漳村煤矿井下静压水智能化技术研究

针对山西潞安漳村煤矿井下供水系统没有在线监测,影响矿井的安全生产等问题,研究了一种供水智能化监测技术,应用智能仪表技术、计算机技术和环网技术,依托矿井以太环网和智能仪表,提高煤矿的信息化和智能化水平。     

区域煤矿集控信息化技术在煤矿生产中的应用

智能化、信息化、自动化、互联网+、大数据等新技术给煤矿发展带来新的机遇,以大柳塔煤矿为例,介绍了以区域煤矿集中控制系统为平台的信息化、自动化技术在综采、掘进、机电、运转、通风各环节中的应用。有效解决了生产过程中生产组织不平衡,生产数据分析利用不合理的问题,实现了各系统的高度集成、自动化控制和信息共享与智能分析,提高了生产组织效率,减少了井下作业人员。     

井下供水管网压力模糊控制系统的开发与应用

针对目前煤矿供水系统工况复杂多变及控制困难的特点,提出了一种利用MCGS组态软件实现模糊控制结合智能采样控制的新型控制方式,并给出了模糊控制器和智能采样开关的具体设计过程,通过在淄矿集团许厂煤矿井下供水过程中的实际应用证明了其实用性.     

矿井变频给煤机自动化远程控制系统的设计与应用

通过对比分析给煤机自动化远程控制的优越性,并结合现场生产实际,对大柳塔煤矿活鸡兔井2-2煤南翼四盘区新开采采区中转煤仓给煤机实现井下无人值守运行,设计出一套自动化远程控制系统的可靠性方案。此系统通过上位机读取给煤机下口胶带机运行数据,编写PLC联动程序,实现了井下变频给煤机智能调速、启车声光报警、导轨自动冲洗及水仓自动排水等功能,彻底解决了给煤机下口胶带机因煤流过大而被频繁压死和给煤机无人值守后的诸多问题。变频给煤机自动化远程控制系统在大柳塔煤矿活鸡兔井下的成功实践,取消了井下给煤机固定岗位工,节省了用人成本,降低了煤矿安全风险水平;同时也提高了给煤机有效开机率,节约了电能损耗,降低了下口胶带机故障率,达到了矿井智能化生产的目的。     

融合多种模态特征的井下供水管网流量预测

煤矿井下供水系统是煤矿安全生产的生命线,供水管网水流量的预测是供水系统优化调度的基础,预测的重要性对供水调度有重要影响。文章提出了一种融合多模态数据特征的煤矿井下供水管网流量预测方法,该方法通过图深度学习的方法实现了对井下管网空间拓扑结构、历史时间依赖、井下实际生产工况、周期相关等多种数据模态特征的融合,具体的,使用添加空间注意机制的图卷积神经网络获取井下管网监测点的空间拓扑关系,然后利用循环神经网络中的门控循环单元获取监测点的时间依赖,并融合煤矿生产规律与不同周期的流量数据形成最终预测结果,通过陕西亭南煤矿实际数据进行实验,结果表明,提出的预测方法相较于SVM、LSTM、STGCN等方法能更准确地预测井下流量未来的趋势,预测偏差分别降低了9.3%、6.84%和3.65%。     

矿井防尘供水系统监测监控的研究与应用

在煤矿生产当中,矿井防尘供水管路系统的稳定直接影响矿井正常生产。由于防尘供水管路较长,维护困难,一旦发生跑水事故,分析、处理时间较长,严重制约了煤矿的正常生产。为了能够及时监控井下供水系统,保证矿井生产正常供水,进一步完善"供水施救系统",安装了开停传感器、压力传感器、流量传感器,实现了在线监测监控,在实际应用中取得了较好的效果。     

基于PLC的变频调速恒压供水系统研制

针对临沂矿业集团田庄煤矿井下工作面供水系统中存在的供水压力不稳、电能、水资源浪费等问题,采用了可编程控制器PLC和ABB变频器构成的自动变频调速恒压供水系统,该文介绍了变频调速恒压供水系统的具体设计和实现方法。     

大柳塔煤矿矿井水资源化利用技术

神东矿区大柳塔煤矿以采空区矸石作为过滤、净化污水的载体,将井下排水直接注入采空区进行净化处理后供井下工作面生产及地面的生产、生活使用.此矿井水综合循环利用保水开采技术创造了神东矿区首个邻近煤层钻孔自流供水系统以及采空区自流泄放排水系统,实现了供、排水的自流化.通过制定专项的水质保证措施,采空区净化后的水质指标均达到了G...     

