基于互联网的液压回路综合实验台设计

设计了利用互联网及远程控制的液压回路实验系统,可实现现场及远程的可视化实验及教学。教师和学生用电脑或手机在学校的多媒体教室、宿舍等网络信号覆盖的地方,通过实验台的排队申请系统,实现远程和互联网模式下的远程教学实验。试验台可以通过手动及计算机伺服控制系统进行调节,可进行20多种液压基本回路的实验。     

基于EWM-AHP模糊贝叶斯网络的储罐区风险分析

储罐区作为储库中的重大危险源,风险因素复杂繁多,有效的风险分析对于储罐区的安全运行至关重要。结合储罐区实际情况,用熵权法对层次分析所得各危险因素的风险权重值进行了修正,增加了权重数据的科学性,形成了多层次风险分析指标体系。针对储罐区数据来源少,各风险因素相关性复杂的特性,通过模糊分析进行风险因素先验概率的计算,构建贝叶斯网络实现了事故类型及概率的动态预测。该方法能很好地实现具有数据来源少、事故后果严重等事故特性的储罐区风险分析。     

矿用通风机监控系统设计及应用研究

通风机在保障矿井安全方面发挥着不可替代的作用,使用监控系统不仅能提升通风系统的运行可靠性,还可以降低一定的能源消耗。结合实际情况设计了矿用通风机监控系统,系统整体上可分为调度层、传输层和终端设备层三大部分。系统中使用的控制器为S7-1200型PLC控制器,利用各类专业传感器对通风系统的振动、温度、风量、电气、压力参数进行实时监测。基于模糊PID控制技术实现通风量的高效控制。PLC控制器的软件程序基于模块化思想进行设计,通过一个主程序对各子程序进行串联,从而实现系统的各项功能。将监控系统应用到通风机工程实践中,应用效果良好,达到了预期效果,为企业创造了良好的安全效益和经济效益,值得其他煤矿企业借鉴。     

钻孔随钻轨迹测量及三维可视化技术研究

针对矿井钻孔轨迹测量中存在的随钻测量技术落后、数据传输效率低、钻孔轨迹测量结果成图效果差等问题,提出了钻孔轨迹随钻测量、数据实时传输及数据三维可视化成图技术。该技术主要由钻孔随钻轨迹测量、钻孔轨迹实时监测装置、数据三维可视化成图及数据处理组成。钻孔随钻轨迹测量使用先进的无线随钻存储式测量方法,数据实时传输使用蓝牙或无线网络传输方式,利用CAD钻孔数据成图及利用专用处理软件进行钻孔数据三维可视化成图。研究表明,该套钻孔轨迹测量及数据处理方法可提高钻孔测量质量,提高数据处理效率及可视化效果。研究为煤矿安全服务提供了新的技术手段。     

地表水体下工作面开采安全性分析

为了避免大采高工作面重复开采沟通至地表水体,发生水害事故,采用关键层理论及相似材料模拟对工作面覆岩破坏规律进行了研究。基于关键层理论,确定了红石湾煤矿五煤及八煤覆岩中的关键层,并计算了导水裂隙带发育高度;根据煤层覆岩物理力学参数及地质条件,建立了相似材料物理模型,分别模拟了五煤开采、五煤和八煤开采条件下覆岩破坏高度。结合研究区构造发育条件及隔水层的隔水性能,核算了水体下防隔水煤(岩)柱的留设,明确了五煤和八煤开采不受地表水体的威胁。研究结果表明:对于大采高工作面重复开采条件下的覆岩破坏高度,经验公式并不适用,可以采用关键层理论及相似材料模拟来确定导水裂隙带发育高度。通过实例验证,对地表水体下工作面开采的安全性评价是科学合理的。     

