基于FS511与C++Builder的煤矿瓦斯监控系统设计

设计了一种应用在矿井的新型高精度瓦斯浓度监控系统,主要包括上位机和下位机,下位机基于C8051F410单片机和18位高精度数模转换芯片FS511,可以达到16位的稳定分辨率。下位机通过CAN总线通信将转换完成的数据传送给上位机。上位机以C++Builder为开发环境可进行数据的采集、处理、报警与存储程序的设计。该系统具有高精度、低功耗、实时性强、数据处理量大和数据安全可靠。     

基于AVR单片机的瓦斯浓度检测仪的设计

给出了基于AVR单片机AT90S8535瓦斯浓度检测仪的设计方案。该系统由瓦斯敏感探头和CH217芯片来对矿井内的瓦斯浓度进行测量,单片机根据传感器电路的报警输出信号及反馈电压值,控制语音芯片间隔固定时段对瓦斯浓度进行通报,发生险情及时报警,LED数码管显示作为辅助模块,动态显示瓦斯浓度。此外,当单片机所采集的瓦斯浓度达到设定数据量时,通过RS-485总线传送给上位机进行综合分析。     

采煤机液压制动器盘内温度在线检测系统

针对于制动器制动过程中盘内温度过高会导致制动失效的问题,设计了一种采煤机用多盘制动器盘内制动温度检测系统。系统由上位机和下位机2部分构成。上位机部分主要是以QT5.5软件平台作为上位机界面开发环境;下位机以ARM公司的STM32F205VB控制器为核心,对制动器盘内温度采集和处理,将得到的数字信号传入到上位机应用程序中。系统实现了对制动器盘内温度精确检测并在上位机中实时温度曲线绘制以及温度报警功能。     

基于PLC局部通风机变频调速系统设计

系统以PLC为控制核心,通过总体设计、硬件设计、上位机设计,实现了对矿井局部通风机的变频调速,可实现自动和手动2种控制方式,并通过上位机监控系统的设计,能实时监测瓦斯浓度、压力,当发生危险时能及时报警。实践表明,系统精度较高,有一定的应用价值。     

矿井局部通风机的模糊PID控制器设计

针对矿井掘进工作面通风的特点,提出了一种将模糊控制和PID控制相结合的局部通风机控制方法.该方法根据瓦斯浓度的偏差和偏差变化率,在线自动调整PID控制器的参数,使系统具有自适应能力.采用由上位机IPC和下位机TMS320F2407 DSP构成的两级计算机监控系统来实现瓦斯浓度的监测和通风机的变频调速.     

基于JAVA的煤矿井下人员定位系统设计

针对煤矿安全事故频繁发生,井下人员营救困难等问题,提出了人员定位系统的解决方案.人员定位系统包括上位机管理和下位机信号定位两部分,上位机与下位机的通讯采用蓝牙无线通讯技术;下位机采用目前广泛应用的ZigBee技术.系统的设计主要采用JAVA语言实现上位机管理和上位机与下位机之间的通信,同时提出了井下人员定位系统软件以及...     

基于物联网的井下瓦斯监测系统设计

针对当前矿井下瓦斯监测布线复杂、通信困难等弊端,将物联网技术引入矿井下瓦斯监测系统中,设计出基于物联网技术的井下瓦斯监测系统。该系统利用STM32为核心处理器,由瓦斯传感器、温湿度传感器SHT11和ZigBee无线通信模块构成终端检测子节点,通过路由节点实现数据无线传输。采用GPRS技术将现场检测到的数据实时传送给监测中心,上位机利用美国NI公司的Labview搭建软件平台,实现对井下环境参数的实时监测和报警。     

电力载波和射频识别在矿井监测中的应用

基于电力载波和射频识别的井下监控系统,主要由微控制器和载波通信芯片组成,包括有上位机系统和下位机系统两个主要部分。下位机系统将采集的井下数据经过载波芯片发送到电力线上传递到上位机系统中,而后数据由上位机系统上传给PC机,最后通过PC机人机界面来监测矿井生产环境。实践证明该系统能有效地监测矿井数据,对生产实践有极大的帮助,提高了生产效率。     

