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基于无线传感器网络的矿山压力监测系统设计及应用 被引量：9
1
作者 李潞斌 《煤炭工程》 北大核心 2012年第12期127-128,131,共3页
文章针对有线矿压监测系统断线频繁、可靠性低的问题,研制了应用无线传感网络技术的无线矿压监测系统,实现了煤矿井下采煤工作面支架工作阻力的实时监测,并在同煤晋华宫矿进行了工业性试验,结果表明:无线矿压监测系统具有功耗低、性能... 文章针对有线矿压监测系统断线频繁、可靠性低的问题,研制了应用无线传感网络技术的无线矿压监测系统,实现了煤矿井下采煤工作面支架工作阻力的实时监测,并在同煤晋华宫矿进行了工业性试验,结果表明:无线矿压监测系统具有功耗低、性能可靠、数据处理效率高等优势,能够满足井下支架压力实时监测的需要。 展开更多
关键词 矿压监测 无线传感器网络 ZIGBEE 顶板来压
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新疆乌苏市五号平硐采空区稳定性浅析
2
作者 哈斯其其格 伊永强 +1 位作者 韩芳芳 师德扬 《科技创新导报》 2013年第17期105-105,共1页
新疆乌苏市五号平硐开采有50年的历史,地面塌陷坑主要形成于上世纪70年代矿山开采过程中,大片的塌陷坑不仅破坏了优良的草场,且牛羊跌入塌陷坑时有发生,威胁了矿区及当地牧民生命财产安全。本次采用资料收集、物探等多种方法圈定了采空... 新疆乌苏市五号平硐开采有50年的历史,地面塌陷坑主要形成于上世纪70年代矿山开采过程中,大片的塌陷坑不仅破坏了优良的草场,且牛羊跌入塌陷坑时有发生,威胁了矿区及当地牧民生命财产安全。本次采用资料收集、物探等多种方法圈定了采空区范围,并采用导水裂隙带计算方法及移动盆地理论评价了采空区稳定性。 展开更多
关键词 五号平硐 采空区 稳定性 评价
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基于WPT-LMD预处理的震动信号有效辨识方法研究 被引量：3
3
作者 徐晓萌 吕平洋 +2 位作者 王菲茵 赵越超 刘文彪 《中国煤炭》 北大核心 2016年第3期37-42,共6页
提出了一种联合小波包分解(WPT)和局域均值分解(LMD)的信号预处理方法,并在此基础上使用改进的STA/LTA方法实现对震动信号的有效辨识。研究结果表明WPT-LMD预处理方法是一种省时、高效、自适应强的信号处理方法,对类微震的非线性、非平... 提出了一种联合小波包分解(WPT)和局域均值分解(LMD)的信号预处理方法,并在此基础上使用改进的STA/LTA方法实现对震动信号的有效辨识。研究结果表明WPT-LMD预处理方法是一种省时、高效、自适应强的信号处理方法,对类微震的非线性、非平稳、低信噪比信号有较好的应用效果,且能避免传统时频信号降噪处理方法应用时造成震相初至时刻偏移的弊端;联合改进的STA/LTA方法对超声波波速初至时刻拾取、实验室声发射测试、矿井现场爆破微震信号均表现了良好的应用效果;该种信号预处理方法特别适合于复杂煤层结构的微弱震动信号处理,开展此类研究将有助于提高煤矿现场微震监测的精度和效率。 展开更多
关键词 煤岩动力灾害 小波包变换 局域均值分解 STA/LTA方法 微震初相
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浅谈深部冲击矿压的分级预测技术 被引量：1
4
作者 董飞亚 《煤》 2011年第3期35-37,共3页
由于冲击矿压发生的复杂性,以及发生机理的局限性,单一的预测方法不能保证对冲击危险性的准确预测预报。采用综合指数法、微震监测法、数值模拟分析法、电磁辐射法和钻屑法相结合的分级预测体系,实现了在时间上从早期预测到即时预测,在... 由于冲击矿压发生的复杂性,以及发生机理的局限性,单一的预测方法不能保证对冲击危险性的准确预测预报。采用综合指数法、微震监测法、数值模拟分析法、电磁辐射法和钻屑法相结合的分级预测体系,实现了在时间上从早期预测到即时预测,在空间上从区域预测到局部预测、点预测,逐级排除和确认冲击矿压危险区。采用该技术对冲击矿压进行连续监测,实现了冲击危险的分级预测,提高了冲击矿压预测的准确性,对矿井安全生产具有重要的意义。 展开更多
关键词 冲击矿压 分级预测 综合指数法 微震监测法 数值模拟分析法 电磁辐射法 钻屑法
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高应力围岩灾变信息采集及智能预警 被引量：4
5
作者 金声尧 贾澎涛 +2 位作者 王鹏 杨继红 侯长民 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第6期170-175,共6页
