大面积采空区煤自燃无线监测预警系统设计及应用

针对大面积采空区煤自燃危险程度判定的技术难题,设计了矿用本安型多参数无线传感器。基于Linux操作系统和嵌入式Wb技术,设计了矿用本安型无线监测基站,实现内网、外网跨平台访问实时监测信息。系统在柳塔煤矿的试验结果表明:可以实现对采空区气体浓度-温度-压差的动态监测,完成煤自燃灾害的监测预警。     

轻型放顶煤工作面采空区自燃危险区域划分

峰峰集团采用轻型放顶煤采煤工艺后,自然发火呈现上升趋势和新的特点。针对重点发火区域采空区进行了现场实验观测,结合FEMLAB流场模拟软件对采空区自燃危险区域及爆炸危险区域进行了判定和划分。     

矿井煤自燃灾害监测预警技术及发展趋势

以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐蔽性、持续性、扩散性和难以控制的特点,提出矿井煤自燃灾害监测预警技术未来发展方向：提升煤自然发火临界值确定方法的综合性,利用新兴设备和先进技术完善煤自然发火临界值的确定方法;针对矿井煤自燃复杂环境,可通过研究声波探测等新型先进技术手段,提高矿井煤自燃监测参数的全面性和精细化;推动矿井煤自燃监测预警技术的创新性和决策的智能化,利用数字孪生技术提供精准的模拟与预测能力、优化防控方案、提供培训和应急管理以及数据分析和决策支持等方面的帮助;聚焦矿井自燃灾害全面感知、精准预测与防控智能一体化建设,加强对矿井自燃灾害数据分析、灾前主动预警、灾后事故治理、火区自动封闭等技术的研究。     

机器视觉的煤自燃智能预警系统设计

为了更好地解决目前煤矿自燃火灾探测的误报、漏报及方法单一等问题,提出了一种基于机器视觉的多传感器融合的煤矿自燃火灾智能预警系统。通过构建的煤矿井下视觉网络系统对煤矿自燃可疑区域进行图像采集、分析和处理,结合温湿度传感器、光感传感器在特定环境深度融合技术下采集的煤矿环境参数信息,并将数据信息实时地传输到控制中心。实现了对煤矿自燃火灾的实时监测、预警功能,使煤矿自燃火灾的监测预警的准确性大大提高,具有很好的应用前景。     

煤自燃危险区域磁法判定技术及应用"

随着矿井开采深度和强度的不断加大,煤层自燃火灾愈来愈严重。煤田火烧区的存在,给矿井勘探、建井及安全生产均带来一定危害。介绍了井田磁法勘探的基本原理,并将其应用于沙沟岔煤矿煤自燃危险区域的评价,判定了煤自燃危险区域边界位置。研究成果可对沙沟岔煤矿煤自燃火灾预测预警提供重要的理论指导,对其他矿井煤自燃火灾的预防也有一定的借鉴意义。     

煤自燃进程精细划分方法及其智能监测预警——煤火精准防控技术变革

为提升煤自燃火灾风险隐患的智能化防控能力和水平,实现煤自燃指标数据近场实时采集、智能分析与精准预警。通过采集多个矿区新鲜煤样,采用煤自燃程序升温试验、自然发火试验等手段,测定煤自然发火特征参数。结合煤自燃机理细化指标曲线特征点位,构建了I类容易自燃煤层分级预警模型,确定相关预警指标及阈值。设计研发ZDC7型矿井火灾智能监测预警系统,主要包括矿用本安型多参数无线传感器(GD7)、矿用本安型无线监测主机(ZDC7-Z)、智能管控软件平台等。矿用多参数传感器能够独立近场采集数据(CO,CH₄,CO₂,O₂,H₂S,温湿度和压差等),利用监测主机采用的带状受限空间能量有效的容错拓扑控制技术与开放无线感知网络协议标准,确保ZDC7系统便捷地融入煤矿井下工业环网,同时有效、稳定地保障数据信息传输至多终端(手机APP、地面工控机、井下交互界面等)。智能管控软件平台内嵌智能分析预警模块,能够结合深度学习和多元回归分析等理论以实现多源信息融合自处理,智能分析火灾预警级别和煤自燃异常区域态势预测,并根据监测信息的预处理...     

瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统研究与应用

为了解决高瓦斯易自燃煤层工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治智能化程度低、缺乏灾害风险的精准分级管控等问题,构建了以瓦斯抽采与自然发火监测数据为基础、以风险分级智能化管控为核心的瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统。采用API接口调用方式建立数据采集平台,构建了基于多源信息融合、K-Means聚类分析、预警规则知识库等方法的分析预警模型,设计开发了瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统软件,实现了复合灾害的精准监控、风险动态评判和智能预警。在试点工作面的应用结果表明,该系统可直观展示复合灾害监测预警信息,使采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治工作透明化,有效提升了灾害防治的智能化水平。     

煤自燃火灾监测预警技术的研究现状与发展

煤自然发火监测预警是对煤自燃火灾参数指标进行超前判识及预警的技术手段.以煤自燃火灾监测预警技术的研究现状与发展趋势为主线,介绍了国内外煤自燃火灾监测预警技术的研究现状和研究成果,指出了其中存在的问题,提出了煤自燃火灾监测预警技术今后研究的发展趋势,并重点阐述了无线传感器网络技术在国内外的研究现状和发展趋势.     

