基于多传感器信息融合的煤岩界面识别

煤岩界面识别是实现采煤机滚筒自动调高的关键之一,本文讨论基于多传感器信息融合的煤岩界面识别方法。     

基于神经网络和Dempster-Shafter信息融合的煤岩界面预测

针对煤岩界面识别精度无法满足采煤机自动调度的情况，提出采用神经网络融合工作面的三边信息，使用D－S证据理论再将此信息和不断获得的煤岩界面识别信息进行二次融合，从而实现在线融合和在线预测，不断提高预测精度，仿真结果显示：该方法不仅对地质条件好的工作面有效，而且对断层也有一定的适应性；同时，具有优良的容错性。     

自组织竞争神经网络在采煤机煤岩界面模式识别中的应用

采煤机煤岩界面识别技术是实现采煤工作面自动化的关键技术之一。利用自组织竞争神经网络对采煤机煤岩界面模式识别进行仿真分析,结果表明,自组织竞争神经网络能对输入向量模式进行正确分类,并能很好地解决采煤机煤岩界面模式识别问题,从而为采煤机煤岩模式识别器的改进提供了技术参考。     

基于采煤机摇臂销轴多应变数据融合的煤岩识别方法

煤岩识别是实现采煤机滚筒高度自动调节的关键技术,可靠的煤岩识别系统在提高生产效益、减轻设备磨损、保障工人安全等方面具有突出的优点。目前煤岩界面主要依据人工或者单一传感器监测进行识别,所以识别的结果不准确,具有一定的误差;因此,提出一种基于数据融合理论的多传感器煤岩识别方法;该方法以煤岩在硬度上的差异为基础,以采煤机摇臂销轴为研究对象,在摇臂与连接架销轴处布置4个经过等效强度处理的销轴传感器,采集采煤机截割不同硬度煤壁与岩壁时销轴的应变数据,对采集到的数据通过加权融合理论进行系数分配、融合,获得多传感数据融合的组合判据,利用组合判据对煤岩分界面进行识别。实验结果表明,销轴传感器采集到的应变数据在截割煤和岩时波动较大,且割煤应变数据和割岩应变数据有重叠部分,很难精准的实现煤岩界面的识别;通过数据融合方法处理后的应变数据波动较小;利用拟合公式对应变数据标定,得到销轴传感器所受的载荷值:截割岩时销轴受力范围为24. 766～25. 467 kN,截割煤时销轴受力范围为23. 493～24. 348 kN;与单一传感器测量相比,差异明显,没有重合部分;因此,可以采用这种方法在实际的生产工作中标定截割煤和岩时销轴受力的期望值范围,以此期望值范围的差异作为采煤机煤岩界面识别的依据。     

考虑截齿损耗的多传感信息融合煤岩界面感知识别

为了实现采煤机开采过程中煤岩界面的精准识别,提出一种基于多传感信息融合的煤岩界面感知识别方法。考虑截齿损耗对采煤机截割特征信号的影响,测试采煤机截齿处于新齿、轻微磨损、一般磨损以及严重磨损4种状态下,截割不同比例煤岩过程中的振动信号、电流信号、声发射信号以及红外闪温信号,建立截齿不同磨损程度下的多截割信号特征样本库。根据相邻截煤比各截割特征信号的模糊特征,以最小模糊熵为优化目标,采用自适应权重粒子群算法优化求解各截割特征信号的隶属度函数。构建基于D-S理论的"与"决策准则,实现对煤岩界面的精准识别。通过分析截煤比识别结果信度值的分布特征及趋向性,确定截煤比识别结果在不同截煤比的信度值与实际煤岩比例的匹配关系,利用识别结果的信度值对煤岩轨迹进行进一步的优化。根据实验结果可以得到:(1)截齿磨损程度对煤岩各截割特征信号的变化影响显著,截齿不同磨损程度下各截割特征信号的最优隶属度函数呈现动态变化;(2)煤岩界面轨迹的识别结果逼近具有最大信度的截煤比,且对于次大信度截煤比具有一定程度的趋向性;(3)基于单一优化隶属度函数进行隶属度求解及融合识别,煤岩界面识别精度随着截齿损耗的加剧大幅度下降,最大下降幅度达到43.04%;(4)考虑截齿损耗的多传感信息融合识别模型克服了截齿损耗对信号的误差影响,对煤岩界面具有更高的识别精度,识别误差浮动在1.54%范围内。     

