基于蓝牙无线传输技术煤矿存储式测斜仪的研究

由于煤矿井下工作环境特殊性要求,针对煤矿采用有线通讯存储式测斜仪,来实现同步机和测斜仪之间的通讯。该方法需要多种连接线缆、成本较高且使用比较复杂。在此基础上,提出了一种适合于煤矿井下钻孔测量系统蓝牙无线传输策略,该方法能够实现了在同步机和测斜仪之间的数据传输,试验证明该方法的正确性与有效性,具有很好的市场应用背景。     

小体积随钻存储测斜仪的设计及校准方法

针对煤矿现有随钻测斜仪体积大、不适合直径50 mm钻杆随钻测量,以及校准时间长的问题,首先采用MEMS传感器设计了直径25 mm随钻存储小体积测斜仪;其次采用椭球拟合方法对MEMS传感器误差进行补偿,并通过空间坐标变换,采用20基准点对测斜仪进行校准;最后对测斜仪校准前后数据进行了对比测试。结果表明,所设计的随钻测斜仪实现过水面积471 mm2,校准时间由4~5 h缩短至15 min,倾角均方根误差由0.57°降到0.08°,方位角均方根误差由3.90°降到0.85°,适合直径50 mm钻杆的随钻存储测量。     

矿用测斜仪数据采集系统设计

设计了一种基于PNI公司的磁感式传感器和MEMS加速度传感器的矿用钻孔测斜仪数据采集系统。论述了系统总体的结构,重点测斜仪对数据采集系统进行了研究,给出了利用磁感式传感器和MEMS加速度传感器融合的方法来测得地球磁场信息和重力场信息的方法,为测斜仪后续计算姿态信息和误差补偿奠定了良好的基础。设计的数据采集系统具有体积小、功耗低、可靠性高,成本低等特点,满足测斜仪数据采集系统要求。     

基于PDA和蓝牙的无缆钻孔测斜仪

介绍了一种基于PDA和蓝牙的无缆钻孔测斜仪.该仪器采用三轴磁阻传感器和两轴加速度计传感器作为测量元件,适用于无磁干扰的钻孔测斜;采用自动存储方式进行数据采集,取消了测井电缆的配置;以PDA为核心,开发了基于Windows Mobile 6.0平台的测斜软件;以蓝牙代替数据线实现测斜仪和PDA的无线通讯传输.该仪器具有精度高、可靠性好、质量轻、配套设备少和操作简便等优点,极大的减轻了野外作业强度,提高了效率,同时也大幅度降低了使用单位配置成本.     

一种应用于小孔径的手持式钻孔测斜仪研制

研制了一种适用于煤矿小孔径钻孔的手持式钻孔测斜仪,论述了系统的设计目标,并对系统整体设计方案进行了阐述,在此基础上,详细介绍了系统的软、硬件设计。为了测试研制样机的性能指标和可靠性,在实验室进行了测试,并在煤矿井下进行了工业试验。测试结果表明,研制的手持式钻孔测斜仪具有小直径的尺寸、测量精度高等特点,其测量方式既简化了传统钻机的推送方式又改变了目前大尺寸手持式测斜仪施工顺序,有效提高了钻孔的质量,对矿井小孔径钻孔施工结果有着良好的评价能力,可以准确地反映出实钻的轨迹结果。     

十二位置标定法在钻孔测斜仪校正中的应用

磁性钻孔测斜仪所使用的磁传感器和加速度传感器由于自身特性的差异以及生产装配的原因,给传感器输出带来了误差,造成测斜仪顶角和方位角计算出现偏差。为此采用了一种十二位置标定方法,依靠垂直方向的地磁场分量和重力加速度,对磁传感器和加速度传感器的三轴零位偏差、灵敏度误差和安装误差进行了校正。校正前后的对比实验显示:测斜仪顶角均方误差由0.5°减小为0.06°,方位角均方误差由校正前的21.75°减小到0.82°,表明该方法校正效果明显,可以满足测斜仪工程化应用的要求。     

无线传输技术在煤矿气体检测中的应用

应用基于蓝牙技术的无线收发芯片NRF401,研究了煤矿气体检测中的信号无线传输技术和实现方法。详细阐述了无线收发芯片nRF401特点及性能指标,并通过nRF401无线通信模块进行无线实时监控的监测系统。系统利用单片机对一氧化碳传感器、甲烷传感器进行控制和数据传输,并应用无线射频技术,将检测到的煤矿气体数据传输至基站处理单元,实现对煤矿环境的远程监控,从而对现场进行有效地控制。     

基坑监测仪器误差分析与探讨

该文详细分析了传感器、测斜仪和全站仪的精度,特别从电学的角度对传感器的误差进行了探讨,并通过其测量力学参数的原理得到其最后测量物理量的精度;对引起测斜仪的误差的因素进行了研究并定义了测斜仪测量的误差。该文的分析结论可以给岩土工程室内模型实验、现场实验以及监测数据提供数据可靠性以及精度分析依据,这样监测得到的数据就更加精确、可靠。     

一种矿用高精度浊度传感器

提出了一种煤矿井下高精度浊度传感器设计方法,重点介绍了浊度传感器的软、硬件设计。传感器采用进口光电二极管和高精密运放等集成电路设计,通过MATLAB软件工具对测量曲线进行拟合,对测量数据修正补偿,大大提高了传感器的测量精度,减少测量误差;传感器采用低功耗设计,特别是OLED显示技术替代传统的数码管或LCD液晶;在数字接口通讯设计上采用了抗干扰设计,通过电磁兼容性试验测试,非常适合在煤矿井下电磁环境复杂的场合使用。     

JDT-10型陀螺连续测斜仪的研制及应用

介绍在JDT-5型和JDT-6型陀螺测斜仪的基础上,通过开发新型顶角动态测量传感器、高速数据传输系统和处理软件,成功研制了JDT-10型陀螺测斜仪.该仪器可快速连续测斜;不受外部磁干扰,在钻杆中进行测斜和定向,顶角测量精度可达到士1′,方位角测量精度土2.5°,符合煤矿冻结和注浆小顶角钻孔的测斜和定向要求.     