回采工作面煤自燃气体演化规律及危险区域划分

气体信息特征是解读采空区煤自燃不同状态特性的关键参数,如何在复杂的环境中获取气体变化规律及掌握其内在关联是构建煤自燃防治技术体系的关键。提出了利用小波变换分析工作面不同区域CO和O₂体积分数在不同时间尺度下的演化规律,得到其演化过程、周期性分布以及2种气体之间的相关性等,以评价不同区域对煤自燃的灵敏度和相关性。研究结果表明：工作面CO和O₂体积分数的变化具有多时间尺度效应,且在不同的时间尺度下均体现了一定的周期性,其中,同一区域内2种气体在较高时间尺度下的主周期分布相近,在较小时间尺度下主周期有显著差异。CO和O₂体积分数的小波系数震荡特征体现了气体原始体积分数的波动过程,第一主周期下小波系数拟合方程的初振幅和初相位差反映了不同区域与煤自燃的相关性,其中采空区气体信息对煤自燃的相关度最高,高抽巷的相关度最低;以采空区与煤自燃的相关度为基准,得到采空区、上隅角袋子墙内、上隅角袋子墙外和高抽巷与煤自燃的相对相关度分别为1、0.16、0.12和0.09。根据相关度结合煤自燃“三带”分布,提出了精准划分煤自燃危险区域的构想。     

工作面沿空侧采空区煤自燃危险区域研究

为研究沿空掘巷工作面在不同开采时期沿空侧采空区煤自燃危险区域,以营盘壕煤矿2202工作面和沿空侧2201采空区为例,采用煤自然发火实验分析2201采空区遗煤自燃极限参数,提出沿空侧采空区煤自燃危险区域判别条件,通过保护煤柱施工钻孔监测沿空侧2201采空区内气体体积分数和温度,利用Fluent数值模拟研究沿空侧2201采空区氧气体积分数分布规律,划分出沿空侧采空区煤自燃危险区域。结果表明:2202工作面回采期间,保护煤柱应力集中导致煤体破碎,沿空侧采空区氧气体积分数在10.1%~13.8%范围;工作面停采前沿空侧采空区氧气体积分数在10.3%~15%之间,回采期间,沿空侧采空区煤自燃危险区域为2202工作面前部45 m至后部119 m宽55 m靠近煤柱侧的狭长区域;停采前,沿空侧采空区煤自燃危险区域为2202工作面前部63 m至后部107 m宽42 m靠近煤柱侧的狭长区域。     

煤层自燃预警系统设计研究

煤层自燃灾害历来是影响煤矿安全生产的主要灾害之一。通过分析我国煤层自燃的现状,建立了煤层自燃灾害预警指标体系,包括标志气体信息和温度信息,并指出了标志气体要根据不同矿井煤层煤质的煤样实验燃烧结果来确定。介绍了构建本系统涉及到的关键技术:3S技术、数据库技术(数据挖掘和数据融合)、计算机辅助决策系统(模糊数学综合评价和专家系统)等。构建了煤层自燃灾害预警系统,为系统的开发设计提供了整体框架和基本思路。对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。     

采空区煤自燃多参数监测系统的设计与应用

现有的采空区煤自燃监测方式存在监测参数单一、易出现故障、温度测量范围较小、误差较大及维护成本高等问题,根据煤自燃发火的原理及特点,研制了一套采空区煤自燃多参数监测系统。该系统采用分布式光纤原理实现对温度的测量,应用束管监测原理,通过循环分路抽气方式,实现对井下采空区内CH_4、O_2、CO_2、CO相关参数进行连续、在线、就地采集和分析。示范工程实际应用结果表明,该系统可实现对井下采空区多参数的实时自动监测,提高采空区煤自燃发火识别与预警的时效性、准确性及可靠性,提升矿井火灾防治水平。     

多传感器在煤自燃监测系统中的应用研究

传统煤自燃火灾探测方法易出现误报与漏报的问题,不利于准确探测煤矿自燃火灾。针对实践中问题,综合利用探测方法之间的互补性,在多传感器、小波及神经网络理论的基础上,提出多传感器小波神经网络应用于煤自燃检测中的具体方法,以期为我国煤自燃检测做出理论贡献。     

基于PLC的煤矿自燃发火监测系统的研究与设计

采用PLC无线监测新技术来替代束管和FBG传感监测技术对自燃发火进行监测,并提出了PLC监测技术的软件和硬件设计的思路和模型以及开发的可行性,对我国未来煤矿事业自燃发火的监测技术提出了方便高效的可行性方案。     

上海庙西部矿区储煤自燃监测预警及防控技术

针对山东能源新矿集团内蒙能源公司受煤质与销量的影响易发生自燃问题,通过对地面储煤场所自燃危险区域特点和规律研究,在煤堆上施工钻孔,能够实时对地面储煤堆煤样自燃过程进行监测,确定煤堆易发生自燃危险区域,对可能自燃区域布置热棒或者导热管,促使煤堆热量得以释放,防止热量积聚,建立快速灭火系统。     

基于"气体分析法"的煤炭自然发火监测

在煤的升温氧化试验结论的基础上所建立的基于气体分析法的煤炭自然发火监测预报系统,是通过煤的氧化试验,取得数据,建立相关数据的数学模型,应用于具体生产实际.     

华亭矿区煤层自然发火监测预报技术

通过分析华亭矿区煤层自然发火特点,制定出了采空区及采煤工作面自然发火监测预报方案,详细介绍了自然发火预报观测目的、参数、仪器及方法。通过在华亭煤业集团公司进行应用,有效防止了自然发火事故,确保了煤矿安全开采。     

分布式煤炭自燃环境参数无线监测系统的设计

针对煤炭自燃监测点环境恶劣和监测点分散情况,设计实现了一种分布式煤炭自燃环境参数的无线监测系统。通过STC12LE控制芯片对数据进行处理。再由无线模块SIM9000A通过3G网络,使用TCP/IP协议,将数据发送到服务器端,WEB前台调用指定数据库的数据并进行直观显示。