生物氧化预处理中进气量实时预测数学模型研究

精准预测生物氧化预处理中的进气量对提高黄金提取率和节能降耗具有重要意义。以气体管流连续性方程和运动方程为控制方程,采用Preissmann隐格式法作为差分方法。同时,根据集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman filter,EnKF)算法原理,构造进气量、压强的状态空间模型。结果表明,基于气体管流控制方程建立的进气量模型预测结果与实际进气量观测值具有较好的一致性;与传统静态预测方法相比,EnKF同化方法引入实时观测值和模型参数的更新,有效提高了进气量的预测精度,其平均绝对误差、平均相对误差和均方根误差有明显的降低。可见,基于气体管流控制方程建立的预测模型结合EnKF同化方法是提高生物氧化槽进气量预测精度的有效手段。     

一种适合开采沉降实时观测的单频单历元算法

为了弥补现有GPS单频单历元算法在矿区开采沉降中的不足,更加精确地实时监测煤炭开采引起的地表移动,基于Tikhonov正则化方法及阻尼LAMBDA方法,提出了一种适合矿区沉降实时观测的新方法。首先,根据单频单历元方程的特点,利用Tikhonov正则化方法修正单频单历元法方程矩阵,由最小二乘法得到可靠的模糊度实数解;其次,依据阻尼LAMBDA方法搜索固定整周模糊度,其中阻尼因子可根据矿区首期变形监测结果确定;最后,利用该算法处理某矿区地表沉降的实测GPS数据,得到了测站北、东、天顶三方向的定位精度为毫米级,且单历元解算时间远小于采样率。试验结果表明,该算法在矿区沉降中能满足毫米级的观测,同时可满足矿区沉降实时观测,对于实现对矿区沉降的实时观测具有一定的参考价值。     

矿井水文动态监测系统在泉兴公司防治水中的应用

水文动态监测系统的监控内容主要包括站号、安装地点、监测量、监控时间、监控值、单位及状态等。通过该监控系统的建立和安装,可以实现水文观测数据管理的高效、可靠、集成化和智能化为一体的监测,大大提高了水文观测数据的精度、准确性和监测的实时性。     

基于GNSS技术的矿区地表三维形变监测研究

利用GNSS实时监测技术,建立矿区地表三维形变监测网,地表形变参考初值位置以N期观测值的平均值方式确定。首先以GNSS监测点为基础建立Delaunay三角网格为形变监测骨架,然后依据Delaunay三角形区域归属建立规则格网形变监测点,规则格网点的三维形变量根据其所属Delaunay三角形顶点的形变量,利用三维仿射变换模型计算而得;最后,以某矿区GNSS监测数据为例计算了其地表三维形变场,展示了GNSS监测地表形变的实际效果,表明利用GNSS监测技术进行矿区地表三维监测是可行的。     

卡尔曼滤波在建筑物变形监测中的应用

建筑物的变形监测模型应结合其动态特性而建立。论述了卡尔曼滤波和附加衰减因子自适应卡尔曼滤波的算法,分析了适用于建筑物变形监测的动态模型,建立了状态方程和观测方程,并对试验数据进行分析,验证了动态模型应用在建筑物变形监测中的可行性和有效性。     

实时动态测量技术的应用

实时动态(RTK)测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术,介绍了RTK测量技术的原理及作业方法,分析了RTK作业中的难点和对策.     

边坡实时监测系统中预测模型的建立及预警分级研究

在实际边坡工程中,大多数的边坡失稳事故发生之前都有一定征兆,可以通过边坡稳定性实时监测来避免不必要的损失。通过边坡实时监测系统采集观测数据,并进行综合分析,建立预警模型及预警分级标准,及时判断边坡稳定性。通过在白云鄂博东矿区B区高边坡工程中的应用表明,实时监测系统对准确判断边坡稳定性起到了重要作用。     

GNSS在线监测系统在高陡露天矿边坡的应用

为建设安全矿山,研山铁矿引进了GNSS边坡在线监测系统,通过在东帮-42及-67 m水平建立监测点,实现了对边坡变形量实时监测,在此基础上,通过设定位移最大变化量警戒值,利用网络功能发送预警信息,从而实现对滑坡的实时预警。根据目前监测数据研究,发现边坡变形量受雨季影响较大,呈锯齿状增加,雨季过后,位移变化量相对较平稳,为后期增加监测点位置的选择提供了有利依据。     

