矿井瓦斯安全检测系统的设计

针对煤矿开采中存在易爆炸气体瓦斯的问题,提出了并设计安装了矿井瓦斯安全检测系统。该系统能够自动测试井下工作现场空气中的瓦斯含量,并将检测数据传输到地面监控中心的工控机系统,最后在ＣＲＴ显示器上实时地显示出来。     

瓦斯检测监控系统的设计

近几年,煤矿瓦斯爆炸事故频繁发生,造成了巨大的人员和财产损失。为了预防瓦斯爆炸事故的发生,本文介绍了一种瓦斯检测监控系统设计方法,包括电路原理图、程序流程图等。     

基于Modbus协议的ZigBee瓦斯检测器的设计

针对传统瓦斯检测仪器存在的测量范围小,布线不便等不足,设计了一种基于Modbus协议的ZigBee瓦斯检测器。该系统以AVR的atmega169PA为核心,利用智能型非色散红外瓦斯传感器构成瓦斯检测电路,运用ZigBee远程传输与上位机实现信息共享,通过Modbus总线协议实现多地点组网测量。结论证明此设计提高了瓦斯浓度的测量范围,减少了铺设线路带来的浪费与不便,可形成大面积区域性的多点检测,具有较高的应用价值。     

大块煤样渗透试验装置研制及应用

介绍了自主研发的大煤样渗透试验系统,该系统由瓦斯源、瓦斯压力测试、瓦斯流量测试、伺服加栽、声发射检测和渗透试验装置等单元组成,可进行大块煤样（150mm×150mm×150mm）的渗透性试验．该试验装置具有以下特点：能够进行含有原生节理、裂隙和层理的大块煤样的渗透性试验;检测到的煤样应力、声发射（AE）、瓦斯压力与瓦斯流量具有良好相关性,瓦斯流量最低处于煤样弹性阶段后期,瓦斯流量增加始于煤样屈服点,瓦斯流量最大滞后于煤样的峰值强度;试验系统具有伺服控制重复加载、操作简单、系统气密封性好等特点;能够反映煤体应力对煤体渗透性的影响,能逼真再现工作面前方煤体受力状态下的渗透性特征．研究结果可为工作面前方煤体瓦斯抽放方案的制订和安全生产管理提供依据．     

基于AT89S52单片机瓦斯监测系统设计

为解决中小煤矿安全问题,准确检测瓦斯浓度。提出基于AT89S52单片机瓦斯监测系统,系统采用性价比较高的AT89S52单片机作为硬件电路的核心,软件部分采用模块化设计。经实验测试,该煤矿瓦斯监测系统具有反应速度快、误差小、功耗低等特点,能够满足煤矿井下实际生产需要。     

基于PLC的水环式瓦斯抽放泵断水监控保护装置的设计研究

针对煤矿安全生产井下瓦斯抽排所使用水环式瓦斯抽放泵的水源介质供应问题,设计研究了基于PLC的断水监控保护装置,系统采用一只压力传感器、一只流量传感器构成开关量检测电路,经TTL智能模块开关量变送采集器,延时6 s输出控制信号驱动现场报警电路,同时输出信号控制瓦斯抽排电机运行。本系统可挂载在井下瓦斯监测通讯站的DCS通讯系统,实现可视化在线监控。     

恒温瓦斯检测的动态分析

恒温瓦斯检测方法是一种新型瓦斯检测方法,它是通过恒温闭环控制系统实现的,大大改善了载体催化传感元件的使用性能,在分析了怛温检测系统的动态 性,对系统参数进行优化基础上,设计了动态校正环节,使其在保证稳定性的基础上,趴有较好的动态响应特性,瓦斯检测的反应速度得到明显的提高（响应时间从目前的１８s加快至５s）,有利于矿井环境对瓦斯突变状态的监测。     

