虚拟仿真技术在监控无人综采工作面的应用

针对目前国内的无人综采工作面存在的问题,提出运用Unity3D虚拟显示软件建立综采工作面模型,通过无人综采工作面设备(重点是液压支架)的实时数据反馈,模拟其运动过程的姿态,以便更好地监视和控制设备的运行,对无人工作面监视和控制的实现提供一种新的辅助手段。重点介绍虚拟仿真技术方案的架构、关键设备和相关协议,及实现的原理与方法。     

基于Unity3D的综采工作面全景虚拟现实漫游系统设计

针对煤矿井下工作环境恶劣、教育培训手段缺失的问题,设计了基于Unity3D的综采工作面全景虚拟现实漫游系统。系统首先基于虚拟现实场景构建及3D虚拟模型制作技术,宏观上对综采工作面进行了布置,为用户提供了在综采工作面中自由漫游的直观感受;建立了综采工作面的整个环境,实现了综采设备的三维虚拟展示和运动仿真模拟;同时基于交互理论,对其与综采设备的人机交互进行了深入设计,使用户能够完整与真实地体验煤矿井下综采工作面的整个生产过程。利用虚拟现实技术将煤矿综采工作面的布置全景与动态运动生动形象地展示出来,为煤矿企业等单位提供一种全新的培训技术手段。     

综采工作面安全快速回撤技术研究

针对目前综采工作面回撤过程中存在的效率低、管理混乱、危险因素多的现状,在孙家岔龙华煤矿30106综采工作面回撤过程中运用辅巷多通道式回撤方法,实现了综采工作面的安全快速回撤,确保了工作面回撤期间的安全稳定。     

煤矿综采工作面噪声的分析

针对综采工作面目前存在的噪声问题,以某煤矿为研究对象,运用环境科学、人机工程学观点和模糊数学理论对综采工作面噪声进行分析与评价,并提出改善综采工作面噪声的方法和措施,从而提高工作效率。     

综采工作面环境子系统的系统动力学模型

运用系统动力学的方法对影响综采工作面生产系统的环境因素进行系统分析，并在此基础上建立了综采工作面环境子系统的系统动力学模型，为研究整个综采工作面生产系统奠定了基础。     

基于虚拟现实技术的矿井综采工作面矿压显现仿真系统

以提升矿井综采工作面矿压显现仿真精度和仿真环境视觉效果为目的,研究基于虚拟现实技术的矿井综采工作面矿压显现仿真系统。系统利用Multigen软件构建矿井工作面矿压显现仿真环境,获取矿井综采工作面矿压参数,并利用该参数建立外部数据库和场景数据库,经过场景调度外部数据库与场景数据库实施场景建模、场景形象建模、几何建模等流程建立矿井工作面矿压显现仿真系统,以场景漫游与交互控制实现矿井综采工作面矿压显现操作。实验结果表明,矿井工作面矿压显现系统虚拟场景画面逼真,功能齐全,可有效仿真矿井工作面矿压环境;获取的矿井当前矿压数值与实际值很接近,仿真精准度高。     

关于综采工作面拐弯的技术分析

文章介绍了综采工作面拐弯、甩斜子时的过程和方法。为今后综采工作面拐弯有经验可寻。     

综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测,运用气固两相流动理论,提出粉尘运动的数学模型,针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟,得出模拟结果与实测数据相吻合,并提出综采工作面除尘方法的建议.     

智能化综采工作面实时虚拟监测方法与关键技术

针对数字化综采工作面的场景构建、虚实交互通道和虚拟模型驱动三大基础问题,提出一种面向智能化综采工作面的实时虚拟监测方法,对高可信度煤层装备联合虚拟仿真与协同规划、实时可靠信息获取与"虚实融合"通道构建技术和虚实融合与感知一致性呈现等方法进行研究,具体包括:①基于Unity3D开发特点和模型所需特性,分别完成了三机装备数字模型和煤层顶底板模型的构建,将虚拟装备布置在虚拟煤层中,实现各装备之间的虚拟协同以及装备与煤层之间的关系构建,完成了虚拟煤层环境下的装备协同推进仿真并对装备群协同运行进行虚拟规划,实现了高仿真度综采虚拟场景的构建;②在装备反映位姿信息的关键位置上布置传感器,通过一系列接口和通道,构建Unity3D与组态软件、数据库和计算软件之间的信息交互。采用分布式协同的驱动模式,优化了数据的传输处理,最终将综采装备的实时运行数据导入虚拟平台,驱动虚拟设备运行,实现了稳定可靠的传感信息协同与调度;③构架了复杂综采虚拟场景实时驱动框架,研究了基于底层模型驱动虚拟单机关键技术,提出了采运装备协同仿真与实时数据驱动的方法、采煤机自动调高方法、刮板输送机和支架协同仿真与实时数据驱动方法、虚拟液...     

