摄影测量技术在巷道迎头面地质编录中的应用

煤矿巷道开挖出的迎头面形状不规则,且由于个别地点较危险,地质人员无法进行近距离的量测,因而难以对迎头面进行准确的编录。迎头面摄影测量方法的研究正是为了当开挖过程中遇到特殊的地质构造时,能够采用影像地质编录方法准确快速地完成地质编录。本文着重研究了拍摄巷道迎头面立体像对时使用的特殊控制手段,使其能够满足模型定向定位的需要,并研究了此种方式下立体像对的处理方法,使其能够满足影像地质编录的需要。     

采煤工作面数码摄影地质编录技术研究

针对目前采煤工作面手工编录方法在效率和精度等方面存在的问题,提出了一种基于近景摄影测量理论的数码影像地质编录方法,该方法采用专门设计的摄影装置快速获取工作面影像,数据处理时,通过断面计算、影像畸变校正与镶嵌、展示影像量测、产状计算与属性描述,实现了施工地质编录方法的手工作业向计算机辅助作业与信息管理的转换。实际应用表明,与现有手工方法相比,利用此方法提高了工作面地质编录的工作效率、完整性、准确性,并有利于提升管理的自动化水平。     

庞庞塔井田巷道贯通过程中测量方案及误差分析

矿井巷道作为煤矿通风、进料、行人、供电、排水、运煤等生产系统的主要通道,其贯通质量直接影响矿井安全和生产衔接。根据庞庞塔矿9-103综放回采工作面建设要求,设计采用一井内的巷道贯通,不进行地面控制测量和矿井联系测量,采用随巷道掘进布设复测支导线的测量方案。预计计算巷道贯通误差,确定了测量方案的可行性,为后续巷道贯通工作提供了依据。     

巷道掘进期间富水区域探查定向钻进技术及围岩改造技术应用

充分利用煤矿井下定向钻进工艺技术的优点,在煤矿井下工作面巷道掘进期间超前施工定向钻孔,对巷道掘进区域煤层顶板含水层富水异常区进行探查和注浆治理,形成长距离掩护式定向钻孔探放水及巷道围岩改造技术。对定向钻孔成孔工艺技术、探放水孔封孔工艺技术、注浆孔注浆工艺技术和施工方法进行了介绍,并成功地在麦垛山煤矿进行了现场应用,取得良好的效果。     

巷道隔断式抽放技术在掘进工作面防突中的应用

针对我国目前煤矿掘进工作面突出比较严重的现状,研究了巷道隔断式抽放技术在掘进工作面防突中的作用。并应用巷道隔断式抽放技术在义马煤业集团新义煤矿11011工作面做了现场试验,证明巷道隔断式抽放技术对掘进工作面的防突有着重要的作用。     

悬臂式掘进机视觉导航与定向掘进控制技术

煤矿巷道掘进装备位姿测量是国内外目前研究的热点,不同的巷道快速掘进系统均面临定向导航难题。为解决煤矿井下悬臂式掘进机自动定向掘进控制难题,提出一种基于视觉导航的悬臂式掘进机自动定向掘进控制方法,利用单目视觉测量技术,以巷道中激光指向仪的激光点和激光束为特征构建基于门形结构的掘进机机身位姿视觉测量模型,通过空间矩阵变换解算巷道中机身位姿。根据悬臂式掘进机运动特点确定掘进机纠偏控制策略,基于悬臂式掘进机运动学建立掘进机定向掘进运动控制模型,采用backstepping方法,选取合适的Lyapunov函数设计掘进机轨迹跟踪控制器,有效解决掘进机轨迹跟踪控制问题。实验结果表明:悬臂式掘进机机身位姿视觉测量方法可有效实现井下工作环境中悬臂式掘进机机身的位姿测量,得到掘进机机身位置测量误差在±40 mm以内,姿态角角度测量误差在±0.3°以内;轨迹跟踪控制器可实现悬臂式掘进机的自动定向掘进功能,其运动控制精度在±20 mm以内,满足巷道施工的精度要求。该方法中工业相机固定安装于掘进装备机身,且利用激光指向仪点-线特征构建门型三线模型作为位姿测量基准,与相关研究对比,具有不易脱靶、标靶移动少等优点。     

基于无人机倾斜摄影的农村宅基地测量方法研究

农村宅基地测量是确权登记发证工作的基础,文中在研究现有农村宅基地测量方法的基础上,探讨无人机倾斜摄影技术在农村宅基地测量方法,利用无人机搭载的倾斜相机获取序列影像,结合布设的控制点,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,然后构建不规则三角格网和纹理映射,进行三维重建和真正摄影像生成,最终在CASS软件平台下进行数字化成图。选取周口市淮阳县某村庄进行试验,结果表明,该方法不仅减少外业人力物力,而且精度完全满足技术规程要求,为农村宅基地测量提供一种新的方法。     

