A*算法在矿井灾害应急救援中的应用

针对矿井灾害事故后开展人员疏散和实施救援问题,建立矿井巷道网络模型,给出一种在三维空间中进行搜索时的启发式函数设计思路,合理进行数据结构设计以改进A*算法,在完成对矿井灾害应急救援最短路径求取的过程中,减小了系统开销,提高了搜索效率。     

矿井热动力灾害及救援安全性判定研究现状及展望

矿井热动力灾害是煤矿重特大事故的主要灾害类型,严重制约着煤炭绿色安全高效开采。总结了矿井热动力灾害的发展概况,分析了救援中热动力灾害灾变特性,对矿井火灾环境特征参数的时空演化规律、救援危险区域的判定、救援安全性评价分别进行文献梳理与论述,探讨了现阶段研究存在的不足,对矿井热动力灾害及其救援安全性预测的重点研究方向进行了展望:救援行为影响下典型可燃物火源特性及火灾巷道环境参数变化规律,救援过程大范围巷道内环境参数的时空演化规律及继发灾害的孕灾机制,灾后瓦斯运移规律、燃烧火焰及爆炸冲击波传播规律,继发灾害叠加效应下救援危险态势的动态判定方法。研究成果对我国矿井热动力灾害及救援安全性预测领域的理论与技术研究有一定的参考价值。     

矿井灾害救援生命信息探测技术及装备综述

调研了矿井灾害事故的特点及近8年来我国矿井灾害事故救援特征,从地面钻孔救援探测和井下巷道救援探测2个方面探讨了矿井救援生命信息探测技术的发展现状,分析了当前人员定位、视音频通信、热红外成像、声波震动、雷达探测及机器人等生命信息探测技术装备的应用状况和适用性。提出了矿井救援生命信息探测技术应用过程中存在的问题。     

基于双向A*算法的矿井水灾逃生路径应用研究

矿井突水是常见的突发性强烈的灾害,当发生矿井水灾时,为了降低灾害造成的物质损失以及减少人员伤亡,提出了一种基于双向A*算法的矿井水灾逃生路径规划方法。在充分考虑影响巷道逃生因素的基础上选择合理的评估函数,利用双向A*算法对逃生路径进行规划从而实现最优设计。结合王家岭煤矿实例并将该算法的规划结果与传统A*算法的规划结果进行对比,仿真结果表明：该算法规划的逃生路径比传统A*算法节点更少,路径更优,因此在一定程度上可以提高从业人员的逃生率,具有一定的应用价值。     

基于改进萤火虫算法的矿井水害避灾路径规划

矿井水害是煤矿生产中的一种突发性灾害。为了有效地预防矿井突水事故,降低突水事故中的人员伤亡和财产损失,提出了一种基于改进萤火虫算法的矿井水害避灾路径规划。本文针对标准萤火虫算法收敛效果不佳、易陷入局部最优并结合突水环境中路径规划的特点,通过改变和设计萤火虫算法的初始化方式、萤火虫之间的距离、最大亮度、相对亮度等要素,引入考虑逃生巷道干扰因素的当量长度,并调整搜索策略,实现了对避灾路径规划的最优设计。本文结合王家岭煤矿实例将改进的萤火虫算法与A*算法进行比较,仿真结果表明:改进后的萤火虫算法具有较好的收敛性和稳定性,路径更优,具有大范围搜索优化的能力,在发生矿井突水时可有效帮助巷道受困人员脱离危险。     

基于测绘的矿难最佳救援路径选择

在矿井生产过程中,建立矿井巷道立体三维模型,测定、预报矿井月生产进度,即探测清楚矿井内外的地貌。在矿难发生后,确定受困人员的位置,根据矿井测绘资料,给出一种在三维空间中进行搜救的最佳路线,完成对矿井灾害应急救援最短距离的路径求取,为建立矿井科学的救援方式、调查灾难发生的原因提供依据,提高救援效率。     

矿井火灾应急救援能力评价

近几年在煤矿特别重大事故中出现了一个新特点,即许多特别重大事故发生后,由于矿井应急救援能力薄弱,造成事故危害和灾害范围进一步扩大。利用模糊综合评价法对矿井火灾应急救援能力进行综合评价,从而确定矿井火灾应急救援能力,了解应急救援中存在的问题,使矿井发生火灾后能及时启动应急救援预案,尽可能保护员工的生命安全,以减少事故损失。     

地理信息系统在矿井灾害应急救援中的应用

通过研究矿井灾害救援技术和地理信息系统,建立了基于GIS技术的矿井灾害应急救援系统,以及内容丰富的矿井灾害应急救援数据库和知识库,实现了矿井地图的可视化管理,动态模拟演示各种事故的避灾路线,为灾害预防和处理提供了有力的技术支持。     

改进的Dijkstra算法在矿井应急救援最佳避灾路线求取中的应用

分析并探讨了我国矿井应急救援系统的发展及作用,针对应急救援中的最佳避灾路线选择这一重要问题,提出了最佳路线选择的改进的Dijkstra算法,用C++语言设计相应程序验证了此算法。     

