矿井通风在线监测及动态分析预警

矿井通风系统对矿井安全生产起着重要作用,为了能实时掌握矿井通风系统安全状况,提出了矿井风网监测与动态分析预警技术,具体推导了用于非稳态状况下的通风网络解算模型,介绍了通风网络及采掘工作面风流监测传感器的设置方法及原则,通风网络动态解算、分析及预警方法,并在相关矿井进行了实际应用,取得了良好效果,为实时掌握矿井通风安全状况提供了技术手段。     

基于GIS的矿井通风预警信息系统研究

根据矿井通风安全基础理论,并引用预警理论、地理信息系统(GIS)技术,对矿井通风预警指标进行分析评判,研究开发了矿井通风预警信息系统,介绍了系统的建立流程,阐述了系统实现的主要功能。实践证明,该系统实现了矿山通风信息的数字化管理,为矿山生产管理部门对矿井通风安全信息的管理、查询、统计分析提供了一条新的有效途径。     

矿井智能通风系统关键技术研究

实现矿井通风智能化是建设智能矿山的主要技术手段。针对目前通风系统调整失准、智能化水平低、预警信息不能反映到抢险救灾指挥中心等问题，提出一种矿井智能通风系统建设方案；该方案由井下监控设备和地面控制中心组成，旨在建立三维通风模拟与隐患智能识别平台，实现矿井通风数据实时动态分析、三维可视化展现以及安全预警与辅助决策；重点研究了通风监测大数据库、三维通风模拟、AI视频智能识别、预警及辅助决策、系统联动控制5个关键技术，详细阐述了各自的技术特征与实现方案。基于计算机软件开发技术、三维仿真技术以及人工智能技术设计并开发实现了矿井智能通风系统。     

基于B/S和C/S融合的矿井通风瓦斯数据获取研究

研究一种基于B/S和C/S融合的矿井通风瓦斯数据获取方法,以通风瓦斯数据的深度分析及应用为目标,实现了通风瓦斯预警软件系统的研发和现场应用。该软件接入矿井监测系统,实现通风瓦斯监测数据的实时分析,获取瓦斯涌出分布规律数据并提取通风瓦斯波动的历史规律,进而提供通风瓦斯安全预警。讨论了煤矿基础数据维护的需求、技术特征和解决途径,为保障通风瓦斯的跟踪计算提供了依据。     

智能通风系统在色连二矿的应用

近年来,随着科技的发展,智慧矿山建设已成为我国矿山领域技术发展的主导方向。矿井通风安全是煤矿安全的核心和基础,是矿井安全生产的重要保障。智能通风系统不但可以提高矿井通风安全的可靠性和有效性,减少人工管理的缺陷和效能不足,而且可以提高矿井通风自动化、信息化和智能化的水平,以适应新时代智能化矿山建设发展的要求。色连二矿主要围绕矿井通风系统的网络解算、三维立体平台展示、局部通风机智能控制、风门自动控制、采空区气体自动分析检测系统、智能防尘及灾害智能预警等几个方面进行了智能通风系统的建设。智能通风系统建设完成后,实现了各类通风数据的集中展示、分析和预警,通过通风设施、设备的远程集中控制提升了工作效率,为通风系统调整提供了理论依据,极大地提高了矿井通风自动化、信息化和智能化的水平。     

基于虚拟现实的矿井通风系统可控可视化研究

运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究，实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化，使虚拟人能在虚拟巷道中“行走”、“观察”、“控制”设备；应用多Agent技术完成实时的通风网络解算与分析。为矿井的通风安全提供了辅助决策功能，也为虚拟现实与可视化技术在矿井通风系统中的进一步开发与应用奠定了基础。     

基于SolidWorks的矿井通风系统三维仿真模型

在SolidWorks环境下进行二次开发,利用拉伸、扫描、旋转等方法建立了矿井通风网络的三维仿真模型,实现矿井通风网络图自动生成和通风参数的自动标注,真实再现矿井通风网络的实时状况,便于对矿井通风系统进行适时分析和评价,对矿山的通风与安全工作有重要的指导意义。     

矿井通风阻力测定与分析

介绍了气压计基点法在矿井通风系统阻力测定中的应用,通过对测定数据的整理分析,揭示了矿井通风阻力分布的状况,并对矿井通风系统阻力状况进行了分析,为矿井通风系统优化提供了可靠的基础依据。     