新元煤矿瓦斯抽采系统优化

针对新元煤矿瓦斯抽采系统长期存在瓦斯抽采体积分数低、抽采负压不合理等问题,优化并建立了一套瓦斯抽采系统评价指标体系及模型。通过测定矿井瓦斯抽采系统参数,并基于实测参数分析,总结出该矿井瓦斯抽采系统的运行规律,同时运用层次分析法、模糊评价法建立了评价指标体系及模型,并对矿井进行评价。最后结合矿井的评价结果及运行状态、规律的分析提出了相应的优化措施,成功解决了煤矿瓦斯抽采系统存在瓦斯抽采体积分数较低、处于爆炸极限范围等问题,提高了瓦斯抽采的效率及安全性。     

矿井瓦斯恒温法检测的研究

恒温法瓦斯检测是一种新型的瓦斯检测方法,与传统检测方法比较,它具有检测范围大,稳定性好,响应速度快,抗激活和传感元件使用寿命长等显著优点。本文从理论上分析了恒温法瓦斯检测方法付诸于实用必须解决的主要问题,研究出一种用恒温法检测瓦斯的电路,为我国矿井瓦斯检测技术开辟了新的途径。     

基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统研究

利用无线传感器网络进行矿井瓦斯浓度参数的采集,将这些数据通过汇聚节点融合后传输到瓦斯监测系统服务器存储,并在三维空间的查询状态下实时、同步显示于客户端。被监测巷道内的瓦斯浓度参数超限时,声光双重方式报警并直观显示报警区域,并提供紧急状态下的应急预案信息。系统为瓦斯灾害的预警和预控给出了强有力的技术支持,为煤炭企业瓦斯事故的预防提供借鉴。     

基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统

瓦斯浓度过高是引起煤矿事故的主要原因,为了确保井下人员安全问题,本文设计了基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统.该系统主要采用以CC2430为核心的ZigBee模块和传感器模块来构成监控子系统,地面可通过计算机和无线网络获得井下各模块的工作状态和数据,测试结果表明,该系统具有实时性好、准确度高、易操作等优点.     

高瓦斯矿井一次采全高综采工作面瓦斯治理

介绍了晋城矿区寺河矿高瓦斯矿井一次采全高工作面瓦斯治理方法和瓦斯利用情况,提出了高瓦斯矿井一次采全高工作面瓦斯治理途径和技术,指出高瓦斯矿井高产高效、安全生产的根本出路在于提高瓦斯抽放率,加强瓦斯利用,进而提高矿井的综合效益.     

白龙山煤矿一井防突和瓦斯治理工程方案研究

白龙山煤矿一井为国家核准和设计批复在建的大型矿井,按煤与瓦斯突出矿井设计,在建设期间,发生多次煤与瓦斯突出事故。为更有效地预防建设期间的煤与瓦斯突出事故发生,通过事故分析,提出以调整开拓采掘系统部署为基础,系统改善矿井建设安全条件,以强化瓦斯抽采为根本,依托成熟先进的装备和技术,研究和制定适合煤矿赋存条件的防突和瓦斯治理工程方案。     

Fault Diagnosis Approach of Local Ventilation System in Coal Mines Based on Multidisciplinary Technology

In order to reduce the probability of fault occurrence of local ventilation system in coal mine and prevent gas from exceeding the standard limit, an approach incorporating the reliability analysis, rough set theory, genetic algorithm （GA）, and intelligent decision support system （IDSS） was used to establish and develop a fault diagnosis system of local ventilation in coal mine. Fault tree model was established and its reliability analysis was performed. The algorithms and software of key fault symptom and fault diagnosis rule acquiring were also analyzed and developed. Finally, a prototype system was developed and demonstrated by a mine instance. The research results indicate that the proposed approach in this paper can accurately and quickly find the fault reason in a local ventilation system of coal mines and can reduce difficulty of the fault diagnosis of the local ventilation system, which is significant to decrease gas exploding accidents in coal mines.     