薄煤层充填开采动态监测及工艺参数优化研究

基于充填效果受采充步距、顶板支护强度、充填体力学性能等多种因素影响、以及采空区充填后无法进行人工实时监测顶底板移近量、难以实时评判充填效果等问题,针对采空区顶板动态实时监测需要,研发了充填工作面采空区新型顶板动态仪装置,重点研究解决仪器高度、防水、实时在线监测等关键技术问题,并将其应用于薄煤层超高水材料充填开采工作面。结果表明:通过在充填过程中对顶板进行连续、实时的动态监测,得到了采空区实时顶底板移近量,并根据监测结果对充填体力学性能等充填工艺参数进行了优化设计,有效减少了顶底板移近量,将充填效果评价关口前置,达到了良好的应用效果。     

金桥煤矿井筒变形监测技术的探讨

文中针对金桥煤矿副井涌沙引起的井筒变形,研究了GPS实时监测井筒变形的布网与观测技术。提出了一种井筒测斜的新方法。并针对GPS监测数据,闻副井灰色线性运动方程,做到预测预报。     

沉降观测精度设计及适用范围探讨

城市中的高层建筑越来越多,对于检查施工质量、监测建筑物的安全,沉降观测有其重要的现实意义。文中简要介绍了根据允许变形值、差异沉降量和水准观测等级3种设计高层建筑沉降观测精度的方法,并给出了各自的适用范围,对工程实践有较大的参考价值。     

免棱镜全站仪在矿山井架倾斜监测中的应用

上海庙矿业公司利用免棱镜全站仪,根据井架的几何特性,适当选取观测点对井架进行观测。根据观测数据,计算出井架倾斜量,从而监测井架的变形。依据井架的几何特性,在井架顶部和底部平面的钢梁上分别选取8个观测点,根据观测数据,通过AutoCAD软件得出各平面四个顶点的坐标和平面中心坐标。最后根据公式对井架倾斜量进行计算,从而监测井架的变形。     

控制注浆加固地层法治理井壁破裂技术研究

介绍了控制注浆加固地层法治理井壁破裂的机理及注浆加固地层法治理张双楼煤矿主井井壁破裂工程的注浆工艺。通过建立井壁附加应变实时监测系统、地表变形观测系统和井筒井壁相应关键部位跟班观测的“三位一体”综合监控网络,注浆过程中通过对监测结果的实时分析,及时采取“停”“缓”“转”“变”等技术方案及“定位”“定材”“定时”“定压”“定量”等技术措施,达到了既保证井壁破裂的治理效果又确保井筒安全提升的目的。     

矿区地表移动"空天地"一体化监测技术研究

矿区地表移动观测是研究开采影响规律、损害防治、矿区地质灾害预警、开采减损方案设计或优化的主要手段和依据。因观测技术的局限性和矿区地形条件的复杂性,使得观测工作在观测精度、观测效率、人力投入、经济成本及数据处理等方面难以满足实际需求。为实现复杂地形或大区域条件下矿区地表移动的高效、高精度观测,阐述了目前矿区常用的精密水准测量、导线测量、GNSS测量技术、InSAR测量技术、无人机遥感测量技术、激光雷达扫描技术在观测精度、作业效率、数据可靠性等方面的优势和不足;针对传感器空间位置特征、数据采集特征以及数据的可融合性,提出了传统高精度测量与现代高效快速大范围测量相结合的空天地一体化监测技术,建立了集数据采集、数据处理及结果展示为一体的空天地一体化监测体系;提出了数据采集以高精度、高效率、低成本,数据处理以高质量、快速,结果展示以直观、全面的空天地一体化监测准则。采用InSAR、GNSS、三维激光扫描技术在神东上湾矿进行了监测,较好地分析了地表下沉分布特征,协同监测结果表明,在开采面积0.58km~2时,地表沉陷面积0.71 km~2,最大下沉量5 812～6 300 mm,下沉系数0.68～0.72,与动态实时监测结果一致。应用结果表明,空天地一体化监测多源数据融合方法,可以满足浅埋、高强度开采、复杂地形及植被影响矿区的地表移动观测需求。     