厚煤层顶板定向钻孔技术研究与应用

保德煤矿三盘区深部大巷延伸为全煤巷道,区域煤层厚度7.4m以上,巷道沿煤层底板掘进,巷道高度3.8m。通过在三盘区深部大巷延伸区域沿8#煤层顶板施工下行定向长钻孔对掘进区域进行超前预抽,大幅降低了掘进区域瓦斯压力和瓦斯含量;巷道掘进形成自由空间从而产生微裂松动区,进而增加了围岩的透气性,在巷道掘进期间顶板煤层定向钻孔作为煤层顶板高抽孔抽放,降低了掘进工作面瓦斯涌出量并解决了巷道层流问题。通过采取厚煤层顶板定向钻孔技术,掘进工作面瓦斯问题得到了合理解决。     

Egoinfo摄影地质编录系统在水电站施工地质编录中的应用及研究

Egoinfo摄影地质编录技术作为一种以摄影测量理论为基础,以数字近景摄影测量、数字图像处理和GIS技术为手段的新型地质编录技术,实现了施工地质编录方法的手工作业向计算机辅助作业与信息管理的转换。在对Egoinfo摄影地质编录技术系统结构和工作步骤介绍的基础上,以河口村水库洞室和边坡为例,对该系统成果与传统地质编录成果进行对比分析,指出Egoinfo数码地质编录系统在水电站施工地质编录过程中的优缺点,并对系统的改进提出建议。     

综采工作面小煤柱留巷巷道支护技术研究

以王台铺煤矿15#煤XV1302工作面为工程背景,基于小煤柱留巷巷道围岩控制原理,确定巷道支护设计方案。现场试验结果表明:巷道掘进期间,巷道表面位移变化距掘进工作面约65 m左右时基本稳定,巷道变形主要发生在距离掘进工作面25~45 m内,巷道两帮最大移近量11 mm,顶板最大下沉量3 mm,有效地控制了小煤柱留巷巷道的变形。     

寺家庄矿15117工作面进、回风巷贯通测量实践

随着机械化程度的提高,大型矿井工作面的施工成为普遍现象。矿井采用综合机械化掘进工艺进行巷道的掘进,工作面越大,贯通距离越长,对巷道贯通的精确性也提出了更高的要求。文章针对寺家庄煤矿15117工作面进、回风巷道的贯通测量实践,分析了影响贯通测量工作的因素,并提出了相应的解决方案,保证了矿井巷道的精准贯通及安全生产,为今后类似条件下的贯通测量工作提供了技术积累。     

煤矿巷道智能化掘进感知关键技术

针对目前煤矿巷道掘进工作面智能化应用水平较低导致掘进效率低下、采掘接替紧张的问题,分析了制约巷道掘进工作面实现智能化的关键技术-快速掘进煤炭地质保障技术、智能超前自主感知技术、智能掘进大数据云计算及控制软件技术。论述了煤矿快速掘进理论及技术基础,以煤矿高分辨率三维地震勘探技术、矿井地质透明化技术为支撑,巷道围岩应力及其控制理论为基础,快速掘进设备为保障,形成实现煤矿智能高效掘进的探测、掘进、支护协同作业的基础支撑理论。重点阐述了煤矿巷道掘进工作面的智能超前自主感知技术,包括高分辨地质雷达探测技术、基于TSOA定位原理混合算法的掘进机位姿感知技术、基于同步定位与建图(SLAM)原理的掘进工作面环境感知技术、掘进设备运行状态感知技术。形成实现智能化掘进工作面的"掘进机位姿感知、工作面环境感知、设备状态感知"的空间一体化感知体系。在分析煤矿综掘工作面实现智能化快掘自主感知和调控技术的基础上,提出按照"以智能化超前感知为基础,以多源数据计算为中心,以安全智能快速掘进为目标"的原则进行设计和构建煤矿智能快速掘进技术体系。开发基于F5G通讯的多源数据和多源图像传输、存储技术,确保了数据传输的高效、...     