平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析

随着矿井开采深度的增加,煤与瓦斯突出已愈来愈成为影响和制约生产的重要因素.为确保煤矿安全生产,作者对平顶山十矿影响突出煤层瓦斯赋存和突出的地质构造、煤层厚度的变化、煤体结构、埋藏深度等地质因素进行了分析研究,认为:地质条件对煤层瓦斯体积含量和煤与瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用;井田内厚度小于2 m的单一煤层一般不具突出危险性,但随着开采深度的增加有可能发生突出;戊9-10煤层分叉合并线附近为煤与瓦斯突出带,其他煤层分叉合并线附近可能形成煤与瓦斯突出危险带.     

煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪

根据煤与瓦斯突出机理和突出预测与防治原理,论述了煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪的硬件组成和关键电路的设计,并完成了软件设计。通过井下实验证实了该监测仪可实现与煤体无触监测,且信息接收、舆较为可靠,为煤与瓦斯突出的分析和预报提供了正确的原始数据资料。     

乌达矿区煤自燃预测标志气体研究

为遴选预测煤自燃进程的标志气体,采集了乌达矿区6个具有代表性的煤样.在实验室开展煤升温氧化气体产物的测定实验,主要测试了煤样在升温氧化条件下各种气体组分的发生量.根据各种气体组分的发生量及最低检测温度,确定了乌达矿区煤自燃预测预报的标志气体,为该矿区煤自燃火灾的预测预报提供了实验依据,对矿区的安全生产具有较好的指导作用.     

Coal and gas outburst dynamic system

Coal and gas outburst is an extremely complex dynamic disaster in coal mine production process which will damage casualties and equipment facilities, and disorder the ventilation system by suddenly ejecting a great amount of coal and gas into roadway or working face. This paper analyzed the interaction among the three essential elements of coal and gas outburst dynamic system. A stress-seepage-damage coupling model was established which can be used to simulate the evolution of the dynamical system, and then the size scale of coal and gas outburst dynamical system was investigated. Results show that the dynamical system is consisted of three essential elements, coal-gas medium(material basis), geology dynamic environment(internal motivation) and mining disturbance(external motivation). On the case of C13 coal seam in Panyi Mine, the dynamical system exists in the range of 8–12 m in front of advancing face. The size scale will be larger where there are large geologic structures. This research plays an important guiding role for developing measures of coal and gas outburst prediction and prevention.     

石门沟煤矿3号煤层瓦斯赋存规律探究

煤层瓦斯质量体积（含量）是煤层瓦斯主要参数之一,是矿井进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出预测和瓦斯抽放设计的重要依据.只有摸清矿井瓦斯赋存规律,才能对采掘面瓦斯抽放制定合理的技术措施.为避免石门沟煤矿瓦斯治理的盲目性,笔者通过分析煤层瓦斯质量体积与埋藏深度的关系,并结合矿井地质构造,研究了煤层瓦斯赋存规律,总结得出石门沟煤矿3号煤层瓦斯质量体积受地质构造控制,在远离地质构造区域,瓦斯质量体积与埋藏深度呈正相关,并推出其关系式,为矿井瓦斯治理提供可靠数据.     

人工神经网络在瓦斯涌出量预测中的应用

当采掘工作面遇有岩浆岩破坏煤系和煤层时,地质条件尤为复杂,采用常规的矿山统计法和瓦斯含量法预测瓦斯涌出量难以取得理想的结果.作者从矿井地质综合分析入手,采用BP神经网络的方法建立了适用于矿井未采区瓦斯涌出量的预测模型,分别用48个4-2煤层、40个7-2煤层钻孔点的煤层瓦斯质量体积、煤层埋藏深度、煤质、火成岩分布、顶底板砂泥岩比值等数据作为输入层,预测地质条件相对复杂矿井的瓦斯涌出量.经已采区实测值与预测值比较分析认为,预测结果可信.