基于单片机的矿井瓦斯检测报警系统

经济的快速发展对煤炭生产量提出了更高的要求。但在实际煤矿生产中不断发生的矿难事故使国家和社会不得不将更多的注意力放到煤矿生产的安全方面。由于瓦斯爆炸而引起的矿难占了相当大的一部分,因此,对瓦斯参数进行及时检测和报警以及对其进行相应地控制措施已经是势在必行。提出了一种利用PIC单片机来实现矿井瓦斯监测和报警功能的系统。在介绍整体结构和实现的基础上,对瓦斯传感元件的原理和采样方法进行了重点分析和介绍。     

温度检测系统的设计

介绍了一种实用的温度实时检测和记录系统。该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口,芯片使用了ATMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器;上位机部分使用了通用PC和北京亚控公司的工业控制软件组态王Kingview。经过部分和整体调试达到设计要求。     

煤矿排风余热能提取量与井筒防冻辅热计算

矿井排风所提取热量能用于井筒防冻，井筒防冻所需热量与提取量之间的逐时供需关系仍是业界尚需揭示的问题。针对此问题，利用热力学公式，推导出井筒防冻所需热量和矿井排风提取热量计算方法，以内蒙古通辽市某煤矿为例，计算出年度热量，并且确定出最不利供需月为1月；进一步针对1月计算出了逐日所需热量，发现最不利供需日期为1月13日，并开展了该日期的逐时计算，得到仅需额外补充加热功率约为3 200 kW。     

采场动压分布特征及高效瓦斯抽放技术研究

河南地区大部分煤矿所采煤层均属于三软煤层，煤层透气性差，瓦斯治理困难。现阶段河南区域煤与瓦斯突出矿井主要采用穿层钻孔及开采保护层作为区域防突措施，而低瓦斯矿井或临突矿井（低瓦斯矿井与煤与瓦斯突出矿井相邻）存在高瓦斯区时，仅仅用风排瓦斯很难达到治理效果，近些年煤矿发生瓦斯事故多数为低瓦斯矿井，所以低瓦斯矿井和临突矿井存在高瓦斯区域的工作面回采期间瓦斯治理尤为重要。根据采场“竖三带”和“横三区”理论，利用钻孔抽放效果考察法和工作突出预测指标法研究了采场围岩动压分布特征。在此基础上，通过优化动压区抽放钻孔设计，提高了瓦斯抽放效果。瓦斯抽放量提高了1.8倍，有效降低了工作面生产期间的风排瓦斯量，提高了生产效率，保证了矿井安全生产。     

新密市煤矿区隐蔽致灾因素分析及预测

煤炭是我国的主体能源,煤矿安全生产关系着煤炭工业的持续发展和国家能源安全,也关系着矿工的生命财产安全。针对新密市煤矿区历史上各矿井隐蔽致灾因素引发的矿井安全事故,总结出新密市煤矿区隐蔽致灾因素主要为矿井瓦斯及底板突水。通过研究煤矿区范围内瓦斯地质规律及水文地质特征,对区内主要隐蔽致灾因素进行分析及预测,有利于指导各矿井以后安全生产。     

矿井火灾防治材料研究现状及展望

针对当前煤矿领域严重的火灾事故，综合论述了目前矿井常用的惰化气体类、阻化剂类、凝胶类等防灭火材料，通过分析其防灭火特性及应用特性，阐述现有煤矿火灾的防治方向，为未来矿井火灾防治材料的研究提供参考，同时展望了未来矿井火灾防治材料的发展方向，即应向防治结合的复合类、绿色环保型材料发展，应具有流动性强、抗压强度大等优点。     