综采工作面收尾技术研究与应用

陈四楼煤矿于1997年投产,随开采年限的增加矿井开采深度逐渐增加,综采工作面回采条件日益复杂,综采工作面布置受地质构造影响越来越大,致使小储量的综采工作面出现次数和综采工作面搬家次数逐渐增多,综采工作面收尾越发频繁。采取合适的综采工作面收尾方法,对提高综采工作面收尾速度、确保综采工作面收尾安全起到至关重要的作用,对确保综采工作面安全、高效回撤起到至关重要作用,对缓解矿井采掘接替紧张也起到一定作用。介绍了陈四楼煤矿2802综采工作面地质条件、主要生产系统及设备布置,通过对比、分析,总结和说明了综采工作面收尾上网上绳阶段及扩通道阶段采用的两种不同方法的优缺点,为今后综采工作面收尾方法的选取提供了理论和实践依据。     

综采放顶煤工作面过无炭柱的实践

山西兰花集团大阳煤矿是一座年产150万t的高产高效矿井，采区内无炭柱较多。随着矿井采煤机械化程度的提高，无炭柱对高效机械化生产的影响越来越大，通过加强顶板管理、改进采煤工艺、加强生产组织管理，完全可以实现含无炭柱综采放顶煤工作面的高效安全回采。以大阳煤矿3105综采放顶煤工作面为例，介绍了综放面平推过无炭柱条件下的丁贞板管理、开采工艺及生产组织管理等方面的成功经验。     

综采面拆除过程预留切眼支护关键技术

垞城煤矿92103综采工作面已回采至既定回采线,外段运输巷与工作面呈70°夹角,随着工作面的回采,工作面倾斜长度逐渐变短,需将综采回采工艺改为炮采工艺。介绍了综采工作面拆除预留炮采面切眼支护工艺,采用锚网索梁联合支护的方法,有效解决了预留切眼的顶板支护难题。     

大采高长壁综采技术在厚煤层开采中的应用

嵩阳东升(登封)煤业有限公司15104工作面煤层平均厚5.5 m,采用大采高综采技术进行开采。通过现场实测,分析了工作面矿压显现规律,并对大采高工作面煤壁片帮与设备倾倒、下滑问题进行了探讨,在此基础上介绍了开采方法与液压支架的选型。研究表明,支架工作阻力选择合理,呈正态分布状态,能够有效控制工作面的围岩稳定。     

复杂条件下综采工作面顺拉回采关键技术分析

随开采年限的增加矿井开采深度逐渐增加,采煤工作面回采条件日益复杂,采掘接替紧张的问题逐渐凸显。采取提高采煤工作面单产、降低巷道掘进率的回采方法已经成为缓解矿井采掘接替紧张的主要方法。分析了陈四楼煤矿21011综采顺拉工作面地质条件、巷道布置、主要生产系统及回采期间的主要影响因素,总结了复杂条件下综采工作面顺拉回采过程中需解决的主要问题和解决问题的方法,为类似条件综采工作面顺拉回采积累了宝贵经验。     

工作面泵站自动控制系统的研究与实现

通过对综采工作面泵站自动控制系统的工作原理、系统组成、基本功能及关键元部件的分析,阐述了采用泵站自动控制的优点,认为采用泵站自动控制系统是综采工作面技术升级的必然结果,是综采工作面向智能型发展所不可缺少的一部分,必将得到广大煤矿用户的重视和认可。     

综采工作面停产期间防灭火监测及管理

以长期停产的综采工作面为例,介绍了通风系统调整、封堵漏风通道、采空区蓄水、喷洒阻化剂及注氮防灭火等综合防灭火技术管理手段。以综采工作面架间温度、采空区温度,工作面架间CO,采空区、工作面回风巷CO及自然发火标志性气体为监测对象,经现场试验,综采工作面采空区及回风隅角CO浓度显著降低,综采工作面采空区温度显著降低。通过综合防灭火措施的有效实施,破坏了采空区遗煤自然发火所需的蓄热条件,杜绝了采空区自然发火隐患,取得了良好的防灭火效果,保证了综采工作面在停产期间的安全,为工作面后期正常安全回采创造了有利条件。     

煤矿井下综采面瓦斯治理研究

矿井中的瓦斯是威胁煤矿安全生产的重要根源之一。以某高瓦斯综采工作面为例,详细介绍了瓦斯治理的方案。对该综采工作面的基本情况进行了简要介绍,根据相关经验理论公式对该综采工作面的瓦斯涌出量进行了预测计算,确定的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量分别为1.585 m3/t和31.7 m3/min。从高抽巷、瓦斯预抽采、高位钻孔抽采以及采空区埋管等多个角度详细介绍了高瓦斯工作面的综合治理措施。实践经验表明,基于本文所述的瓦斯治理方案取得了很好的应用效果,将工作面中的瓦斯浓度严格控制在了安全范围以内,取得了很好的安全效益和经济效益。     

刀把式综采工作面对接技术

基于矿井地质条件限制,根据综采工作面实际煤层变薄情况,对综采工作面进行分块段开采,在回采过程中面临着支架、输送机中间对接和延长等技术难题。结合跃进矿实际,阐述了综采工作面支架、输送机对接时控制综采支架间隙以及输送机对接的工艺和方法,为上下段刀把式工作面开采、工作面支架和输送机对接积累了经验。     

寺河矿综采工作面采空区瓦斯来源分析及治理

从寺河矿综采工作面回采情况来看,采空区瓦斯涌出量比较大,制约工作面安全高效生产。以5302综采工作面为例,对综采工作面采空区瓦斯涌出来源进行了分析,并根据瓦斯来源制订了相应的瓦斯治理措施。通过对采空区瓦斯采取针对性治理措施,工作面风排瓦斯涌出量降低了20%,配风量减少了20%,工作面回采期间瓦斯状况得到明显改善,有效确保了大采高综采工作面的安全高效生产。