基于雾计算的煤矿安全监测系统研究

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煤矿安全监测系统信息化程度不高,采集数据量大,难以满足煤矿企业需求,采用雾计算构建煤矿安全监测系统.以煤矿安全监测系统功能为依据构建安全监测系统结构,并对感知层和边缘传输层进行详细设计.对感知层节点硬件结构进行设计,规定感知神经元节点的部署原则与过程.为降低边缘传输层的通信压力,雾计算节点就近处理简单事件,并将大量数据预处理为知识后进行传输,大大提高了系统的传输效率.
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介绍了长距离带式输送机的选线基本原则和基本方法,针对输送机的布置、转载环节的设置等设计中考虑的方面,结合实际工程实例探讨研究,从设计方面确定最佳路线,以达到降低运营成本,提高运输效率和安全性的目的 .
针对当前煤矿井下事故频发,井下救援难度增大等问题,提出了一种虚拟控制系统,通过遥控虚拟机器人在井下进行环境信息采集以及障碍物信息提取,实现机器人的局部与全局导航定位,根据这些信息实现对机器人的人为决策以及干预.研究成果可使井下机器人的作业可控、可预知,且移植性较强,提高了救援机器人的作业效率.
针对寺河煤矿中硬煤层井下常规取心瓦斯含量测定工作存在的瓦斯探测距离短、取心煤样暴露时间长而瓦斯损失量大、测点轨迹偏差大等问题,在分析井下煤层密闭取心装置和矿井主采煤层为中硬、高瓦斯、厚煤层等实际地质条件的基础下,提出了煤矿井下中硬煤层顺层长距离密闭取心瓦斯含量测定技术工艺,并选择某工作面煤巷条带进行瓦斯预抽后剩余瓦斯含量测定试验.研究表明,煤矿井下中硬煤层顺层长钻孔密闭取心瓦斯含量测定技术能够满足寺河煤矿井下长距离探测煤层瓦斯的要求,该技术实现了顺煤层钻孔精准定点、长距离、密闭取心,为煤层区域瓦斯预抽效果
余吾煤业S3102工作面,切眼长度347 m,采用顺层钻孔抽采工作面煤层瓦斯时,在工作面内部存在钻孔施工空白带.原有抽采方法为增加工作面主运顺槽和回风顺槽顺层钻孔的施工深度,传统履带式全液压坑道钻机钻孔施工深度受煤层裂隙、底板等高线变化和钻孔轨迹偏移等因素影响,工作面内部会存在钻孔施工空白带.为解决这一问题余吾煤业使用VLD-1000-T型定向钻机在S3102工作面施工定向长钻孔,消除工作面顺层钻孔施工空白带.S3102工作面回采期间,回风流瓦斯浓度控制在0.8%以下.同时,进行成本核算比较,在同等条件下
目前机器人煤矸识别方法准确率较低,速度较慢,以及对硬件要求较高等问题都限制了其实用化发展.鉴于深度卷积神经网络在图像识别上取得的优异效果,提出用于智能煤矸分选机器人的改进型VGG网络煤矸识别模型.扩大VGG16网络感受野并引入残差结构以提升模型网络性能,增加噪声和数据增强提升模型泛化能力.实验结果表明,改进型VGG网络煤矸识别模型的识别准确率提升了2.01%,召回率提升了2.58%,减小了所需内存,解决了VGG16网络效率低的弊病.同时模型的各项性能指标明显高于其他经典网络模型,更加满足煤矸分选机器人的各
煤田火区是影响煤炭安全开采的严重威胁之一,当火区与下部煤层层间距较大时,火区对煤层开采的主要影响是火区气体侵入,通过分析五虎山矿011201工作面上覆10#火区侵入案例,结合数值模拟结果,确定了预警火区气体侵入的指标值.通过对影响工作面安全开采的煤田火区影响因素进行辨识,并对各种因素灾变可能性及关联性进行分析,确定主要评估指标,明确评估流程及步骤,给出评估结果危险等级划分依据.评估方法在011203工作面成功验证,为同类工作面受上覆火区影响程度评估提供参考.
煤与瓦斯突出事故多发生于地质构造区域,特别是当掘进工作面过断层揭煤时更为多发.以五轮山矿为工程背景,把区域防突措施与局部防突措施相结合,通过综合防突措施,对附近区域的煤层进行了消突治理.以煤层残余瓦斯含量W和残余瓦斯压力P作为区域检验指标,以钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量S为局部检验指标,对防突效果进行了考察.结果 表明:通过高抽巷穿层抽采、工作面顺层抽采、迎头浅孔抽采以及水力割缝的综合防突技术,增大了钻孔瓦斯抽采效果并极大地降低了K1值,保证了1811运输巷过F151正断层揭8煤期间的安全与快速掘进,为
基于伊犁四矿工程地质条件,选取采高、工作面长度、推进长度、煤柱宽度及采空面数量5个开采参数为因素进行FLAC3D流固耦合数值模拟,分析开采扰动对阻水岩层渗透性的影响.研究结果表明:阻水岩层渗透率同工作面采高和采空面数量呈正比关系,采高对覆岩渗透率的影响最为显著;在一定范围内,阻水岩层渗透性会随采高和采空面个数的增加呈增大趋势.
漏风是导致采空区内部遗煤自燃的主要因素,掌握采空区的漏风分布与漏风通道是防止采空区遗煤自然发火的基础与前提.以青龙煤矿11808孤岛面为试验面,开展了SF6示踪试验并对11808孤岛面采空区及相邻采空区的漏风状态进行了分析.结果 表明,11808工作面的最大漏风量229.7 m3/min,漏风率14.9%,11808孤岛面的进风巷与回风巷相邻的煤柱均发生了微小的漏风现象.孤岛面采空区内漏风路径先由21802工作面采空区流向11808孤岛面采空区,再由11808采空区流向11806工作面采空区.该研究结果可
为验证顶板高位定向钻孔工艺在新集矿区实现“以孔代巷”的可行性,采用高位定向钻孔工艺在新集矿区试验施工了3个钻场,共计15个φ156 mm的定向钻孔.在试验施工过程中不同程度地出现塌孔、缩径等钻进难题,针对这些钻进难题采用了活动钻具洗孔、开分支孔工艺、复合钻进工艺以及分级扩孔钻进工艺等有效解决了试验过程中遇到的钻进难题.在工作面回采期间,2#钻场钻孔平均抽采纯量9.32 m3/min,3#钻场钻孔平均抽采纯量4.24 m3/min,有效解决上隅角瓦斯超限的问题,证明顶板高位定向钻孔能取得代替高抽巷的目的 .