基于H桥单元串联式多电平高压变频器在矿井提升机中的应用

针对某煤矿的主井提升机系统采用电动机转子串电阻调速方式存在运行损耗大的缺点,文章提出了一种对提升机电控系统进行H桥功率单元串联式多电平高压变频改造的方案,详细介绍了提升机PLC工艺控制系统的结构、主要技术特点以及变频传动系统实现的基本原理。实际应用表明,经改造后的矿井提升机高压变频系统运行稳定,完全达到了设计要求。     

基于蚁群优化的模糊神经网络控制器的应用研究

针对传统PID控制方式的不足,文章提出了一种新的永磁同步电动机控制策略,即采用蚁群优化算法对模糊神经网络控制器的3个因子参数ka、kb、ku进行全局优化,给出了永磁同步电动机的数学模型,详细介绍了模糊神经网络控制器的设计,分析了蚁群优化算法,并进行了仿真实验。仿真结果表明,基于蚁群优化模糊神经网络控制器的永磁同步电动机调速系统具有很强的鲁棒性和自适应性,动态响应快,能够较好地跟踪负载变化。     

羽状钻孔预抽矿井瓦斯过程的数值模拟研究

合理抽放瓦斯是解决煤矿瓦斯灾害的重要方法之一。文章在分析煤层瓦斯抽放过程机理的基础上,建立了羽状钻孔预抽瓦斯过程的数学模型,并对该模型进行了数值离散,同时采用牛顿-拉夫逊数值方法,将非线性方程组转化为线性方程组最终得以求解。数值模拟程序采用VB6.0编写,模拟了矿井瓦斯羽状钻孔预抽过程。通过矿山瓦斯抽放实际数据验证,羽状钻孔预抽矿井瓦斯过程的数值模拟结果基本反映了真实的瓦斯抽放情况,为进一步研究瓦斯抽放过程的参数优化奠定了基础。     

煤矿井下电磁干扰对通信和监控系统的影响分析

文章从电磁波在矩形巷道中的传输特性出发,分析了电磁波低于和高于截止频率的衰减特性,总结了井下各种电磁辐射干扰源产生干扰的情况。通过对井下电磁干扰实测数据的分析,得出井下电磁干扰的频段主要为500 MHz以下;当干扰源与通信和监控系统的距离为几米远时,其对系统基本不会产生影响。     

通风网络区域划分算法与程序实现

通风网络风道之间的风量依从关系对于通风网络的合理性分析具有重要意义。对于任意复杂的通风网络系统,有时很难从图形上直接判断出任意2条风道之间的风量依从关系。文章提出了通风网络任意风道影响区和依赖区的概念,指出其可用于任意风道之间的风量依从关系的分析;介绍了通风网络各风道依赖区、影响区划分方法以及任意风道之间归属度和依赖度计算方法,并采用C#语言编制了程序;最后用实例验证了文中所论及算法的正确性。     

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

罗河铁矿井下爆破振动对地表环境影响的监测与预测

为了研究罗河铁矿井下爆破振动对地表建筑物的影响,根据该矿的地表环境、爆破参数和爆破振动安全允许标准,采用NUBOX-6016振动监测仪,TP3V-4.5三维速度传感器和BM View软件对地表振动速度和频率进行两次监测。第一次3个点布置在地表离爆点为600 m、650 m、700 m的地方;第二次2个点布置在地表措施井和村庄附近。通过径、切、垂向的监测数据计算出最大合速度为0.757 cm/s,振动频率在30 Hz左右,远小于爆破安全规程所允许范围,得出该矿的爆破振动对地表的建筑物没有破坏作用。根据萨道夫斯基经验公式,用一元回归分析计算出三维方向相应K、α值,得出了三个方向的爆破振动速度预测公式,利用该公式可对今后地表建筑物的安全性进行预测,且为条件类似矿山爆破安全生产提供指导。     

露天煤矿高温爆破施工工艺与组织管理

为了安全高效地实施高温爆破作业,对高温爆破的安全保障措施、施工工艺流程和现场组织管理进行了研究和分析。首先,通过综合分析煤层自燃露天矿山地质条件、开采成本、施工效率、爆破器材性能等因素,提出从控制高温爆破环境、提高爆破器材耐热性能和优化爆破施工工艺三个方面共同构筑防火墙保障施工安全;其次,分析了高温爆破作业的施工工艺流程,其核心一是要进行大量的专项准备工作,并将爆破工艺环节中的警戒和联网前置以便缩短爆破器材留置在高温炮孔中的时间,二是抓好联网和装药两个重要工艺并明确操作标准和质量标准;最后,将安全保障措施和施工工艺要求落实到现场组织管理中并可靠执行。实践表明,通过规范化的安全措施、施工工艺和组织管理,能够实现安全高效的高温爆破作业。     

煤矿硬岩巷道掘进大直径炮孔爆破试验研究

增大药卷直径可提高炸药爆速,配以较大直径炮孔爆破能够增强岩石的破裂和破碎。为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效率,在液压凿岩台车施工巷道首次进行大直径炮孔和大直径药卷中深孔爆破试验研究,同时对各段雷管起爆延期时间进行优化,其中第2段雷管的延期时间由原先的25 ms增加至50 ms,目的是使掏槽爆破后岩石有足够的时间破碎、运动和抛掷出槽腔,形成新的自由面。并配用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构,爆破试验取得了良好的效果。     

基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计

以某煤矿自动化系统的建设为例,提出了一种基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计方案。该系统通过融合全矿井各传感器采集的数据,进行分系统的汇聚统计分析以及全系统的集成统计分析,可对煤矿生产过程中各机电设备的健康状况、故障、运行能耗作出判断,从而实现对煤矿生产的辅助决策支持。实际应用表明,该系统运行良好,提高了煤矿生产效率和管理水平。