现了梭车的精确定位导航、路径规划、煤量识别与远程辅助驾驶等功能,提高了梭车的作业效率与安全性。
2025年S1期 v.51 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 高登云;王进龙;许欣;
煤矿智能化是实现煤炭工业数字化转型和高质量发展的必由之路,但目前煤矿中普遍存在各子系统接口不统一、数据难以共享、核心操作系统和通信技术被外部公司掌握等“卡脖子”问题。为了解决上述问题,首先介绍了一种国产自主研发的“矿鸿”操作系统,通过统一的物联协议、数据标准及独特的“软总线”技术,将煤矿开采、运输、监测等流程中涉及到的终端设备进行连接和上传,打破信息壁垒,实现数据共享,手持终端可自动近场连接生产设备,实现无线智连,提高维护管理效率,然后介绍了矿鸿与煤矿生产关键子系统的关联,最后介绍了矿鸿系统在国家能源集团乌兰木伦煤矿的成功应用示范,该煤矿实现了矿井操作系统国产化以及矿井万物互联,为我国智能化煤矿建设与煤炭行业数字转型奠定了坚实基础。
2025年S1期 v.51 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 2446K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 韩雷;
煤矿井下视频监控系统受井下复杂环境的影响,采集的图像会出现信息量不足的问题。提出一种基于灰狼优化算法的引导滤波矿井下图像增强方法。针对引导滤波虽然可对井下图像进行增强,但由于其自身参数盒滤波半径与正则化因子取值的不同,导致图像过增强的问题,引入灰狼优化算法对引导滤波参数进行自适应提取,确保图像增强效果达到最优。实验结果表明,基于灰狼优化算法的引导滤波井下图像增强方法克服了单尺度Retinex(SSR)处理的井下图像出现“泛白”及多尺度Retinex(MSR)处理的井下图像出现颜色失真的问题,具有较高的图像信息量。
2025年S1期 v.51 149-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 毕波;
针对矿井通风网络因需求变化频繁、能耗高及人工调节精度不足导致的控制难题,提出一种基于CNN-LSTM的矿井通风智能调控方法。通过分析矿井通风系统结构,结合风压平衡方程与分支风量约束,建立非线性通风量控制模型,并以系统功耗最小化为目标函数,利用深度学习优化通风机频率调节策略。实验结果表明,该方法在保证风量稳定的前提下,较传统控制方式节能19%,显著提升了矿井通风系统的经济性与控制精度,为智能矿山建设提供了有效解决方案。
2025年S1期 v.51 152-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 梁金夏;潘天赐;杨超;
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。
2025年S1期 v.51 156-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 靳亚兵;王洪峰;李飞;
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。
2025年S1期 v.51 160-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许欣;马龙;仙文豪;孙祚;蔡永博;颜丙乾;夏子轩;陈昌兵;
为解决煤矿掘进工作面粉尘浓度高、扩散快、治理难的问题,降低作业人员职业病发病率,提升作业环境安全水平,系统综述了煤矿掘进工作面粉尘监测预测的关键技术进展,介绍了基于不同原理的粉尘浓度传感器及智能监测系统,比较了各类方法在实时性、精度与环境适应性方面的性能差异;对比了灰色预测、ARIMA、神经网络、LSTM等传统及数据驱动预测模型的构建方法、适用场景与精度。结果表明,融合物联网与人工智能算法的多源感知系统能实现呼吸性粉尘的动态监测,预测精度高;基于LSTM与遗传算法优化的通风系统,可将掘进机操作位置处粉尘浓度大幅度降低;基于数字孪生的风流调控系统显著提升了响应速度与协同控制能力。随着智能化技术的突破,煤矿粉尘治理呈现向“多源感知—智能预测—动态联动”一体化方向发展趋势。未来应重点加强呼吸性粉尘个体暴露量评估、预测-通风-融合控制等方面研究,构建具有预测功能、反馈能力和智能响应机制的粉尘治理系统,以实现粉尘灾害的源头控制与风险可视化预警。
2025年S1期 v.51 163-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
[下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 袁宇光;胡永强;魏路;
传统瓦斯抽采监测系统以数据采集与展示为主,缺乏智能分析与动态评判能力,存在数据采集效率低、分析维度单一等问题,难以满足煤矿瓦斯精准化、动态化抽采的需求。针对上述问题,提出了煤矿瓦斯抽采计量监测系统设计方案。分析了煤矿瓦斯抽采计量监测系统能力需求、典型应用场景、系统功能需求之间的映射关系,基于系统功能需求设计了系统架构,并围绕瓦斯抽采的动态优化与安全管控,提出了瓦斯浓度预测、闭环响应控制等关键功能的技术实现方案,通过仿真验证了各方案的可行性。