深部复合型冲击地压耦合监测技术

本文主要介绍了新矿集团良庄煤矿在3214联合开采工作面应用冲击地压应力在线监测法、电磁辐射监测法、煤粉钻屑监测法、矿压"三量"观测监测法、顶板、围岩变形动态"监测法的多种监测技术耦合运用的情况。并根据现场的实践,简要分析了在构造区、原始应力边界区、采深重力区的复合冲击地压条件下,采用应力在线监测、电磁辐射监测、煤粉钻屑监测、矿压"三量"观测监测、顶板、围岩变形动态监测的耦合运用监测技术,并对安全开采及高效开采技术进行了对比分析。     

新元矿瓦斯抽采在线监测系统的应用实践

针对新元矿瓦斯抽采实际情况,为实时统计分析瓦斯抽采量,构建了一套基于KJ370瓦斯抽采管网监控系统的瓦斯抽采在线监测系统,并研发了传出终端软件评价系统,实现了瓦斯抽采实时监测、数据评估分析与远程监控等功能,与孔板人工观测计量手段相结合,提高了瓦斯抽采计量数据的准确性。新元矿瓦斯抽采在线监测系统的构建及应用,在很大程度上加快了该矿数字化矿井建设进程,可供类似矿山参考。     

长距离锚杆索支护煤巷在线围岩观测系统的应用

锚杆（索）支护掘进巷道一般采用每50 m设置围岩变形观测站和顶板离层观测站的方式进行围岩变形量、顶板离层量矿压观测,观测效率和准确性不高,尤其是长距离巷道人工矿压观测劳动强度大,差错率高。为降低长距离锚杆（索）支护巷道人工矿压观测强度,提高矿压观测效率和准确性,及时发现顶板离层量、离层速率等关键参数变化,防范顶板事故发生。陕西黄陵二号煤矿418工作面胶带巷采用在线围岩观测系统对巷道表面收敛、顶板离层、锚杆（索）受力等情况进行实时在线监测。依据监测数据分析巷道围岩变化情况,及时优化支护参数,采取可靠的顶板加固措施,有效防止了顶板事故发生。     

煤层气井两相流阶段排采制度实时优化

煤层气井气水两相流动阶段的合理排采制度的确定极为复杂,但对于煤层气井高效排采具有重要意义。考虑低渗透煤层的启动压力梯度和应力敏感性特征,根据煤层压裂后流体渗流规律的变化,基于气藏工程和稳定渗流理论,建立了煤层气藏垂直裂缝井气水两相产能方程,结合煤层气藏物质平衡方程及煤层气井产量数据,可得到煤层气井实时的采气指数曲线,根据最大产气指数原则即可实时确定最佳生产压差,从而建立了一套煤层气垂直压裂井气水两相流动阶段的排采制度实时优化方法。通过现场典型井的应用,验证了所建立的煤层气井排采制度实时优化方法的可靠性。     

基于虚拟现实的液压支架监测系统研究

为了准确、直观地反映液压支架运动时的位姿状态,基于虚拟现实技术及遗传算法,研发了以液压支架前、后立柱为主要监测对象的液压支架远程监测系统。实验表明,运用该系统监测液压支架,研究人员能够实时在虚拟场景中以任意视角观测液压支架,更加直观地掌握液压支架的位姿状态。研究结果为建立煤矿井下综采工作面液压支架远程监测系统奠定了基础。     

巷道风阻参数自调整的矿井通风系统状态验证方法

针对井下通风系统复杂性和动态性的特点,通过将监测系统实时监测数据与通风网络解算方法相结合,提出一种将理论解算通风量同实际测量通风量进行比较的方法,建立了基于监测数据的通风系统动态解算模型。应用结果表明,该方法可以实时动态地求解复杂通风网络分支风阻,并能发挥监测系统的实时监测功能,为矿井通风系统的安全运行提供基础保障。