用分区法优化布置火源探测传感器的研究

通过对传感器位置选的深入分析与研究，提出了布置传感器的算法一分区法。用以确定监测矿井火灾传感器的全局位置     

一氧化碳传感器综合优化布置模型研究

针对易自燃矿井依据现行安全规程规范布置的一氧化碳传感器存在预警风险缺陷问题,提出了兼顾一氧化碳高风险点和监测覆盖范围的布置方式。借助图论和集合覆盖理论建立综合优化布置模型,定义目标函数和约束条件,利用列减少—蚁群算法进行优化求解,针对模型中含有已知必选布置点的约束条件,采用列减少算法约简原始监测覆盖矩阵,再利用蚁群算法求解最小全覆盖监测点集合,以矿井胶带机巷一氧化碳最短有效报警时间14. 25 min为监测有效级,进行了仿真实验。结果表明:依据安全规程规范布置的一氧化碳传感器基本能够满足矿井工程实际的要求。     

石人沟铁矿微震监测系统传感器优化布置的研究

以石人沟铁矿微震监测系统传感器布置为背景,研究了在微震监测系统中将有限数量的传感器在岩体中的最佳监测位置,使用FLAC3D软件进行数值模拟,探讨了在模拟震动作用下微震监测系统传感器位置的优化布设。结果表明,围岩监测传感器的最优位置在顶板区域,可为矿山微震监测数据准确性提供有效保障,确保安全生产。     

基桩安全监测及多传感器布置优化

为了尽量全面、可靠地获取基桩应力分布信息,基桩安全监测时传感器布置应满足数量和位置的最优化。多传感器数量优化应考虑最小代价原则,经过优化配置的多传感器监测系统较单一类型传感器相比,系统代价可大大节省。传感器定位优化应考虑特征部位和效应量分布曲线合理性原则,可在基桩深度范围内确定传感器的最优布置断面,获得合理的基桩轴力分布曲线。     

掘进工作面甲烷传感器布置方法研究

从理论上分析了正常通风情况和停风情况下,掘进巷道瓦斯浓度的分布规律,为传感器的布置提供理论依据。利用灰色系统理论对传感器布点的浓度值进行预测,结合建立的一元线性回归方程,从瓦斯爆炸浓度下限出发,计算出一定置信区间下目标监测区域最高点浓度的取值范围,依此来确定甲烷传感器布置位置及报警浓度、断电浓度,从而确保目标监测位置范围内的瓦斯安全。     

采煤机摇臂传感器优化布置策略研究

利用有限元分析方法,得到了摇臂功率流幅值分布云图和功率流矢量图;通过分析,得到了摇臂传感器布置的相关结论。在此基础上,借助ANSYS,采用粒子群算法对传感器的数量和具体测点进行了优化计算,得到了摇臂传感器数量与适应度值的关系。通过功率流法和粒子群算法,优化了摇臂传感器布置策略,对摇臂的故障诊断具有先进的理论指导意义。     

基于监测覆盖范围的瓦斯传感器无盲区布置

通过建立矿井通风网络的图论模型,提出将监测范围作为传感器部署的理论依据,以节点间风流流经时间作为监测等级,应用覆盖度作为优选最佳测点标准,基于Dijkstra算法和极小支配集算法求得传感器的最佳布点.以一小型矿井通风网络为例,求解瓦斯传感器的最优布点,结果表明监测等级不同对应的安全等级也不同,布点的数量、位置以及监测覆盖度也不同.     

基于粒子群优化算法的摇臂传感器布置

对采煤机摇臂进行准确的在线监测和故障诊断,选择适当的传感器监测点和传感器个数是必不可少的环节。优化的传感器布置能够以最低的成本提供最有价值的信息,是提高状态检测和故障诊断系统性能的物质基础。采用粒子群优化算法对采煤机摇臂的传感器布置方案进行优化计算,可得到摇臂传感器优化布置策略。     

关于采空区声发射传感器布置优化的研究

为了确保新平鲁电矿业自走铁矿生产安全,将声发射监测技术应用于该矿地压监测项目,以井下1530至1580中段的采空区为主要研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件对1530~1580中段的部分采空区进行模拟,找出应力集中、安全系数小、位移较大的危险性区域布置射声发射监测点,实现声发射网络的优化布置。综合考虑声发射传感器的监测范围以及容易受到的外界干扰因素后,确定将声发射传感器布置在这些危险性较大的区域周围关键的矿柱或者边帮围岩中效果最佳。     

大明矿通风系统故障源诊断及风速传感器的布置

析了大明矿分支风阻变化与各分支风量之间的关系,通过改进灵敏度矩阵,建立了分支灵敏度0-1矩阵,并据此建立了大明矿通风网络故障巷道范围库。为了故障源诊断能够包含到所有分支,风速传感器布置的最小数量及位置问题也是研究的重点,提出最少全覆盖布点法,给出了大明矿风速传感器的布置方案。通过工业试验,大明矿故障源诊断结果与现场试验结果一致,验证了矿井通风系统故障源诊断技术及方法的可行性。     

