冲击地压多信号监测软件的设计

针对冲击地压监测系统存在监测信号单一,无法实现实时对比分析等缺点,开发设计了一种基于VC++6.0,针对煤岩电磁辐射、微震和声发射等特征信号的多信号监测软件;介绍了该软件的结构和功能及各功能模块的设计。该软件具有多通道实时显示、数据存储、历史查询、趋势分析、统计等功能,通过对比分析多种煤岩特征信号,可以对煤岩动力灾害进行有效的预测。     

薄煤层智能回采系统关键技术研究

介绍了国内外薄煤层智能化回采技术发展概况;重点阐述了液压支架全工作面跟机智能化技术、采煤机全工作面智能切割技术、工作面视频监控技术、液压支架电液控制技术、工作面直线度控制技术、智能化远程集控技术、智能化集成供液控制技术、超前支护智能控制技术等薄煤层智能回采系统关键技术原理;针对目前矿井薄煤层回采存在开采难度大、经济效益低、资源采出率低等问题,从采煤机三维智能定位、煤岩界面智能识别、液压支架智能控制3个方面探讨了薄煤层智能回采系统关键技术的发展趋势。     

煤矿瓦斯浓度的CAPSO-ENN短期预测模型

为了准确预测回采工作面的瓦斯浓度,提出云自适应粒子群算法优化Elman神经网络的瓦斯浓度动态预测新方法。利用井下无线传感器网络监测系统采集的回采工作面瓦斯浓度时间序列作为样本,并对其进行数据降噪和相空间重构等预处理。采用CAPSO算法对Elman神经网络的权值、阈值进行寻优运算,建立了回采工作面瓦斯浓度动态预测模型。通过对MATLAB仿真得出结果研究表明：该模型的平均相对变动ARV值为0.000357,相对均方根误差RRMSE值为0.1056,对回采工作面的瓦斯浓度预测结果合理且可为矿井瓦斯防治工作提供有效理论依据。     

孤岛工作面冲击地压多指标监测及危险性区域划分

孤岛工作面回采过程中受煤柱应力集中和工作面动压的叠加影响,容易发生冲击地压灾害。现有方法采用单一指标对冲击危险性进行预警,存在较大的预警误差,无法全面反映采掘过程中的冲击危险性。针对上述问题,为了研究孤岛工作面回采过程中的冲击地压危险程度,以济宁二号煤矿93下05孤岛工作面为工程背景,提出了孤岛工作面冲击地压多指标监测方法,利用工作面回采过程中钻屑量、微震、钻孔应力等多指标综合分析了该工作面的冲击危险性,并根据工作面不同区域的冲击地压危险性进行了区域划分。分析结果表明:在联络巷附近及未保护区,微震日最大震动能量及震动总能量、钻屑量及钻孔应力值均明显提高,得出在孤岛工作面回采过程中,联络巷附近及未保护区是冲击地压的危险性区域。根据危险性区域划分结果,考虑到在不同区域应力集中程度的差异性,提出并提前实施了参数差异化的大直径卸压防冲措施,降低了应力集中程度,防止了冲击地压灾害发生。     

综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术

针对综采工作面采煤机和液压支架协同控制效率较低问题,基于采煤机记忆割煤和液压支架跟机自动化控制技术,提出了一种综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术。依据综采工作面生产作业工艺,对采煤机和液压支架作业工序进行划分后重新匹配,生成采煤机和液压支架协同工序,各工序中通过协同控制逻辑实现对采煤机牵引方向、速度和液压支架跟机动作的协同控制。应用结果表明,与人工干预控制模式相比,该技术降低了采煤机和液压支架控制对人工干预的依赖性,提高了综采工作面自动化水平,为实现无人化开采提供了技术支撑。     

移架工序的动态模拟与研究

在统计分析综采放顶煤工作面移架工序大量实测资料的基础上，本文应用计算机模拟技术，建立了综采放顶煤工作面生产系统移架工序计算机模拟模型，对移架工序进行了较逼真的模拟，研究了综采放顶煤工作面移架作业规律。     

