基于MFCC和FD-CNN卷积神经网络的综放工作面煤矸智能识别

煤矸的在线准确快速识别是放顶煤采煤法的关键技术,对提升采煤效率有重要的指导意义。从梅尔频率倒谱系数在语音识别中的广泛应用得到启发,以实际生产状态下采集的煤与煤矸滚落到液压支架尾梁振动信号的MFCC特征参数为训练与测试样本,分别计算顶煤垮落和煤矸混放2种情况下液压支架尾梁振动信号的梅尔频率倒谱系数并构成二维特征矩阵。近些年随着深度学习的迅速发展,卷积神经网络(CNN)已经成为检测和识别领域最好的方法,它可以自动地从数据集中学习提取特征。但是卷积神经网络(CNN)在通用CPU以及GPU平台上推断速度慢,使得深度卷积神经网络很难满足煤矸石在线识别的实时性要求。基于卷积神经网络与LD-CNN轻型神经网络建立FD-CNN煤和煤矸智能识别模型,将液压支架尾梁振动信号的MFCC特征矩阵作卷积神经网络的输入,实现了识别模型的结构优化,大大提高运算速度,减少资源的使用,并且揭示了模型的识别机理与分类依据。实验结果表明:模型复杂度对识别速度影响较大;基于MFCC参数枝得到的煤矸识别模型可以将振动信号作为煤矸识别的可靠依据,同时准确捕捉煤与矸石由于物理性质不同所产生的振动信号高维差异,综合给出识别结果。压缩...     

鲍店煤矿综放工作面端头放顶煤实践

介绍了ＺＴＦ５４００／２２／３２型低位放顶过渡支架的主要特点以及在鲍店煤矿１３０６综放面的使用效果，指出了该支架的推广应用前景及改进建议。     

综放开采煤矸自动识别基础研究

综放开采煤矸自动识别是实现综放开采技术自动化的关键,为此,提出了采用双能γ射线技术对放顶煤煤矸混合体中的矸石含量进行测定识别。分析了双能γ射线穿过煤矸混合体时的衰减规律,建立了煤矸混合体灰分与含矸量间的量化关系,通过实验的方法对双能γ射线煤矸识别的灰分、含矸率等相关参数进行了实验分析,建立了两者之间的相关关系,同时对仪器响应的实时性进行了验证。结果表明,利用双能γ射线技术对放顶煤煤矸混合流中矸石含量进行实时测定识别是可行的。     

综放工作面顶煤运移及煤矸界面演化规律研究

回采率低是放顶煤开采中存在的主要问题。通过PFC数值模拟软件对内蒙古查哈苏煤矿工作面顶煤颗粒运移规律进行模拟,获得了煤矸流场的运移及煤矸界面的演化规律。研究结果表明当采用低位放顶煤支架时,初采时顶煤易成拱,随着累计放煤步距的增加,顶煤冒落或滑移形成的放煤漏斗长轴逐渐向采空区偏转,且煤矸界面逐渐模糊并趋于平缓。其中,煤矸界面的趋缓是造成低位放顶煤采空区遗煤的主要原因。     

煤矿综放工作面支架优选研究

通过现场实测,对某矿322综放面和323综放面采用的两柱掩护式及四柱支撑掩护式综放支架立柱受力情况进行对比分析,认为两种支架的工作阻力均能满足工作面支护需求,且四柱式支架的支护效率更高,但四柱式支架受力的均衡性较差;两柱式支架左、右立柱受力分布均衡,支护性能得到了有效的发挥,支护效率较高,更能适崔木煤矿较软煤层地质条件。     

综采放顶煤开采过程煤矸识别研究

基于岩层与煤层中存在的自然γ射线具有显著差异的特性 ,提出了用自然γ射线方法解决综采放顶煤开采放煤过程煤矸识别问题 ;分析了煤矿煤岩中自然γ射线分布特征及该方法的适用性 ;探讨了动态煤矸分界监测可行性和顶煤落放规律对煤矸识别的影响     

旗山煤矿综放工作面损失煤量和回采率分析

介绍了综采放顶煤工作面整个回采过程,对工作面损煤量进行了分类和计算,找出了煤量损失的原因,并对多个综放工作面的回采率进行比较分析,找到了影响回采率的基本要素,制定了防治措施。     

放顶煤工作面煤矸混合度自动识别研究进展

自动化放煤是实现自动化综放开采的关键技术,放煤过程中对于煤矸混合度的自动识别是研究的难点。文章依次论述了基于自然射线、声波信号、图像的放顶煤工作面煤矸混合度识别技术的研究进展,提出了基于图像的煤矸混合度识别技术是未来的发展方向,以及综采工作面的煤岩界面的识别技术及分选中的煤矸识别技术的研究进展,总结了为放顶煤工作面煤矸混合度识别提供的宝贵经验。提出了将深度学习理论引入到煤矸混合度识别研究中,为人工智能技术在采矿行业中的应用提供了新思路,对提高综放开采顶煤回收率、提高煤质、实现工作面自动化有重要意义。     