煤矿井下恒压变频供水系统研究

本文设计了PLC控制变频器的煤矿井下恒压供水系统.通过EM235A/D采集系统压力,经PLC PID运算后,通过D/A控制变频器,调节电机转速,实现恒压供水.工业试验表明,用变频技术实现煤矿井下恒压供水具有节约能源及保证系统压力恒定的优点,保障了采掘系统可靠工作.     

潘一矿井下供水系统的改造

针对潘一矿原井下供水系统存在的缺陷进行改造和完善,通过改变1 000 m3水池的供水方式,增加1 000 m3水池的水源供应,变单一的供水系统为稳定双回路供水,确保了井下生产用水的供应,杜绝了井下因缺水而影响生产的事故发生。     

煤矿机器人智能安全充电系统设计

煤矿机器人工作在井下危险气体环境下,特别是对于井下移动式巡检机器人,其动力系统的能源供给方式主要以锂电池供电为主,目前《煤矿安全规程》对锂电池的井下使用有着严格的限制条件,其充电必须要求在专用的充电硐室中进行。为提高煤矿机器人的续航能力和实用性,研究一种煤矿机器人智能安全充电系统,提出煤矿机器人专用充电硐室构想,设计煤矿机器人井下智能岔轨及硐室内充电技术,系统由煤矿机器人、煤矿机器人移动轨道、煤矿机器人转向用智能岔轨以及硐室内充电桩组成,通过井下巡检机器人专用充电硐室和智能岔轨技术的设计,可实现巡检类机器人井下在轨充电,有利于煤矿机器人井下不间断智能巡检作业。     

防跑车失速装置应用及辅助运输智能化管理

现代化矿井产能增加,井田面积不断扩大,对辅助运输能力的要求也在不断提升.为避免无轨胶轮车超速行驶带来的非稳定性安全隐患造成的人员以及设备损伤,以煤矿辅助运输安全为前提,大柳塔煤矿结合4G网络无线通讯技术,将井下无轨胶轮车数据上传,实现信息共享、有效监控.论述了煤矿辅助运输系统实现信息化、智能化的管理方式,并分析了辅助运...     

煤矿地下水库理论框架和技术体系

针对我国西部（晋陕蒙宁甘）地区富煤缺水,且蒸发量是降雨量的6倍左右的条件,以及西部煤炭规模化开采产生的裂隙场,破坏了原有的地下水系统,产生大量矿井水,为保障煤矿安全,解决将大量矿井水外排地表蒸发损失的问题,提出了“导储用”为核心的煤矿地下水库地下水保护利用理念,研究开发了涵盖煤矿地下水库设计、建设和运行的技术体系,包括水源预测、水库选址、库容设计、坝体构建、安全运行和水质保障等六大关键技术,并在神东矿区成功建设了示范工程,累计建成32座煤矿地下水库,为矿区提供了95%以上用水,且实现了长期低成本安全稳定运行。工程实践表明,煤矿地下水库是充分利用地下自然空间和自然力储存和净化矿井水的安全、低成本、规模化的储水技术,为西部地区煤炭开采地下水资源保护利用提供了有效技术支撑。     

煤矿井下手持式智能监控系统开发与应用

大柳塔煤矿井下已建成4G无线通信系统、综合自动化生产系统、生产调度系统、人员定位系统、视频监控系统以及其他各种管理信息系统,而这些系统均是通过计算机监控终端进行数据访问.为充分发挥综合自动化系统作用,矿井开发应用手持式智能监控系统,方便井下跟班队长、设备巡视工及时了解设备运行状态,也方便管理人员及时查看生产数据报表.该...     