煤岩电磁辐射连续监测软件的研制

利用煤岩变形、破裂过程的电磁辐射监测技术可以预测、预报煤岩动力灾害。文章采用VC++6.0开发设计了基于Windows平台的电磁辐射连续监测软件,根据动态数据交换(DDE)和多线程技术实现了进程、线程间的通信及多信号的实时采集、显示和分析,为煤岩动力灾害的预测、预报提供了先进的技术手段。     

回采工作面推进过程中的瓦斯涌出预测分析

针对现有回采工作面瓦斯涌出预测方法的数据大都是基于回采工作面单一传感器的瓦斯浓度序列,存在无法将工作面持续推进过程中空间位置变化的监测点位置进行记录的问题,提出了以回采工作面传感器各监测点瓦斯浓度序列数据为基础,结合工作面实际推进距离,运用BP神经网络模型综合预测工作面瓦斯涌出量的方法。该方法利用回采工作面瓦斯分源辨识方法,分别分析采空区瓦斯涌出和煤壁瓦斯涌出的变化规律;利用BP神经网络预测法,结合表征采空区瓦斯涌出和巷道煤壁瓦斯涌出规律的特征值对工作面日均瓦斯涌出进行预测。实例应用验证了该方法的正确性。     

工作面回采对邻近大巷变形影响实测

目前大巷围岩控制及其变形理论分析与模拟分析往往对某些现场特殊条件如断层构造进行简化考虑,导致模拟结果与实际结果出现较大差异。针对该问题,以某矿回采工作面为工程背景,采用现场实测方法分析工作面开采后其邻近大巷的变形规律,研究工作面回采对邻近大巷的影响。通过历时3个月共14次巷道变形数据实测及分析,得出结论:受采动影响剧烈区域巷道变形是工作面回采、采动断层活化和交叉应力集中综合影响的结果;随着测点与工作面水平距离逐渐增大,巷道变形速度减小,说明巷道受采动影响逐渐减小;不同测点处巷道左右帮变形速度特征与顶底板类似,顶底板变形明显大于左右帮,说明巷道主要受水平应力影响;在工作面后续推进过程中,在推进至断层交面线附近时应加强巷道围岩变形监测。     

工作面底板放水孔封孔超前距的确定

为减小工作面回采过程中超前支承压力对工作面周围放水孔的影响,有必要研究底板放水孔封孔超前距。以杨庄煤矿Ⅲ610孤岛工作面为例,建立了工作面工程地质模型,采用FLAC~(3D)数值模拟软件,对工作面回采过程中超前支承压力影响范围进行了研究,结果表明该工作面超前支承压力影响范围为20~30m。对工作面超前支承压力影响范围进行了理论计算,考虑重复采动影响时的结果为29.81m,与数值模拟结果基本一致。根据数值模拟、理论计算及现场实测结果,确定Ⅲ610孤岛工作面底板放水孔封孔超前距为30m,并通过实践验证了该封孔超前距的合理性。     

基于ZigBee技术的煤岩动力灾害电磁辐射监测节点设计

针对目前煤岩体动力灾害电磁辐射监测预警系统中测点数量多,布设受矿井巷道结构影响大等问题,提出了一种基于ZigBee技术的煤岩体电磁辐射信号无线监测节点设计方案.该方案具有拓扑结构灵活、功耗低、可靠性强等优点,与煤矿以太环网通信接口兼容,可以实现对巷道煤岩体电磁辐射的连续性监测,对于提高煤岩体电磁辐射的监测水平具有重要意义.     

新的受载煤岩电磁辐射信号去噪算法

针对煤矿井下现场电磁干扰多,采用煤岩受载产生的电磁辐射(EME)预测煤岩动力灾害效果有待提高,提出一种新的结合自适应集合经验模态分解(AEEMD)和改进小波变换(IWT)的电磁辐射信号去噪算法,克服了模态混叠,弥补了对小波基存在选择性的不足.分别采用IWT、EMD—IWT及AEEMD—IWT对构造的带噪信号进行去噪仿真及试验测试研究,结果表明:AEEMD—IWT算法去噪性能优越,对高信噪比和低信噪比的电磁辐射信号均能有效去噪.     