智能采煤机煤岩识别分析与设计

煤岩识别是实现无人化采煤工作面的关键技术之一,利用采煤机滚筒接触到不同媒介时反映出的截割电机负载变化进行初步煤岩识别,进一步通过分析调高油缸前后腔体压力的变化进行煤岩识别,该煤岩识别方法具有实用、可靠、稳定的特点。     

基于多传感器数据融合记忆截割的研究

在分析了国内外多种煤岩识别传感器不足的基础上,提出了以记忆截割为主,多传感器检测为辅的调高方式。通过分析采煤机工作参数的影响因素,采用BP神经网络作为数据融合算法处理多传感器的采集信息,处理后的信息作为采煤机调高的依据。     

煤岩识别采煤机分析与设计

针对煤炭开采过程中采煤机滚筒高度调节的实际工程问题,为提高采煤自动化、无人化程度,根据煤岩物理性质的不同,提出一种新的煤岩识别技术及采煤机。通过利用试切锯片截割煤岩,试切电机负载电流不同,波动程度不同;同时进一步分析截割煤岩时液压缸压力变化进行煤岩识别。结果表明:通过试切电机负载电流不同结合液压缸压力变化进行煤岩识别的方法,具有准确、稳定、可靠、成本低的特点,为煤岩识别采煤机的设计提供了参考。     

基于振动信号的采煤机煤岩截割状态识别

为了准确识别采煤机截割状态,提出了一种基于小波包分解和学习向量量化(LVQ)神经网络的模式识别方法。将振动信号进行小波包分解,实现振动信号的预处理,得到若干个子频带。在此基础上,计算各个频带的方差,并将其作为特征向量。然后将计算得到的频带方差作为特征向量,输入到LVQ神经网络进行采煤机煤岩截割状态识别。通过实验验证了该方法的有效性,实验结果表明：该方法能够实现采煤机典型煤岩截割状态的识别,平均识别准确率较高,对实现综采工作面的“无人化”具有重要意义。     

煤岩识别及采煤机自适应控制技术研究进展

煤矿井下环境恶劣、事故多发,实现采煤机智能化开采既是煤矿安全生产的需求,也是减轻作业人员劳动强度和改善作业环境的必要条件。研发推广智能化采煤机是实现煤矿智能无人化的重要环节,而煤岩识别技术的开发与实施是实现采煤机智能无人化的关键条件。本文综述了当前煤岩识别技术的研究现状,分析了其技术研发历程和未来技术发展趋势。概括了多种煤岩识别技术的研发途径、科技创新及应用效果等;总结了基于煤岩识别技术的采煤机自适应调高、调速系统的设计理论与创新成果,并针对当前其存在的问题,提出解决的办法。通过对基于煤岩识别技术的采煤机调高、调速系统的研究,制定采煤机调高-调速协同控制方案。结合目前煤岩识别技术领域的先进发展水平,提出了其研发过程中实用性差、普适性弱的问题。并在此基础上,针对我国目前面临煤岩界面在线识别准确、稳定性差、系统及设备可靠性难以得到验证等新的难题,重点对实验环节准确化、技术开发精准化、平台应用快速化、系统整体可靠化的创新研究内容进行了展望,提出开发多领域耦合技术、保证装备安全可靠的新思路。     