改进型蚁群算法在矿井火灾定位系统中的应用

针对矿井安全需求的要求,为解决矿井火灾的预测的问题,采用改进的蚁群算法,引入相对效应系数,实现了矿井火灾的准确预报,提高了火灾预警的效率,对火灾点的预告准确度有了较大提高。     

基于光纤光栅加速度传感器的平面震动定位试验

岩石等介质在外力作用下发生变形或开裂破坏过程中,释放弹性能产生微震事件。基于光纤传感技术的微震监测系统采用光纤光栅加速度传感器,在信号传输过程中不受光强影响,传输距离远,本质安全,抗电磁干扰,克服了传统电子类微震传感器的缺点。为验证系统性能,进行了平面震动监测试验,利用最小二乘法实现震源平面定位。试验采集信号波形清晰,高信噪比,高阻尼,传感器布置在震源周围时,定位精度大大提高,震源定位误差并不随采样频率提高而降低。试验结果对光纤传感微震监测系统应用于煤矿井下冲击地压监测具有重要的借鉴意义。     

同位素测氡法探测火源位置在柴里煤矿火区治理中的应用

介绍了使用同位素测氡法探测煤矿自燃火源位置的原理及应用效果。实践证明,该方法是解决煤矿自燃火灾治理难题的关键技术,由于投资少、精度高、软件处理直观可靠,有重要的推广价值。     

矿用电缆温度在线监测方法的研究

矿用电缆温度安全监测是限制电缆火灾的重要保证。研究了一种采用先进的微处理技术和总线式数字温度传感技术相结合的在线监测方法，克服了过去煤矿使用的人工监测方法的缺点。实验结果表明：该监测系统设计先进、合理，布线简单，功能齐全，这种方法的误判率低，可靠性高，抗干扰能力强，能够对早期电缆火灾进行预测预报，防止电缆火灾扩大。     

复合埋深条件下煤自燃火源范围探测技术

根据阜康气煤一号井火区实际情况,通过采用红外热像仪法、同位素测氡法、钻孔测温法3种方法对阜康气煤一号井露头煤火区及深部隐蔽火区进行监测,综合分析判断各火区位置及范围,为下一步火区治理工作奠定基础。     

露天煤矿井工采空区火区磁法探测研究

由于早期的小煤窑不规范开采,露天煤矿内形成了许多不规则的采空区,残煤自燃造成的采空区高温易引起爆破器材自爆等危害。准确确定采空区位置及属性、采空区内火区位置,对规避露天矿安全风险十分重要。通过分析煤层着火机理和特征,提出利用磁法探测火区的物探方法。利用傅氏变换的褶积转换原理对火区的磁异常进行解释。用加拿大GSM-19T型质子磁力仪对安家岭露天煤矿首采区3 km 2的重点区域进行了火区探测,分析了首采区19个磁异常点,通过综合分析确定了疑似火区,与实际相符,钻孔验证了磁法探测火区的可靠性。     

基于模糊信息融合的矿井火灾监测系统研究

针对目前我国矿井火灾探测系统检测处理数据不可靠等问题,基于模糊信息融合理论,应用多传感器对煤矿井下火灾预防的指标气体和参量进行监测,将监测设备的多个传感器所获得的CO、温度、烟雾浓度参数信息模糊化,再将其融合而获取设备精确的状态估计。该系统可对各种参量进行融合运算和决策,实现矿井火灾的早期预测预报。实验结果表明,基于信息融合的矿井火灾探测系统识别准确率及可靠性大大提高。     

火源探测凝胶灭火技术及应用

为了治理鑫顺煤矿井下高温火区和CO异常涌出,在综合分析发火原因的基础上,采用同位素测氡探火技术,查明了火源位置、范围及发展趋势,同时加强火区的监测监控和喷浆堵漏,并根据火区的实际情况,采取了井下打钻注凝胶降温灭火技术。实践应用结果表明：在精确探明火源位置基础上实施的井下打钻注胶灭火,充分发挥了凝胶的充填堵漏、吸热降温功能,施工工艺简单、材料来源广泛、灭火效果显著,温度下降率达到了66%。     

不易自燃煤层大面积采空区火灾快速灭火技术研究

介绍不易自燃煤层大面积采空区火灾的特点和常用灭火的方法,在精确探测火区火源位置基础上,结合火区井上下实际情况,合理运用矿井火灾治理理论,制定切合实际、安全性好、操作性强、快速灭火方案,确保王庄煤矿井下不受周边小窑大面积采空区火灾影响。     

测氡法探测煤层自燃火源在西铭矿的应用

煤矿自燃火灾治理的关键技术是火源位置的确定，详细介绍了应用地面同位素测氡技术对西铭煤矿井下自燃火源位置进行探测的实例。