IPv6在矿井工业以太网中的应用研究

介绍了IPv6产生的背景和发展现状,阐述了IPv6应用于矿井工业以太网的发展趋势和研究方向,指出对于所有基于矿井工业以太网的硬件和软件的开发都应带有双协议栈,随着IPv6技术的成熟和普及再研发出只有IPv6协议栈的适用于煤矿的网络设备,如支持IPv6的防爆网络设备、组态软件以及相应的数据采集驱动设备、控制硬件等。     

矿井主通风机不停风倒机控制系统改进方案

针对矿井主通风机不停风倒机控制系统中工控机使用一定年限后容易死机的问题,提出将传感器连接到交换机上,并采用多台工控机同时读取数据的解决方法。针对温度巡检仪及电参数采集模块输出的RS485信号无法直接接入交换机的问题,提出增加串口服务器和增加PLC的RS485模块两种改进方案;分析了两种方案的优缺点,并最终选择增加PLC的RS485模块的方案。实际应用表明,系统改进后运行良好,达到了预期的效果。     

钱家营煤矿矿井综合自动化系统的改造

针对钱家营矿综合自动化系统存在仅以信息集成为主、服务器配置落后、无法实现智能调度、集中监控等问题,提出了系统改造原则,详细阐述了系统环网、调控中心和软件平台的改造与实施。改造后系统在注重信息采集和处理的同时,也注重对信息进行综合处理及生产和安全自动化系统的联合监测监控,实现了矿井综合自动化系统的五融合。     

基于无线传感器网络的矿井环境监测系统研究

煤矿井下环境恶劣,给煤矿安全生产和矿工的身心健康带来很大威胁,建立矿井环境监测系统对保证矿井安全生产具有重要的意义。本文将无线传感器网络技术引入矿井环境监测系统方案中,设计了基于无线传感器网络的矿井环境监测系统模型,并对方案中的关键技术进行可行性分析。分析表明,基于无线传感器网络的矿井环境监测系统具有实用性和可行性。     

矿井涌水量重标极差法等维预测模型

目前,矿井涌水量预测方法较多,但预测效果并不十分理想.为了提高预测的精度和速度,鉴于重标极差法对复杂系统演变分析和预测具有的独特优势,建立基于MATLAB的重标极差法涌水量等维预测模型,采用试算法确定涌水量时间序列的后续最佳取值.利用平顶山天安煤业股份有限公司八矿的涌水量资料对模型进行验证,结果表明:该矿涌水量时间序列的Hurst指数H=0.968,涌水量序列均具有很强的持续性;平均循环周期为17个月;建立的模型预测精度达到了98.43％,说明此模型对该矿涌水量的预测十分有效.利用MATLAB软件编写的重标极差法预测涌水量的程序,避开了繁琐的计算,提高了预测速度和精度.     

矿井排水多级离心泵站增效改造

用于矿井排水的多级离心泵，当管网和水泵匹配偏离时，在低效区工作。串联－附加小型离心泵，主附泵均可在高效区工作。本文介绍串联附泵使排水泵增效的原理和实例。     

深部矿井水平方螺旋形埋管充填体换热器及其耦合热泵系统性能研究

深部矿井蕴藏着大量地热资源,功能性充填体技术将深部采矿和深部地热开采相结合,实现矿产和地热资源开发共赢,是延长深部矿山寿命的重要举措。本文在分析了国内外充填矿井通过埋管提取地热资源现状基础上,提出了一种水平方螺旋形埋管充填体换热器（Square-spiral-type backfill heat exchangers,S-S BHE）。考虑到地下水渗流对矿井埋管充填体换热器（Backfill heat exchangers,BHE）取热影响显著但前期研究相对不足,利用COMSOL软件建立了三维非稳态BHE热渗耦合模型并验证了其可靠性。在此基础上,建立了埋管充填体换热器耦合热泵（Backfill heat exchangers coupled heat pump,BHECHP）数学模型及四个综合评价指标。首先,在相同几何条件和物理条件下,对比分析了S-S BHE与两种典型蛇形BHE的性能,结果表明:S-S BHE的综合评价指标均优于蛇形BHE,且在较高渗流条件下优势更加显著。其次,研究了管内流速、管间距、渗流速度和入口水温对S-S BHE及其耦合热泵特性的影响规律,研究发现:管内流速和渗流速度对综合评价指标的影响最为显著,管内流速越高,单位管长平均换热功率越高,但制热季节能效明显降低。分析认为管内流速存在0.4～0.6 m·s–1的最优区间,此时管内循环水流动处于从过渡区向旺盛湍流转变。渗流速度在小于10–6 m·s–1时的影响可以忽略不计,在10–6～10–5 m·s–1的常见渗流范围内,综合评价指标均呈线性递增的趋势。最后,对方螺旋形埋管充填体换热器耦合热泵（Square-spiral-type backfill heat exchangers coupled heat pump,S-S BHECHP）进行了生态评价。通过与传统供暖方式对比发现:采用S-S BHECHP的供暖方式具有显著的节能降碳效果,一次能源消费和碳排放量比蓄热式电锅炉、燃煤锅炉和空气源热泵相应降低了83.39%、61.57%和56.84%。本研究结果展示了方螺旋形BHE和BHECHP的优良性能,为蓄热储能式功能性充填在深部矿井的应用与探索提供了理论指导。      

矿井瓦斯发电

<正> 矿井气(瓦斯)是天然气的一个分支,是煤的伴生气体,主要成分是甲烷(CH_4)。是经济、方便的优质燃料,而且燃烧效率高。瓦斯气还具有可压缩性,储存及输送方便,给工业和民用带来了广阔的前景。近年来,利用矿井瓦斯作燃料的燃气轮机和燃气往复内燃机也相继诞生。在日本部分煤矿,瓦斯发电已取得成功。开滦、抚顺矿务局引进国外燃气轮机发电机组,已在试验之中。目前,国内有很多工厂和研究单位在研究和试制燃气发电机组,有的机组已相继投入使用。我局凉水井矿利用矿井瓦斯作燃料,使     

矿用多协议嵌入式网关设计

针对目前煤矿中异构网络之间通信困难、信息融合不便、监测监控信息不能及时传送等问题,本文设计实现了一种矿井多协议嵌入式网关。该网关基于uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,移植LwIP网络协议实现RS232、RS485、CAN和以太网之间的协议转换;硬件核心采用ST公司STM32F107,该芯片以ARM Cortex-M3内核,集成各种高性能工业标准接口,更适应于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用。     

煤矿井下语音应急广播系统的设计与实现

根据煤矿救灾应急的实际需要,提出了一种新型井下语音应急广播系统的设计方案,详细介绍该系统的设计原理、结构、主要功能和软硬件设计,重点阐述了系统发送端与接收端两个子系统实现的关键技术。运行结果表明,该系统稳定、可靠,音频播放流畅,能够满足矿井现场的实际需要。