旗山煤矿综放工作面损失煤量和回采率分析

介绍了综采放顶煤工作面整个回采过程,对工作面损失煤量进行了分类和计算,找出了煤量损失的原因,并对多个综放工作面的回采率进行比较分析,找到了影响回采率的基本要素,制定了防治措施。     

赵家寨煤矿综放工作面智能化改造研究

对赵家寨煤矿14025综放工作面采煤系统进行升级改造,设计一种综放工作面智能集控系统,该系统方案由支架电液控制系统以及自动化集控系统两大部分组成,分别对工作面采煤机械、监控设备、供液系统改造升级,通过改造基本实现14025工作面自动化采煤.     

综放工作面冒落顶煤放出控制

近年来我国综放开采技术取得了长足的进展。提高综放工作面采出率是备受关注的技术问题。研究顶煤冒落形态和顶煤放出控制,是进一步提高顶煤采出率的关键。分析了顶煤冒落形态的影响因素和冒落顶煤体的物理力学特性,在此基础上提出了顶煤放出的控制方法。     

综放工作面过渡支架放顶煤技术

目前,在我国的综采放顶煤工作面,均存在过渡支架不放顶煤的现象,这对矿井资源回采率造成了巨大的影响,也缩短了矿井服务年限。这里介绍了崔家沟煤矿成功地进行了过渡支架放顶煤试验,取得了明显的社会经济效益。     

马堡煤矿厚煤层综放工作面煤与瓦斯共采技术研究

针对马堡煤矿15108综放工作面瓦斯含量高、邻近层瓦斯涌出量大,以及工作面瓦斯易超限的难题,采用UDEC数值模拟方法,研究了综放工作面采场覆岩裂隙演化规律,确定出采空区瓦斯富集区。基于此,提出应用大直径走向长钻孔结合常规本煤层交叉钻孔、采空区插管等瓦斯抽采技术,现场实践结果表明:大直径走向长钻孔可实现断裂带卸压瓦斯的高效抽采,工作面瓦斯抽采率达71.39%,安全高效生产原煤68.1万t,累计抽采瓦斯505万m3,实现了煤与瓦斯的共采。     

柴家沟煤矿综放工作面优化设计

针对陕西集华柴家沟煤矿综放工作面现状,对其进行优化设计,使综放工作面设计更加适合该矿开采条件,更好地发挥综放开采的优越性,最大限度地回收煤炭资源。     

放矸工艺在综采放顶煤工作面的应用

通过对综采放顶煤工作面的丢煤分析，提出了减少丢三角煤的方法。     

综放工作面采空区遗煤自燃防控研究

针对塔山煤矿综放工作面采空区存在遗煤量大,漏风严重以及由其引起的采空区内遗煤自燃等问题,通过物理实验和CFD数值模拟,研究了高效复合泡沫对采空区遗煤自燃的防控效果。结果表明:遗煤自燃的指标性气体为CO;高效复合泡沫的堆积高度受倾角变化的影响较小,受灌注流量影响较大;灌注流量对高效复合泡沫扩散宽度具有一定程度的影响,但不如工作面倾角对其的影响大;高效复合泡沫具有灭火效率高,可向高处堆积,灭火后不易复燃的特点。该研究成果为塔山矿综放工作面采空区遗煤自燃的防控提供了一定的理论指导。     

综放煤矸低水平自然射线的涨落规律及测量识别分析

为研究综放开采煤矸的自动识别问题,提出了采用煤矸自然射线识别方法对放顶煤过程中放煤口的混矸进行测定识别,为此理论分析了矸石中低水平自然射线的涨落规律及测量时间对探测计数误差的影响,确定了放射性识别阈值及其精确判断阈值,通过实验的方法对矸石低水平自然射线的涨落规律及阈值进行了验证,确定了仪器的实时响应特性,研究结果为利用自然射线技术进行综放放煤口矸石出现的判断识别提供了依据,为综放工作面自动化放顶煤技术提供基础。     

庞庞塔煤矿综放工作面开采技术研究

针对庞庞塔煤矿的煤层赋存条件及地质条件,采用理论分析和数值模拟的方法,确定了9#煤层综放工作面的割煤高度为3.2 m,放煤高度为8.6 m,采放比1:2.69,最佳放煤步距为0.8 m,最佳放煤方式为单轮顺序放煤,并在9-301工作面进行工业性试验,顶煤回收率高达87.2%,取得了良好的经济效益。     

崔家沟煤矿综放工作面通风系统研究

对崔家沟煤矿综放工作面不同通风系统的优缺点进行了表明分析。高瓦斯矿井仅采用增加风量、加大巷道断面和增加巷道个数的方式很难从根本上解决瓦斯危害,反而带来了一些其它危害。因此,高瓦斯矿井在采取有效抽放措施的基础上,工作面采用单"U"型通风系统完全可行。