合理优化通风系统 实现通风节能

在李一矿通风现状调查基础上,利用计算机模拟分析,阐述了合理调整矿井主要通风机经济运行状况的可行性,结合矿井风网结构的调整,实现了主要通风机与矿井风网的最佳匹配,使矿井通风系统稳定、可靠,达到了节能降耗的目的。     

矿井通风系统方案优化的评判指标

本文通过采用“征集专家评分”的方法,并根据‘指标确切地反映矿井通 风系统的状况和质量,指标有独立的物理意义,符合科学、可测、可比和简明”的原则, 确定了矿井通风系统方案的评判指标。依据各个指标对矿井通风系统方案的影响的 重要程度,利用“相对重要性序列矩阵法”求得了各个指标的权值。最终确定了矿井 通风系统方案的评判指标和最佳通风系统优化方案。     

基于主元分析的煤矿空压机故障诊断研究

针对目前煤矿空压机监测出现故障诊断复杂、人工成本高等问题,采用主元分析方法,对煤矿空压机故障诊断方法进行研究。研究了煤矿空压机主元故障预警方法以及煤矿空压化故障诊断检测方法,并以某煤矿为例,系统在正常运行的情况下,采集传感器的样本数据,建立预警模型,然后采取实验测试数据进行检验认证,验证结果显示主元分析方法,能够有效准确地把故障信息准确提取出来,确保煤矿空压机能够准确进行故障诊断,从而达到矿井安全生产的目的。     

层次分析法在矿井通风系统改造方案优选中的应用

矿井通风系统作为生产矿井重要的组成部分,对矿井安全生产的维护具有重要的作用。采用层次分析法,对矿井通风系统改造方案优选进行了研究,建立了通风系统改造优选指标体系,采用1—9标度法,对各项影响因素进行了权重分析,然后,在已有的矿井通风系统指标的基础之上,根据某煤矿两翼风压不平衡和通风阻力大的特点,从技术可行性、安全可靠性、经济合理性3个方面,对矿井通风系统方案优选指标进行研究,最后,对矿井通风系统改造方案优选指标进行了分级。     

基于多层关联规则算法的煤矿突出预警模型

为提升煤矿突出预警精度,提出基于多层关联规则算法的煤矿突出预警模型。分析造成煤矿突出问题产生的主要因素,并以此为基础,由地质构造、煤层赋存参数与瓦斯参数3方面出发,选取压扭性断层、煤厚变化量以及煤层瓦斯含量等煤矿突出预警指标,构建煤矿突出预警指标体系。采用层次分析法构建煤矿突出预警模型,利用多层关联规则算法挖掘模型内同层指标关联规则与跨层指标的关联规则,确定预警模型内各指标的权重,根据组合权重确定煤矿突出预警结果,并将预警结果分为安全、威胁、危险与突出4个等级。实验结果显示,所研究模型的预警精度基本保持在99%以上。     

基于BIM技术的煤矿井下施工安全预警系统研究

介绍了一种基于BIM技术分析的实时监测、事件报告和预警平台,结合基于RSS距离的加权质心定位算法,用于改善煤矿井下施工安全管理和预防事故。该平台利用物联网、云计算、实时操作数据库、应用网关和应用程序接口,无缝集成了监控、分析和本地化方法,用于空气质量参数(包括温度、湿度、CH4、CO2和CO)的传感器表现出出色的性能,每个参数的回归常数始终大于0.97。该框架支持实时监控、识别异常事件(>90%),并验证矿工在地下矿山恶劣环境中的定位(误差小于1.8 m)。该研究成果能够有效促进煤矿井下安全,为矿井安全预警研究提供依据。     

基于无线传输的瓦斯监控系统设计与应用

煤与瓦斯突出是一种极其复杂和严重的气斯动态现象。建立基于计算机系统、煤矿安全监测系统、局域网的预警系统,是有效预防煤、瓦斯爆发的前提条件。煤、瓦斯爆发预警系统是一个配套的系统项目,结合了煤矿安全理论、信息技术和早期预警技术。根据防爆技术系统的硬件条件、组织管理结构和特点,分析了气爆预警的原理、逻辑结构和实现过程,基于无线收发芯片nRF2401设计了预警系统的软硬件结构,与传统的有线数据传输系统相比,省略了连接线。实际应用结果表明,监测系统稳定、可靠、准确,具有较大的应用价值。     