2025年S1期 v.51 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 江大伟;
传统的煤柱留设方法不合理导致资源浪费及安全隐患,且现有研究多聚焦于单一地质条件下的煤柱设计,对冲刷带等特殊地质构造的影响考虑不足。针对上述问题,以保德煤矿81201工作面回风巷为试验对象,采用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,对巷道煤柱预留尺寸进行优化研究。基于煤岩物理力学参数及煤柱尺寸理论计算,得出试验巷道的合理煤柱宽度范围为15.12~19.75 m。通过数值模拟对比了不同煤柱宽度及支护方式,确定冲刷带与非冲刷带巷道的合理煤柱宽度均为12 m(采用对穿锚索加固)和20 m(无需额外支护)。现场测试结果表明,8 m和12 m宽煤柱预留尺寸均不满足保德煤矿安全回采要求,合理煤柱宽度应大于20 m。
2025年S1期 v.51 174-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 2833K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 曲升级;许田枝;
随着煤矿开采深度和强度的不断增加,传统的巷道支护技术存在支护强度不足、支护方式单一、难以适应复杂地质条件等问题,巷道变形、坍塌事故时有发生。针对上述问题,分析了巷道支护设计的理论基础与关键影响因素,结合宏岩煤矿和龙顶山煤矿工程案例,验证了联合支护方案在控制围岩变形、优化应力分布中的有效性。从施工组织、质量控制、安全管理3个方面提出巷道工程管理策略,为提升巷道稳定性、安全性和经济性提供了参考。
2025年S1期 v.51 180-182+187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
[下载次数:6 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 郭飞龙;
煤矿开采深度不断增加导致强矿压显现加剧,需对顶板进行卸压。爆破切顶存在施工扰动大、卸压效果不可控等缺陷,钻孔卸压则受限于卸压范围有限、效果持续性不足等问题。针对上述问题,提出了一种坚硬顶板巷道定向长钻孔水力压裂技术。该技术通过改变坚硬顶板结构,降低采空区侧向支承压力,从而减少矿压灾害,提高工作面安全性。对比分析了爆破切顶与水力压裂2种卸压技术的适用性,论证了水力压裂技术在巷道卸压中的技术优势;分析了长钻孔水力压裂在8121工作面的卸压机理;结合理论计算,确定了关键水力压裂参数(包括目标层位和起裂压力),并据此设计了定向长钻孔区域水力压裂技术方案。现场测试结果表明,水力压裂施工期间巷道围岩稳定性显著提升,矿压显现得到有效控制,围岩变形大幅降低。
2025年S1期 v.51 183-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王宝飞;
针对保德煤矿81308工作面运输巷、进风巷在采动影响下围岩应力集中、矿压显现剧烈及安全隐患突出等问题,开展了水力压裂卸压技术的系统性研究。基于现场实测与理论分析,揭示了81308工作面运输巷矿压显现的时空演化特征及其力学成因机制,进而阐明了水力压裂卸压的岩层控制原理,设计了适用于该工作面的单孔多次压裂工艺方案。工程应用结果表明:水力压裂技术可诱导裂缝网络在顶板岩层中大范围扩展,显著降低原始应力集中程度,促使岩体弹性能有序释放;通过弱化顶板岩层强度和破坏其结构完整性,有效抑制了运输巷的强烈变形,巷道围岩稳定性得到明显改善,为工作面安全高效回采提供了可靠保障。
2025年S1期 v.51 188-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 程强;
拟建山西A项目场地范围内存在煤层采空区,为保障上部建筑物的安全,需对煤层采空区进行有效治理。基于煤层开采现状、地质构造及项目设计的要求,设计了全充填压力注浆法采空区地基治理方案,确定了采空区治理范围、深度,钻孔平面位置、钻孔数量、深度,以及注浆工艺流程、浆液材料及配比。运用波速测试、单轴抗压强度试验及钻孔压浆试验等多种检测手段,评估注浆效果,结果表明:(1)采空区注浆段的波速在627.57~1 299.49 m/s之间,波速值均大于260 m/s。波速测试结果满足设计要求。说明波速测量区的裂隙已经被浆液体凝固成的固体充填密实,采空区充填效果较好。(2)水泥粉煤灰结石体的天然单轴抗压强度范围为2.45~2.69 MPa,高于2 MPa,表明抗压强度检测结果符合规范和设计要求。(3)抗压强度超过设计标准,透水率低于1 Lu,满足设计要求。
2025年S1期 v.51 192-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
[下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 马俊强;
为研究新疆某露天煤矿非工作帮稳定性,布置了地表调查、瞬变电磁、钻探、测试化验等工作,根据勘探结果,用Slide软件采取定性分析法及稳定性验算方法对边坡今后的整体稳定性进行分析、评价。研究结果表明:(1)首采区东部非工作帮边坡内地层主要由烧变岩、泥岩、炭质泥岩、砂岩和煤构成,边坡岩体发育两条节理。(2)经计算1-1剖面、2-2剖面、3-3剖面,2023年8月境界下东部非工作帮边坡整体稳定性良好。