基于按需理念的煤矿井下照明灯节能控制技术

受现有煤矿井下照明灯控制技术的限制，煤矿井下照明灯均处于长期点亮的长明状态。为了改变煤矿井下照明灯均为长明灯的粗放管理模式，达到节约能源、保护环境的目的，基于按需照明理念，根据煤矿井下不同的作业环境和照明需求，研发了与之对应的“自感式”、“自主式”、“时控式”、“按钮式”、“自动式”照明灯节能控制技术，并已在煤矿应用。应用结果表明，该煤矿照明灯节能控制技术能将煤矿井下各用电场所长明灯升级改造为按需照明灯，取得了较好的效果，实现了节能降耗增效。     

临涣煤矿瓦斯防治技术研究

根据临涣煤矿六采区1061工作面的实际地质与开采技术条件,在综合分析和研究的基础上,制定了1061工作面回采期间的瓦斯治理技术方案,其方案总体架构是构建“风排瓦斯+综合抽采瓦斯（地面井+高位钻孔+上向拦截钻孔+采空区埋管）”技术体系。六采区瓦斯治理技术方案的实施,确保了六采区回采期间采掘工作面的瓦斯浓度在《煤矿安全规程》规定的临界指标内,实现了1061工作面的瓦斯治理目标,确保了安全生产。     

基于瞬变电磁法的煤矿采空区地质勘察研究

近年来我国经济快速发展，各种矿石资源需求逐渐增大，大量矿石的开采，形成大量的采空区。采空区造成生态环境的破坏、地面出现裂缝和塌陷，给生活和生产带来严重的安全隐患。采用瞬变电磁法对煤矿采空区地质勘察进行了研究。分析了瞬变电磁法工作原理和瞬变电磁设备主要功能和参数，然后，以某研究区为例，采用Grapher软件对原始数据进行了处理，采用Surfer软件对电阻率进行定量和定性分析，根据中心回线和重叠回线电阻率断面上的异常区域，对采空区的位置和充水断层的位置进行了推测。     

煤矿三维地质建模相关技术综述

随着煤炭工业的发展、煤矿勘探和挖掘的逐步深入，由于瓦斯灾害、矿井火灾、矿尘、矿井水灾、矿井顶板灾害引发的安全事故造成的人员伤亡和财产损失不可计量。智慧矿山成为了解决上述问题的重要途径之一，而煤矿三维地质建模作为智慧矿山的核心技术受到广泛关注，实现煤矿地质的可视化将增加煤矿工作者对煤矿地质和走向等地下环境的了解，更利于采矿采掘，减少安全隐患。主要从煤矿三维地质建模的空间数据模型、煤矿三维地质建模方法、煤矿三维地质建模软件和数值模拟4个方面进行相关研究结果的总结，并提出其中存在的不足，给予切实可行的建议，探讨未来煤矿三维地质建模的研究发展趋势。     

我国大型煤炭基地开发利用现状分析

煤炭是我国重要的能源矿产之一，在能源结构中处于基础性地位。以14个大型煤炭基地为研究对象，对矿山数量及分布特征、产能结构、开发利用指标、煤矸石循环利用指标等进行了分析，初步掌握了我国大型煤炭基地开发利用现状。结果表明，我国大型煤炭基地间开发利用水平差距较大，持续推进煤炭集约规模化开发和综合利用，是煤炭工业迈向高质量发展的必由之路，对保障国家能源安全具有重要意义。     

不同煤层掘进工作面瞬变电磁法探测应用研究

煤矿井下瞬变电磁法成为煤矿井下超前探测工作的重要手段，在矿井水害预测预报上发挥着很大的作用。随着矿井上组煤层资源的逐渐枯竭，煤矿开采资源逐渐延伸向下组煤层。同一井田范围内同煤层及其顶底板的岩性特征一般相差不大，瞬变电磁法在同煤层施工过程中接收到的物理背景场较为接近；而不同煤层及其顶底板岩性特征通常会有较大的差别，瞬变电磁法在不同煤层施工过程中会接收到差别较大的物理背景场。当矿井存在多煤层开采时，通过大量数据研究瞬变电磁法在不同煤层巷道探测中的响应特征规律，分析并掌握不同煤层条件对瞬变电磁法探测结果的影响，能够提高瞬变电磁法在多煤层探测成果的准确性。