图像识别智能放煤技术原理与应用

煤炭智能开采是煤炭行业高质量发展的必由之路,放顶煤工作面的智能化滞后于综采工作面.智能放煤是实现智能放顶煤开采的关键核心技术,低照度、小空间、高粉尘、煤矸叠压、声振信号干扰、夹矸误识别等问题严重制约智能放煤技术开发.在探索尝试图像、声音、振动等多种煤矸识别技术的基础上,提出了图像识别智能放煤技术.精准快速识别混矸率与适...     

高瓦斯自燃煤层综放工作面瓦斯综合治理

通过对高瓦斯自燃煤层综采放顶煤回采工作面的瓦斯涌出考察,及对瓦斯涌出与风量、高抽巷布置、推进速度、周期来压的关系分析,提出瓦斯综合治理措施,在实践中取得较好成效。     

同忻煤矿特厚煤层智能放煤关键技术研究与应用

通过分析矸石从采空区混入煤流、从掩护梁混入煤流和直接进入刮板输送机3种不同路径的特点,设计了高可靠性传感器;提出了区别于人工放煤的智能放煤工艺,在尾梁和插板千斤顶中安设行程传感器,实现了顶煤冒放的精准控制,提高了放煤控制系统的实用性和可靠性。     

高瓦斯综放工作面的均衡开采技术研究

针对综放工作面正常开采期内经常发生瓦斯超限的问题,提出了“均衡开采”的概念。根据综放工作面的瓦斯涌出特征,采用分源法建立了综放工作面瓦斯涌出量的预测模型,并给出了回风巷及尾巷的瓦斯浓度方程和工作面产量方程;根据均衡开采的概念内涵,提出了综放工作面均衡开采的目标函数及其约束条件,从而建立了综放工作面均衡开采的理论模型。结合阳泉矿区某矿9804综放工作面的开采技术条件,开展了该工作面均衡开采的理论分析与实测研究,并对其应用效果进行了监测。结果表明：9804综放工作面采煤机的均衡割煤速度的理论计算结果和实测结果分别为19和17 m/min,两者基本一致;在9804综放工作面的后续开采中应用均衡开采技术后,回风巷和尾巷均未出现瓦斯超限而断电停产,且工作面日产量比原生产能力增加了18%。     

综放工作面端头放煤技术研究

通过对传统放顶煤工作面的研究,从工作面整体布局,工作面的采煤机、输送机、支护设备的"三机"配套以及各设备内部结构等方面进行了优化,从而实现放顶煤工作面端头支架放煤功能,减少端头三角煤的损失,提高煤的采出率,增加经济效益。     

高瓦斯涌出综放工作面瓦斯治理方案探析

通过分析综采放顶煤工作面的瓦斯来源,制订了综合治理瓦斯方案,有效治理了工作面瓦斯,为高瓦斯工作面实现安全生产提供了可行方案。     

成庄矿综放工作面放煤工艺研究

为了提高综放工作面的总体效益,提高资源利用率,在成庄矿进行了放顶煤工业试验研究,采用1刀1放双口追机放煤,取得了显著效果。通过加强顶板控制,调整工作面推进方向及放顶煤支架选型的合理性研究,提高顶煤的放出率。     

大倾角厚煤层综放工作面放煤工艺及顶煤运动特征试验

为研究大倾角工作面放煤工艺及顶煤运动特征,采用相似材料模拟,依据放煤步距、放煤顺序、放煤方式、煤层倾角的不同构建了15种放煤模型,对比分析了不同放煤条件下对回采率、顶煤与矸石运动规律的影响。结果表明:工作面倾向采用由下向上单轮顺序放煤、回采方向采用一采一放的组合方式放煤,工作面回采率最高;随着煤层倾角增大,回采率逐渐降低。受煤层倾角影响,放煤漏斗呈非对称圆锥形,由上向下放煤漏斗为倒圆锥,由下向上放煤漏斗为正圆锥;而放煤漏斗轮廓受煤层倾角影响不大。由上向下放煤顶煤有滞留现象,而由下向上放煤则无顶煤滞留现象,下端头可尽可能多放煤,上端头要控制放煤。     