巴拉素煤矿不同阶段水害问题防治技术研究

在我国西部地区煤炭资源丰富、水害问题严重。为了矿井在建设、生产等不同阶段所面临水害问题可得以有效防治,以侏罗纪煤田榆横北区巴拉素煤矿为例,通过对矿井地质、水文地质条件进行分析,确定主要充水水源和充水通道,并对2号煤层水进行涌水量预测,结合矿井不同阶段的水害隐患,提出相应的防治措施。结果表明:矿井采掘2号煤层时,2号煤层水、其顶板侏罗系延安组第四段和直罗组砂岩含水层水为矿井主要充水水源,覆岩导水裂隙带为主要充水通道。通过涌水量预测,分析确定采用水平廊道法预测的2号煤层水涌水量为防治水工作依据。结合现场实际,提出采用地面、井下等不同地段进行探查,物探、钻探等方法共同使用的综合方法,对后期矿井采掘过程中的顶板水、煤层水、采空区水、离层水等水害,提出相应的防治措施和方案。     

定向钻进技术在高瓦斯矿井大区域瓦斯抽采中应用效果

为满足煤矿井下大区域深部瓦斯抽采的需要,本文介绍了区域瓦斯治理的类型、钻探装备,分析了远端水平对接钻进技术、扇形多分支定向钻进技术和超长定向钻进技术对实际煤炭开采的影响,计算了运用超长定向钻进技术开采的井下瓦斯含量。生产实践表明：超长定向钻孔技术可以覆盖整个待采工作面,使得它比传统常规钻孔技术和扇形、半扇形钻孔技术治理煤矿井下大区域瓦斯效果更好。该技术对煤矿大区域瓦斯超前治理和矿井安全回采具有重要意义。     

基于虚拟现实的矿井探测装备培训系统

针对矿井使用的地球物理探测类装备复杂设备操作理论讲解、实物操作等传统方式培训效果不理想的问题,提出了基于虚拟现实技术的煤矿探测装备可视化培训系统。采用模块化设计方法,构建虚拟场景和配套设备,通过虚拟现实开发软件3DMax完成设备建模,通过Virtools软件实现虚拟装备和场景搭建、装备施工布置和虚拟装备操作使用;开发数据通信系统,实现硬件的数据采集与软件交互;通过设计研制,实现理论学习、动画模拟操作、培训管理等功能的物探装备培训系统。系统能够高度模拟真实设备且人机交互性强,操作简单易懂,在降低培训成本的同时有效提高了培训效果。     

CT层析成像技术在工作面复杂构造探测中的应用

由于综合机械化采煤技术不断提高及开采深度的增加，工作面内部地质异常构造制约着矿井高产高效、安全生产。因此需提前对内部地质异常构造进行精细探查、预测预报，为工作面安全回采提供指导。CT层析成像技术分辨率高且探测精度高，能够探查清楚工作面内部复杂构造的分布情况。采用CT层析成像技术对燕子山矿8208工作面进行探查分析，并进行回采验证。结果表明，CT层析成像技术对探查工作面异常构造效果较好，为工作面安全回采提供了重要保障。     

基于大数据地理信息系统的油气管道泄漏分析研究

目前,我国现存大批已运行多年的老油气管线,埋在环境复杂的地下并长期遭受金属腐蚀,特别是埋于地下的长输油气管道因为隐蔽性高、跨越距离远等因素,导致发生泄漏事故时泄漏点不易被发现。研究油气管道泄漏的检测与定位分析,对于制定应急维抢修方案以及减少泄漏事故损失具有重要意义。在测绘数据的基础上,利用VS2010开发平台配以空间数据库并结合地理信息系统提供的GIS插件、工具、组件库,搭建了油气管道及其附属设施的基于GIS的二维、三维表达平台,用于分析管线泄漏点的检测、定位以及制定维抢修方案。管道泄漏目标点的及时有效定位,提高了维抢修人员的工作效率,缩短了其到达事故地点的时间,减少了企业的直接经济损失并降低了泄漏事故对周边环境的进一步破坏。