矿用变频器引起安全监控系统误断电问题的探讨

针对某煤矿的变频器工作时产生的电磁干扰引起井下工作面安全监控系统误断电现象的问题,分析了变频器对安全监控系统信号传输的干扰现象及产生的具体原因,提出了相应的处理方法,解决了矿用变频器对安全监控系统的影响问题。     

基于独立分量分析的电磁场信号工频干扰消除

为了解决电磁场信号测量中的工频及其谐波干扰问题,将盲源分离(BSS)应用于电磁场信号的工频干扰消除.从盲源分离和独立分量分析(ICA)的统一模型出发,分析了快速ICA算法和最大信噪比ICA算法的目标函数选择及算法推导,并分别对计算机随机产生不同波形信号和实测的电磁场信号进行分离,结果显示:无论从相似系数还是运算时间上看,最大信噪比ICA算法明显优于快速ICA算法.     

煤矿井下电磁干扰对通信和监控系统的影响分析

文章从电磁波在矩形巷道中的传输特性出发,分析了电磁波低于和高于截止频率的衰减特性,总结了井下各种电磁辐射干扰源产生干扰的情况。通过对井下电磁干扰实测数据的分析,得出井下电磁干扰的频段主要为500 MHz以下;当干扰源与通信和监控系统的距离为几米远时,其对系统基本不会产生影响。     

变电站中电压采集单元混合电磁干扰研究

随着电子式互感器电压采集单元大量应用于变电站中,而变电站电磁环境复杂多变,采集单元可能同时受到多种辐射和传导电磁骚扰。目前,无论是IEC还是国家电磁兼容标准,对采集单元的测试均为单独进行各类抗扰度试验。试验不能有效模拟变电站实际环境,造成投入运行的采集单元可靠性不高。通过分析采集单元在变电站内受到的主要电磁骚扰源的特性及其耦合路径,对采集单元进行单一干扰源抗扰度试验,并创新性地混合干扰源抗扰度试验,对两种类型试验对比分析。最后设计滤波器安装在电源端口,通过安装前后试验结果的对比分析,验证了所设计滤波器的有效性。所提出的混合干扰试验方法对其他设备试验检测同样具有指导意义。     

电磁辐射仪在煤矿冲击地压监测预报中的应用

阐述了煤矿冲击地压的成因及影响因素,介绍了电磁辐射仪在忻州窑煤矿冲击地压监测预报中的应用,详细介绍了电磁辐射仪的组成、工作原理及特点。通过在忻州窑煤矿的电磁辐射测试证明,该电磁辐射仪既可用于预报冲击地压,也可进行冲击地压防治措施效果检验,具有非接触、非扰动、简单实用、安全准确的特点,是预测预报冲击地压的合理选择。     

基于光纤光栅PGCD的材料冲击试验研究

光纤光栅抗电磁干扰和易于构成分布式光纤传感网络,对设备健康监测和高频应力作用下的材料力学性能测试具有独特优势。波长编码信号解调系统的频率低是制约光纤光栅传感器在高频信号环境下使用的关键问题之一,采用M-Z干涉技术,设计了一套基于相位载波(PGC)的相位解调方法的光纤光栅高频解调系统,对正弦信号激励和冲击试验产生的信号进行了测试和分析,取得了比较理想的试验结果,实现了10 kHz频率范围内高频信号的检测。     

电磁振动系统的抗干扰技术研究

本文介绍了电磁振动系统因电场、磁场、接地等问题对系统所造成的一些干扰现象，并分别对系统各部分的抗干扰处理方法作了详尽的描述。该方法能够有效地降低系统干扰，提高电磁振动系统运行的可靠性。