智能放煤技术在某矿综放工作面的研究与应用

运用高精度姿态传感器实现了对放顶煤支架后部尾梁姿态的精准控制,实践表明:尾梁姿态控制角度误差最大值0.4°,插板行程姿态控制误差最大值5 mm,满足放煤自动化对后部尾梁的姿态控制。通过采用人机智能融合记忆放煤+远程监测控制的生产模式,实现了放顶煤工作面放煤的完全自动化,工作面全队人数累计减少25人,减幅25%,达到了矿井减员提效的目的。     

基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测技术

放煤量智能感知是智能化综放开采的关键技术,通过综放工作面后部刮板输送机煤流量的实时监测可动态调控放煤口动作,结合煤矸识别和顶煤厚度监测信息可有效避免工作面过放和欠放,提高煤炭资源开采回收效益,防止刮板输送机过载等安全生产事故发生.提出基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测方法,引入三角微元法构建放煤量回归实时计算模型,...     

综放工作面电液控制系统放煤控制研究

针对目前放顶煤综采工作面环境恶劣、放煤工艺复杂、操作繁琐、手动操作视野不佳等问题,设计了3种放煤功能。基于液压支架电液控制系统,提出相应的3种放煤控制策略。采用2路485通信、无线通信以及CAN总线通信3种通信方式,结合放煤时序控制方法,实现了放顶煤的电液控制功能、无线遥控放煤功能以及自动化放煤功能。     

综放工作面端头放煤工艺试验研究

放项煤开采技术已在杨村煤矿易自燃煤层不同地质条件下得到了广泛应用。为了提高采煤工作面采出率,防止工作面端头和拐头遗留的碎煤自燃发火,该矿进行了端头放顶煤试验研究,并与端头不放顶煤进行了比较。试验证明端头放顶煤时工作面前方移动支承压力影响区范围将增加,但矿压显现并不十分剧烈,工作面采出率可提高2％～8．7％,经济效益十分显著。     

高瓦斯矿井综放工作面瓦斯综合治理技术应用研究

针对高瓦斯矿井综采放顶煤工作面瓦斯涌出量大、治理难度高的问题,基于综合瓦斯抽放措施,可最大限度地利用时间及空间增加瓦斯抽放量,提高瓦斯抽放率,而双进双回"U+u"型通风系统具有配风量大、通风能力强、可实现瓦斯分源治理的特点,成庄矿试验应用了综合瓦斯抽放措施结合"U+u"型通风系统的瓦斯综合治理技术.实践证明,综放工作面瓦斯综合治理技术有效控制了瓦斯超限,保证了安全条件下的高产高效.     

8103综放工作面放煤工艺参数设计研究

北辛窑煤业2#煤层平均厚度5.6 m,厚度较大,确定采用放顶煤工艺进行回采.综合采用理论分析、工程类比及数值模拟的方法,确定最佳放顶煤工艺参数为:采高3.2 m,放煤高度2.4 m,采放比1:0.75,两刀一放,放煤步距为1.6 m,并在8103工作面进行工业性试验.现场试验表明:8103工作面顶煤回收率为90％,放煤...     

特厚煤层综放工作面放煤工艺顶煤回收率试验研究

文章对同煤集团塔山矿特厚煤层综放开采的顶煤放出规律进行了实践性研究。通过"单轮顺序"、"单轮间隔"、"单轮分段间隔"三种方案的现场试验,得出了三种放煤形式下顶煤回收率及放出含矸率的详实数据。研究表明"大中小微"式的单轮分段间隔放煤法可极大提高该工作面的放煤效率,同时该研究也为类似条件下综放工作面提供了可靠的放煤工艺参数。     

高瓦斯综放工作面瓦斯抽采技术研究与应用

为了有效解决矿井抽采负压低、抽采阻力大及钻孔设计不合理等问题,通过对红岭煤矿综放工作面瓦斯抽采状况的分析总结,制订并实施了煤层瓦斯抽采的改进方案、分源抽采的具体方法与改进措施,优化了矿井瓦斯抽采系统、管网连接方式、钻孔设计参数和瓦斯综合抽采措施。实践表明,上述方法从源头上解决了抽采负压低、阻力大及抽采效果差等问题,取得了良好效果。     