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

摄影地质编录技术在冯家塔煤矿的应用

介绍了地质编录仪近景摄影测量技术,以及地质编录仪的软件和硬件设备,总结了利用地质编录仪进行地质编录工作的流程,最终通过在冯家塔煤矿的应用得到地质编录成果图。实践表明,地质编录仪能够细致、准确、及时的对采掘工程遇到的地质变化进行快速编录,给煤矿生产提供有力的地质保障。     

定向钻探技术在神东矿区防治水中的应用

针对神东矿区各矿井在老空水、底板水以及顶板水害探查与防治方面的问题,提出应用定向钻探技术探查各类水害。分析了定向钻探技术的特点,并与常规钻探手段进行了对比。重点介绍了定向钻探技术在神东矿区哈拉沟煤矿和大柳塔煤矿巷道掘进、小煤窑边界探查,以及保德煤矿工作面底板富水异常区、哈拉沟煤矿工作面顶板水害探查的应用情况。     

老虎台矿掘进巷道全风压借风装置的应用

掘进巷道在突发局部通风机停运时出现瓦斯积聚现象一直是煤矿瓦斯治理的一大难题。介绍了老虎台矿近年来使用的掘进巷道全风压借风装置应用情况,并通过其技术参数测定,对其使用效果进行了分析,提出了完善措施,为煤矿掘进巷道突发局部通风机停运时提供了一种借风方法,有效控制了掘进工作面瓦斯积聚现象的发生。     

新桥煤矿南风井精确贯通应用技术分析

在煤矿生产中,井下巷道能否安全贯通是一个非常关键的技术问题,是煤矿安全生产之基础。贯通测量是煤矿生产给矿井测量工作人员带来的一项重要任务,矿山测量人员要保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进,使贯通接合处的偏差不能超过规定的限差。如果因贯通测量过程中发生差错而未能贯通,或者贯通接合处的偏差值超限,均严重影响巷道质量,甚至造成巷道报废等非常严重的后果,在经济上和时间上给国家、集体或个人造成巨大的、难以弥补的损失。因此矿山测量人员必须一丝不苟、严肃认真地对待贯通测量工作,以保证贯通工程顺利完成。     

巷道掘进截割钻进先进技术研究现状及展望

为响应智能化煤矿发展需要,同时为改善综掘工作面智能化无人化发展较综采工作面滞后现状,提出了掘进装备自主定型定向截割、掘进装备自主巡航、掘进机健康管理技术及多机多工序智能协同控制技术四大截割钻进装备先进技术并给出研究方向。针对掘进装备自主定形定向截割技术,通过研究不同掘进装备的截割轨迹规划、机身振动特征对截割头轨迹误差的影响规律及不同掘进速度下掘进巷道顶板稳定性分析方法进行掘进装备截割路径及截割速度规划研究;通过研究位姿监测技术、恒功率截割技术、记忆截割技术实现掘进装备自主定形定向截割控制;通过数字采集系统构建掘进巷道数字孪生虚拟模型,采用掘进机虚拟操纵平台实现掘进机远程自动截割控制。通过掘进巷道环境感知技术,构建掘进巷道的三维模型并标明巷道的安全情况;利用激光扫描及多种算法,形成巷道三维点云模型;对激光、通信、视觉及惯性等传感器等进行技术互补性融合,利用多种融合算法,实现高精度巷道感知;采用随钻测量系统进行瓦斯监测和超前探水作业;将视觉感知技术、激光测距技术、全站仪、超宽带定位技术等融入井下巷道的设备定位系统中,实时监测巷道内的掘进机位姿。通过结合掘进机健康管理技术发展现状,梳理出掘进...     

特殊地质条件下掘进工作面顶板控制技术

为解决特殊地质条件下掘进工作面顶板难控制的问题,对大柳塔煤矿特殊地质条件掘进工作面进行分类,分析可知主要包括过断层带巷道掘进、过薄基岩带巷道掘进、特近距离煤层下层煤巷道掘进和特大断面巷道掘进等,这些区域掘进工作面顶板事故多发,严重威胁矿井安全掘进。通过采取断层区域、薄基岩条件下、特近距离煤层下层煤、特大断面巷道掘进工作面顶板控制技术,解决了大柳塔煤矿特殊地质条件下掘进工作面顶板控制问题,实现了矿井快速安全掘进。     

提高矿山测量施工精度技术措施分析

为了提高矿山测量工作效率,降低测量误差,保证煤矿井下安全稳定生产,大同煤矿集团四老沟矿通过技术研究,对2106巷前期掘进过程中巷道测量工作现状及存在的主要问题进行分析,并根据实际生产情况,对2106巷后期掘进测量工作提出了若干项技术措施。实际应用效果表明,采取措施后巷道测量精度由原来的76%提高至95%以上,保证了巷道安全快速掘进。