煤矿地下水库储水空间构成分析及计算方法

针对西部近水平煤层煤矿地下水库有效储水空间难以确定的问题,提出了利用地下水库上覆各分界岩层的垂直位移轨迹方程计算各分带岩层冒落前后的体积差,从而确定煤矿地下水库不同分带内岩层的有效储水空间,解决了现有煤矿地下水库储水系数难以确定,导致地下水库储水空间计算困难的问题。基于工作面上覆岩层断裂分带划分结果,确定煤矿地下水库的主要储水空间为垮落带与块体铰接带垮落岩层的空隙、裂隙与离层空间,得出了近水平煤层垮落带与块体铰接带有效储水空间的计算表达式。基于结构力学与断裂力学理论,分析了垮落带分界岩层可能形成的3种不同结构形式,推导了砌体梁结构、台阶岩梁结构及完全垮落情况下工作面上覆垮落带、块体铰接带分界岩层的垂直位移轨迹方程,得出了上覆不同岩层结构煤矿地下水库的有效储水空间理论计算表达式。以大柳塔煤矿近水平煤层煤矿地下水库工程实践为依托,采用UDEC数值模拟计算方法分析了工作面上覆岩层的断裂结构,研究得出了地下水库上覆各分界岩层的垂直位移轨迹曲线,发现地下水库四周边界位置较中间位置的垂直位移量小,即四周边界位置具有更大的储水空间。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对各分界岩层的垂直位移曲线进行了拟合分析,得出了煤矿地下水库的有效储水空间。基于不同计算时步上覆岩层垂直位移曲线的差异,分析了煤矿地下水库储水空间的时空演化规律。通过在大柳塔煤矿进行现场抽放水试验,验证了上述煤矿地下水库有效储水空间计算方法的可行性及计算结果的可靠性。     

特大型立井井下给水排水系统的方案设计

文章以济三煤矿为例,设计了井下给排水以及井下水处理等相对独立的技术方案,不仅可解决给水减压以及排水设备磨损等难题,同时也降低了工程的成本。     

矿井水复用的研究与实施效果

丁集煤矿以井工开采为主,为了确保井下安全生产,必须排出大量的矿井水。直接排放矿井水不仅会浪费水资源,也污染环境。丁集煤矿采取措施对矿井水进行处理并加以利用,不但防止了水资源流失,避免对环境造成污染,而且缓解了矿区供水不足、改善矿区生态环境、满足生产和生活需要。     

特大型矿井供电系统综合保障体系的研究与应用

为了提高煤矿井下供电系统供电可靠性,保障井下煤矿开采安全稳定、节能经济的高效进行。城郊煤矿对特大型矿井供电系统综合保障体系进行了研究,分析了供电系统综合保障体系,研究了城郊煤矿供电系统综合保障体系实施与技术关键。研究有效保障了矿区电力输配电系统的安全、优质运行,对于国内同行业有较好的参考价值。     

煤矿井下抽水蓄能发电新技术:原理、现状及展望

煤炭开采引发矿山灾害、地表沉陷、水土流失及生态环境损害等问题,但同时在地下形成了巨大的可供利用空间。全面阐述了煤矿井下抽水蓄能发电的概念与技术,对比分析了落差型、活塞抬举型、海洋浮力型和高压风储库蓄能4种非常规蓄能发电技术,指出利用废旧煤矿的开采空间（巷道及采空区）的煤矿井下抽水蓄能发电新技术具有得天独厚的优势,对我国废旧矿井重复利用、可再生能源开发和电力调蓄、矿区生态保护等提供了新思路。估算了我国废弃煤矿和现有煤矿的蓄水储能发电总量。进一步提出了煤矿地下水库、矿井水循环利用与抽水蓄能发电一体化技术构想,充分利用煤炭开采过程中形成的巨大的地下空间,实现储水、蓄能发电、矿井水循环利用和新能源开发等多重目标,并有助于控制地表沉陷、维护生态平衡,对我国可再生能源产业发展以及水资源严重短缺的西部地区煤炭开发提供重要的技术保障,并对未来现代化、生态化矿井开拓布局、节能减排、绿色开发产生深远影响。