高瓦斯综放面瓦斯涌出特征研究

在综采放顶煤开采高瓦斯煤层时,由于采用的开采方法不同,会带来瓦斯涌出与分布及运移规律的一系列变化,给煤矿的安全生产造成极大的事故隐患,因此必须对此进行深入的研究．根据放顶煤开采时瓦斯的运移规律和特征,有的放矢的采取预防措施,才能实现高瓦斯综放工作面的安全高效生产．本文针对综放工作面的瓦斯涌出和分布特点进行了全面的论述,提出并总结了高瓦斯综放工作面瓦斯来源特点,瓦斯在工作面的分布状况,瓦斯涌出和运移规律、瓦斯上浮效应及瓦斯集聚点的6个主要特征．其研究结果为建立放顶煤开采瓦斯防治技术体系,提供了可靠的技术理论依据．     

高瓦斯煤层综放工作面瓦斯运移规律实测研究

以某矿S2205综放工作面为例,通过长期现场观测并结合数值模拟对综放工作面的瓦斯涌出规律进行研究,得到S2205工作面瓦斯涌出量的不同来源及各自所占比例,其中采空区内的瓦斯涌出量约占到工作面风排瓦斯涌出量的48.1%。同时对开采初期和正常回采期间的瓦斯涌出变化情况进行了统计和分析,发现瓦斯涌出量的变化与工作面矿压显现有着直接的联系,基本顶的垮落造成工作面前方煤体裂隙扩大和增加,并挤压采空区而导致瓦斯涌入工作面,造成工作面瓦斯涌出量的增大甚至超限。通过对综放工作面瓦斯涌出规律的分析,可以为高瓦斯综放工作面的瓦斯防治提供指导依据。     

基于MFCC和FD-CNN卷积神经网络的综放工作面煤矸智能识别

煤矸的在线准确快速识别是放顶煤采煤法的关键技术,对提升采煤效率有重要的指导意义。从梅尔频率倒谱系数在语音识别中的广泛应用得到启发,以实际生产状态下采集的煤与煤矸滚落到液压支架尾梁振动信号的MFCC特征参数为训练与测试样本,分别计算顶煤垮落和煤矸混放2种情况下液压支架尾梁振动信号的梅尔频率倒谱系数并构成二维特征矩阵。近些年随着深度学习的迅速发展,卷积神经网络(CNN)已经成为检测和识别领域最好的方法,它可以自动地从数据集中学习提取特征。但是卷积神经网络(CNN)在通用CPU以及GPU平台上推断速度慢,使得深度卷积神经网络很难满足煤矸石在线识别的实时性要求。基于卷积神经网络与LD-CNN轻型神经网络建立FD-CNN煤和煤矸智能识别模型,将液压支架尾梁振动信号的MFCC特征矩阵作卷积神经网络的输入,实现了识别模型的结构优化,大大提高运算速度,减少资源的使用,并且揭示了模型的识别机理与分类依据。实验结果表明:模型复杂度对识别速度影响较大;基于MFCC参数枝得到的煤矸识别模型可以将振动信号作为煤矸识别的可靠依据,同时准确捕捉煤与矸石由于物理性质不同所产生的振动信号高维差异,综合给出识别结果。压缩...     

高瓦斯综放工作面立体抽采瓦斯综合治理技术应用研究

为防止28202工作面回采时出现瓦斯涌出量大或发生突出危险,通过采用掘进预抽、高抽巷、底抽巷布置、本煤层钻孔、采空区埋管等综合抽采措施,实现平均瓦斯抽采量达到24 m3/min,抽采效率达到53.33%,可为矿井瓦斯利用提供稳定的气源。28202工作面掘进时,掘进速度从原来的180 m/月提高到280 m/月。回采前,回风瓦斯体积分数稳定在0.15%~0.25%。