区域性矿山应急救援体系构建研究现状与发展趋势

对我国区域性矿山应急救援体系建设现状及存在的问题进行了分析,并着重从区域性矿山应急救援管理体制、组织建设体系、技术支持体系、装备保障体系、信息通信系统、培训及演练体系等方面进行了构建及探讨,提出适应我国矿山当前新形势下的区域矿山应急救援体系构建思路,旨在提高我国政府及矿山企业应对各种矿井突发灾害事件的能力。     

小口径深井落井救援机器人设计

针对小口径落井救援技术和设备落后的现状,研究了一种适用于小口径落井救援作业的救援机器人设计方案。该方案对救援机构进行了详细地描述,考虑到机器人井下作业环境空间的局限性,对井下作业救援机构进行了模块化设计,减小了机构的体积,同时对音频、视频、照明和通风等辅助救援系统进行了阐述。利用该落井救援机器人对落井人员进行救助,无需救助人员深入井下,仅在井上操作即可在较短时间内将落井人员救出井外,大大降低了传统救援方法因救助不及时而造成对被救人员的伤害,可节约大量人力、物力,并且缩短了救援时间,是一种针对小口径落井救援较为理想的救援装置。     

煤矿救灾机器人发展历程分析及展望

通过对美国、新西兰、俄罗斯矿难救援中使用的煤矿救灾机器人案例进行调查和分析,并对中国矿业大学和中信重工开诚智能装备有限公司的机器人进行了简要介绍,对煤矿救灾机器人的整个发展过程中出现的问题进行了总结。通过实际案例结合市场需求、法规政策及标准化、技术提升3个维度的分析,分解问题并找出具体解决问题的办法,最后提出了煤矿救灾机器人未来的一些展望。     

煤矿救援机器人研究应用现状和需解决的问题

分析了国内外矿井救援机器人的研究现状,指出救援机器人已逐步从试验研究转入实际应用,并针对救援机器人实际应用中的问题进行了探讨。多技术融合化、智能化和群体机器人协调化等技术是今后机器人研究的发展趋势。     

钻探技术在矿山灾害事故应急救援中的应用

钻探作为一种有效的应急救援手段在矿山灾害事故应急救援工作中得到了应用。本文根据应用目标不同将应急救援钻孔分为生命保障孔、救生孔、排水孔、灭火孔、瓦斯抽放孔等。生命保障孔钻探技术、排水孔钻探技术、大口径救生孔钻探技术等3种典型的矿山灾害事故应急救援钻探技术在矿山灾害应急救援工作中得到成功应用,取得了不错的效果。加强矿山灾害事故应急救援钻探技术配套设备的研发和相关钻探工艺研究将有力促进矿山灾害事故应急救援的发展。     

笏山矿难应急救援钻孔施工技术

2021年笏山矿难钻孔救援是我国钻孔救援成功的典型案例。由于地层坚硬且裂隙发育,导致钻孔易偏斜且易发生卡钻事故,针对这一特殊情况采用潜孔锤空气泡沫钻进及螺杆马达纠偏等钻进工艺,成功完成了小口径生命保障孔钻探救援任务,同时本文也对生命保障孔、排水孔和大口径救生孔钻探救援技术进行了总结,对今后开展钻孔救援工作提出有待改进的问题和建议。     

潜孔锤跟管钻进技术在应急抢险中的应用

灾害发生时,时间就是生命!如何在最短的时间内进行救援取得较好的效果,必须采取先进技术进行科学救援。潜孔锤跟管钻进技术是一种能适应各种复杂地层钻进的先进技术,通过应急抢险实践证明,该技术能够在生命通道钻进、地质灾害治理及抗旱抢险等方面发挥重要作用。     

矿井灾区侦察技术与装备的现状及发展趋势探讨

分析了矿井灾区侦察的特点、关键技术,以及灾区侦察用氧气呼吸器、环境参数检测仪、远距离侦测系统及救援机器人的现状和适用条件,对矿井灾区侦察技术与装备的发展趋势进行了展望。     

井下被困人员救援技术及装备现状分析

为了了解和掌握国内矿山救援中被困人员施救技术和装备现状及存在的问题,对国内救援队现有的生命探测仪、人员定位系统、起重设备、破拆设备、救援钻机、煤矿灾害救援机器人等主要救援装备和技术进行了调查与分析。研究结果表明:国内矿山救援中超长距离和超穿透能力的生命探测技术、遇险人员呼救信号的远距离辨识与定位技术与国外有较大差距;对快速冒落区域中遇险人员救生通道的成套技术及轻型、深孔、大直径快速掘进钻机等装备比较缺乏研究;指出了救援机器人的研制与投产应用是矿山救援工作的迫切需求。     

创新现场应急救援体系建设研究与实践

张矿集团结合实际,通过创建井下应急救援硐室,组建现场应急救援队伍和建立健全现场应急救援运行机制,使矿井现场应急救援力量和水平迅速提升.研究与实践表明,张矿集团现场应急救援体系具有科学性、先进性和实用性,对不断完善我国矿山应急救援体系建设具有十分重要的意义.