铲运机转弯过程中行驶轨迹的研究

本文主要研究kcy-4型铲运机在转弯过程中后桥中心的行驶轨迹与巷道中心线的偏差,并用MATLAB软件描绘出部分路段的轨迹曲线,计算出最大偏差。     

公路施工期间的环境影响分析

结合当前公路建设实际,就公路施工期间主要环境影响对环境的影响作了简要分析,并提出了施工期间的环保对策,对公路建设与环保工作有参考作用。     

煤矿开采对环境的影响及对策探讨

该文着重论述煤矿的开采对环境的影响,并对这种影响提出解决对策,从而实现可持续发展。     

寺家庄矿15106采煤工作面覆岩裂隙“三带”规律研究

为研究寺家庄15106工作面回采过程中上覆岩层裂隙的动态发育规律，基于工作面覆岩地质条件，采用理论分析、数值模拟和相似模型实验的方法研究覆岩裂隙的发育，并划分“三带”。依据矿业控制理论，得到垮落带高度为14.37~17.25 m，裂隙带高度为54.8~72.6 m。基于UDEC程序，模拟得到k2石灰岩底板距离煤层顶板18 m为跨落带高度，k4石灰岩底板距离煤层顶板66 m为裂隙带高度。根据相似模型实验得到垮落带高度为18 m，裂隙带高度为64 m。理论推导、数值模拟和模型实验得到覆岩“三带”高度基本一致，以坚硬的石灰岩高度为准，确定垮落带高度18 m，裂隙带高度66 m，为高抽巷层位选取提供了一定的理论指导。     

浅析“绿色北京”形势下地热资源的可持续发展模式(增刊)

地热资源因具有清洁、高效等特性而被日益广泛开发利用。北京地区已探明的十个地热田内贮藏着丰富的中低温地热资源。在“绿色北京”城市建设发展战略下,北京市的地热资源利用方式主要以供暖、洗浴、医疗、旅游和农业养殖等直接利用为主;利用热泵技术开发浅层地温能资源也得到了快速发展;进入21世纪,为缓解水位下降问题,北京地区的地热回灌工作得到大力推广。为促进和鼓励地热资源的可持续发展与综合利用;提倡规模化开发,加强地热资源矿业管理;遵循环境保护、合理布局、统一规划、科学利用的原则,为建设发展“绿色北京”做贡献。     

基于多层DEM的变形提取方法研究

文中简单介绍了多层数字高程模型的含义、特点、表示方法及其发展与研究现状。其次,主要介绍了多层数字高程模型的数据获取和其数据结构。数据获取包括数据采集,多层DEM数据结构有离散点结构、规则格网结构、不规则三角网结构、等高线结构和混合结构五种。最后介绍了多层数字高程模型(DEM)的构建、内插及其应用。构建多层DEM的方法有规则格网法(GRID)、不规则三角网法(TIN)和混合法(GRID-TIN)等;DEM内插主要有整体内插、分块内插和逐点内插三类。多层DEM主要应用于滑坡体的变形提取,为预测和防治滑坡灾害提供了必要参数。     

基于PDA的全站仪二次开发技术研究

文中以开发参考线法放样程序为例,具体介绍了参考线放样的概念,控制全站仪所需的各种指令,算法实现等问题。     

基于信号分析的煤岩分界识别技术研究

采煤机工作时,摇臂弯曲应力和调高油缸压力的变化间接地反映了滚筒不同的工作状态。通过试验,对切割假煤壁和岩石所获取的应力信号进行分析,并利用这些信号研究了煤岩分界识别技术。结果表明,切割煤壁、岩石信号的功率谱和相关函数及均方差回归参数均有明显差异,可以对采煤机切割状态进行识别。     

基于GMS的矿坑涌水量预测与环境影响分析

为了分析矿山开采过程中对矿区及其周边地下水的影响,在分析罗河铁矿矿床地质、水文地质条件的基础上,运用GMS软件对矿区地下水流进行了数值模拟分析。通过模型的识别和检验,所建立的模型能够较好反应该矿山的水文地质条件。运用识别后的模型对矿山涌水量进行了预测,并分析了矿山疏水后对周边环境的影响,为矿山环境保护与生产需水的问题提供科学依据。     

基于LabVIEW的压缩机性能测试

提出了应用虚拟仪器进行压缩机性能测试的新方法 ,介绍了利用美国Ni公司的虚似仪器软件LabVIEW及其硬件产品组建压缩机性能测试系统 ,分析了该系统的主要功能及其特点 ,比传统测试方法更为简便、准确。