王庄煤矿老区通风系统调整研究

随着煤矿的不断开采,矿井规模日益增大,通风网络日益复杂,王庄矿老区处于残采阶段,西风井担负区域面临着系统调整。针对王庄矿西风井北翼封闭后通风系统存在的问题,为确保王庄矿老区通风系统各用风地点风量充足、通风系统稳定及主要通风机的合理、稳定运转,对矿井进行通风技术测定,建立矿井通风系统网络数据库,提出矿井通风系统调整方案,利用通风网络解算软件对各个方案进行了解算分析,并对各方案进行了对比分析,最后确定了矿井通风系统调整方案。这些措施对满足矿井各个时期用风需要,保证矿井安全、快速、高效生产具有重要的意义,为确保矿井通风运行安全稳定提供理论依据。     

基于智能分析系统的新疆龟兹西井通风系统优化

矿井通风是煤矿生产的一个重要环节,是煤矿安全的基础。随采矿技术的发展及生产能力的扩大,须改造优化矿井通风系统,使其能与矿井发展需要相匹配。通过对新疆龟兹矿业西井基本现状分析,实地测得相关参数,应用三维建模建立了智能分析系统。并基于CFD计算模型对矿井通风风硐风阻进行模拟、利用VentAnaly软件对矿井通风系统进行仿真模拟,研究了风硐阻力对地面主通风机效率影响等内容,对通风系统进行了优化设计。研究得出:对龟兹西井通风系统全面普查,获得了矿井通风基础数据;通风对西井风硐模拟,得到回风斜井风硐主要通风阻力为局部阻力损失;根据矿井开采后期布置以及需风量、阻力分析,选用型号为FBCDZNo.20/2×200的主要通风机。     

矿井通风机联合运转工况分析系统实现

目前随着煤矿开采,开采深度增加与井巷巷道越来越繁琐,通风总阻力不断增大,许多煤矿采用风机联合运转进行矿井供风,但由于缺乏有效的管理手段,对于不同类型风机联合运转无法精确把控。为保证风机联合运转可靠有效,计算其运行工况点对于判定通风串并联运行是否有效至关重要。研发了矿井通风风机联合运转工况分析系统,根据实测数据拟合风机实际运行特性曲线,分析风机以不同方式联合运转时的等效特性,并结合矿井阻力曲线精确计算运转工况点,判断利用该型号风机串并联进行联合供风时,通风系统是否可靠有效、效率是否优化。研究为风机选型、矿井通风安全管理提供可靠技术支撑。     

基于视频技术的煤矿在线应急预警系统研究

研究基于视频技术的煤矿在线应急预警系统,提升煤矿在线应急反应能力和预警能力。该系统由矿井内控制层、地面网络层和在线应急预警层组成,矿井内控制层利用传感器、USB摄像头等设备,通过V4L2视频图像采集技术采集视频图像;地面网络层通过视频监控设备控制视频监控、地面控制等设备,并利用视频处理服务器采集矿井现场视频数据和完成报警,同时这些矿井现场视频数据传输至在线应急预警层;在线应急预警层使用模糊积分法构建在线应急预警模型,实现煤矿在线应急预警,并向客户端发出预警通知信息。实验表明,当视频图像数据量为8 000 h,系统传输耗时仅为0.8 s,在线应急反应能力好;预警的矿井应急程度与实际矿井应急程度一致,在线应急预警性能卓越。     

基于区块链技术的煤炭运输安全预警研究

为了提升预警效果,避免安全事件发生,设计了基于区块链技术的煤炭运输安全预警方法。通过对煤炭运输安全预警系统总体进行设计,实现煤炭运输安全预警,同时还对煤炭运输安全系统的硬件和软件进行设计。系统硬件部分主要设计了总线架构以及信息传输接口,用于提高数据的准确性以及信息传输的安全性;系统软件部分设计了网络层区块、煤炭运输安全预警评价体系以及煤炭预警系统参数,用于对数据进行判断,减少信息丢失,并提高炭运输安全预警性。实验证明:该方法提高了煤炭运输安全预警效果,可以保证煤炭运输的安全性。