深孔钻孔定向技术研究及其应用

在煤与瓦斯突出矿井中,回采工作面瓦斯治理及掘进工作面地质探测是非常关键的。因此,义安矿利用千米钻机,结合YHQ-X型全方位钻孔测斜仪,在岩石钻孔成孔轨迹和地质探测方面进行了研究,并实际应用,在矿井的安全生产中取得了很好的效果。     

基于Qt与Android的钻孔轨迹仪性能检验App设计

针对煤矿井下多种无线钻孔轨迹测量仪器没有性能检验App的现状,基于Qt与Android设计了一种钻孔轨迹仪性能检验App,实现了蓝牙无线连接、轨迹仪数据采集处理、检验指标设计与自动计算、误差曲线绘制、报表生成、参数设置等功能。按照煤炭行业标准的规定,设计了可灵活编辑的检验指标和自动化检验流程。经过对多种无线钻孔轨迹测量仪器和多个Android版本进行功能和性能测试,结果表明,App的稳定性和可靠性较高,能满足性能检验和出厂检验的要求。     

煤矿井下随钻测量技术的应用研究

目前煤矿行业广泛采用定向钻进,对随钻测量装置的要求越来越高。介绍了随钻测量装置系统的原理,并采用无需电池供电的方法给测斜探管供电,节省了以往因探管电池电量耗尽而退出全部钻杆更换电池的时间以及减少了测量装置系统的成本。在此基础上研制了实际的随钻测量装置,并通过工业试验证明,研制的随钻测量系统能够完成倾角、方位角、工具面向角等参数的测量,提高了钻进效率。     

煤矿顶部隔水性能多尺度评价

为了确保煤矿开采的安全,基于水文地质特征分析设计了煤矿顶部隔水性试验。根据研究区的实际情况,从隔水层和含水层2方面分析了研究区的水文地质特征,基于井下压水试验设备的特点,选择单回路测试装置在煤矿顶部开展压水试验,根据压力—流量曲线的类型及特点,测试了煤矿顶部的隔水性。测试结果表明,Q18钻孔附近的前27.5 m段存在2段非层流现象,分别为521.2～526.7 m和532.2～537.7 m,而其他3段的透水率在0.42～0.63 Lu,具有较弱的透水率,压水试验说明煤矿顶部的透水率较弱,但是隔水性能较好;在渗透系数计算结果中,煤矿顶部的渗透系数在0.000 430 8～0.000 687 4 m/d,说明测试段的透水性极弱,而隔水性较强,保证了煤矿生产的安全。     

基于PLC变频调速的综采工作面恒压供液系统

针对目前综采工作面供液系统存在自动化程度低,耗能以及机械磨损大等问题,采用变频传动与PLC技术相结合的方式,设计了一套恒压供液控制系统,编制了相应程序,采取了抗干扰措施。该系统经井下调试,取得了良好的效果。     

基于S7-224和G150的煤矿风机监控系统设计

针对白沙矿务局某煤矿的通风系统,设计了一套基于S7-224和G150的煤矿风机监控系统,给出了系统结构和控制原理,分析了S7-244与PC及G150之间的通信方式的选择,介绍了监控系统的上位机和下位机监控模块的功能。系统已经安装调试完毕,系统测试性能良好。     

煤矿电机CAT加载试验台的设计与实现

随着煤矿生产规模的迅速发展,采煤机与掘进机的功率不断增大,为完善维修质量和检验手段,应用液体粘性传动技术和计算机数据自动采集与处理系统研制了煤矿电机CAT加载试验台,并介绍了该试验台设计的结构和性能特点。     

基于Zigbee技术的煤矿安全监控系统设计

针对白沙矿务局某煤矿,设计了一套基于Zigbee技术的煤矿安全监控系统。该系统由无线传感器节点、网关节点、监控中心计算机、监控软件及网络设备等组成,它具有数据采集精度高、实时性强、稳定可靠的特点。系统已经安装调试完毕,测试性能良好。     

矿井智能供电监控系统设计及应用研究

矿井供电网络的稳定可靠运行是保证煤矿开采过程顺利进行的重要基础和前提。结合煤矿实际情况设计了智能供电监控系统,系统主要由井下监控单元、地面集控中心和通信网络系统3部分构成,井上和地面之间基于工业以太网进行数据连接。对井下监控单元中涉及的硬件设施进行了详细介绍,控制器选用的型号为STM32,对地面集控中心的主要软件功能进行了分析,重点介绍了监控系统的报警功能。将智能供电监控系统应用到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了非常好的效果,值得其他煤矿企业借鉴。