2025年S1期 v.51 196-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 郭金义;
针对浅埋深、近距离、近水平赋存煤层群开采过程中面临的上覆小窑火区煤自燃威胁问题,以典型矿区为工程背景,系统分析了小窑火区对开采工作面的影响机制与危害程度,结合煤层赋存特征与综采工艺特点,设计了小窑火区治理方案。该方案集成应用分布式光纤测温、气体在线监测、红外热成像仪等监测手段,构建了“探测-治理-验证”一体化的火区治理技术体系。工程实践表明,通过实施精准钻孔注浆灭火治理措施,火区温度场与气体异常指标得到显著改善,上覆小窑火区隐患得到有效控制,工作面安全生产条件明显改善。
2025年S1期 v.51 200-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
[下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 于雷;仙文豪;
针对煤矿掘进工作面长距离供电系统中普遍存在的电压波动大、末端设备运行不稳等问题,提出一种集降压自耦变压器、补偿调压器和补偿变压器于一体的电压综合调控技术,并设计了基于PLC的智能闭环控制系统。构建了基于首端电气参数推算末端电压的监测算法,实现远程精准测量与动态电压调节。通过MATLAB仿真验证了系统在不同工况下的电压稳定性与动态响应性能,现场工业应用结果表明,该系统可将末端电压提升至额定值95%以上,有效抑制电流冲击,改善电能质量,显著提升了设备运行安全性和供电系统可靠性。
2025年S1期 v.51 204-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王蔚;陈炳弛;
随着煤矿电力负荷增长及特性复杂化,无功补偿对供电系统运行的重要性愈发凸显。针对变电站无功补偿装置安全配置中基本技术条件、装置原理、电磁环境与安全距离进行分析。设计安装布局、监控系统、安全保护的综合配置方案,并通过实际应用案例进行验证。结果表明,SVG无功补偿装置有效提升了唐家会煤矿供电系统安全性能,提高了功率因数,减少了无功功率消耗。
2025年S1期 v.51 208-210+222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王高伟;高永广;张立明;
通过分析煤矿井下电缆网络的供电特性,采集计算电网漏电支路的零序电流和零序电压,判断出故障支路,基于1 140 V电力载波通信技术、ZigBee和4G/5G通信技术,设计了电缆安全监测箱,实现电缆分支点的电压、电流、漏电、温度信息采集。电缆安全监测系统采用神经网络算法对大量监测数据进行分析,实现了对电缆故障的快速、准确诊断。
2025年S1期 v.51 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
[下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王超;周俊丽;孙乐雨;
电缆压印信息检测识别可为煤矿复杂环境下电缆选型、安装、维护等提供技术支持。然而煤矿井下环境复杂多变,长期面临高湿度、粉尘污染、机械摩擦等复杂工况,传统喷墨标志易受环境侵蚀,造成信息丢失。针对上述问题,提出了一种基于加权相关系数计算的煤矿电缆压印信息检测识别方法。构建了包括颜色特征、压印平直度特征、内容特征、字体大小特征、压印间距特征、压印位置特征的煤矿电缆压印信息特征指标体系,研究了基于电缆压印多元异构信息的检测识别向量构建方法,通过层次分析法量化特征权重,将权重纳入相关性计算。实验结果表明,该方法考虑了不同特征权重差异对检测识别的影响,在识别准确率、鲁棒性、计算效率上均较优。
2025年S1期 v.51 215-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K]
[下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 孙乐雨;张磊;王艳;
矿用PVC电缆挂钩作为煤矿井下电缆敷设的关键部件,其工作状态直接影响矿井供电系统的安全运行。针对传统人工检测方式效率低、可靠性差的问题,设计了一种基于深度学习的非接触式电缆挂钩状态智能检测方法。首先,为实现在复杂矿井环境下的精准目标识别,设计了一种改进SOLO模型的电缆挂钩实例分割算法,通过引入Inception残差模块优化主干网络,在保证模型轻量化的同时增强了多尺度特征提取能力;将FPN网络中的传统卷积替换为空洞卷积,减少模型的计算量;将融合动态因子的Focal Loss函数替代原始Dice Loss,有效缓解了训练样本中简单样本与困难样本分布不均衡的问题。其次,基于分边缘检测和三点估元法计算挂钩挂孔半径,通过实测距离与阈值的智能比对实现状态判定。实验结果表明,基于深度学习的非接触式电缆挂钩状态智能检测方法在测试集上的挂钩分割精度平均精度达95.42%,显著优于对比分割方法,状态判断准确率高达94.25%。
2025年S1期 v.51 218-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
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