针对煤矿围岩应力在线监测困难、灾害预警能力较弱的问题,通过自主设计的基于LoRa协议的围岩应力无线传感器和无线网关,实现了对井下围岩应力灾变的信息采集与数据传输。在围岩应力实时监测数据的基础上,应用深度学习理论,提出了应用自... 针对煤矿围岩应力在线监测困难、灾害预警能力较弱的问题,通过自主设计的基于LoRa协议的围岩应力无线传感器和无线网关,实现了对井下围岩应力灾变的信息采集与数据传输。在围岩应力实时监测数据的基础上,应用深度学习理论,提出了应用自适应矩估计优化算法的深度循环神经网络围岩灾变预警模型(Adam-DRNN),构建了高应力围岩灾变信息捕捉及智能预警系统。试验结果表明,Adam-DRNN预警模型具有较高的准确度和较强的泛化能力,与BP神经网络预警模型、支持向量回归预警模型和差分自回归移动平均预警模型相比较,预测效果分别提高了23.1%、2%和6.1%。高应力围岩灾变信息捕捉及智能预警系统实现了对工作面及巷道区域矿山压力的实时监控和智能预警,提高了矿井安全生产管理水平,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 围岩灾变 信息采集 无线传感器 循环神经网络 智能预警
原文传递
我国煤矿开采工作面顶板灾害及防治技术研究现状
6
作者 徐刚 张震 +13 位作者 张春会 范志忠 卢振龙 黄志增 陆闯 薛吉胜 王传朋 陈法兵 李岩 刘前进 李正杰 孙晓东 蔺星宇 马镕山 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第5期13-38,共26页
从岩层控制理论、监测预警技术及装备、矿压规律及数据分析、防控手段等方面系统地阐述了当前我国煤矿开采工作面顶板灾害方面的研究现状。当前工作面顶板灾害依然是制约我国煤矿安全生产的重要因素,近两年来无论是顶板灾害起数还是伤... 从岩层控制理论、监测预警技术及装备、矿压规律及数据分析、防控手段等方面系统地阐述了当前我国煤矿开采工作面顶板灾害方面的研究现状。当前工作面顶板灾害依然是制约我国煤矿安全生产的重要因素,近两年来无论是顶板灾害起数还是伤亡人数,均呈明显上升的趋势,顶板灾害防控依然严峻。在矿压基础理论研究方面,国内科研人员相继提出了“砌体梁”、“传递岩梁”、“组合悬臂梁–铰接岩梁”、“切落体”和“分区支撑理论”等力学结构模型,明确了不同岩层赋存条件下顶板灾害致灾机理;在顶板灾害监测预警方面,我国煤矿已经开始摆脱传统单一的近场矿压监测,逐步向工作面近、远场顶板状态联合实时监测、动态感知、协同预警发展,实现矿压监测系统监测近场支架工作阻力、顶板下沉量、煤体应力等,微震监测系统监测工作面远场上覆岩层顶板断裂位置和能量大小;在矿压规律及数据分析方面,总结了浅埋深、坚硬顶板、非坚硬顶板不同围岩赋存状态下工作面矿压规律,明确了各条件下支架工作阻力的增阻特性;在顶板灾害防治方面,针对不同围岩赋存条件下易发生的顶板灾害类型,形成了相对应的顶板灾害防治技术,针对矿压显现较强烈,容易发生顶板灾害的坚硬顶板矿井,通过顶板深孔爆破、浅孔水力压裂、井下定向区域水力压裂、地面水力压裂等技术,有效地预防了顶板灾害的发生。总体而言,我国工作面顶板灾害防控理论及技术体系仍在不断完善,随着新技术的不断发展和智能化矿井的建设,顶板灾害的智能预警及联动防控将获得更大的发展。 展开更多
关键词 顶板灾害 致灾机理 监测预警 矿压特征 灾害防治
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基于uCAN总线的矿山压力监测远程传输解决方案 被引量：8
7
作者 付东波 《煤矿开采》 北大核心 2010年第4期121-124,共4页
针对煤矿矿山压力监测的环境参量的特点及监测手段和方法不规范等现状,在目前应用较广的CAN总线的基础上提出一种uCAN总线,通过增强CAN总线硬件收发器的发送信号强度与降低通讯速率来改善CAN总线远程数据传输的通讯质量,进而提出矿山压... 针对煤矿矿山压力监测的环境参量的特点及监测手段和方法不规范等现状,在目前应用较广的CAN总线的基础上提出一种uCAN总线,通过增强CAN总线硬件收发器的发送信号强度与降低通讯速率来改善CAN总线远程数据传输的通讯质量,进而提出矿山压力监测系统的解决方案。实际应用表明,这种解决方案通讯距离长、数据准确可靠,是一种可选的矿山压力监测解决方案。 展开更多
关键词 uCAN总线 矿山压力 远程传输 监测 现场总线
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微地震监测技术在回采工作面矿压显现规律中的应用 被引量：3
8
作者 张仰强 《能源与环保》 2018年第4期13-17,共5页
工作面回采导致上覆岩层破坏,上覆岩层的破坏与煤矿顶底板突水、冲击地压、煤与瓦斯突出等事故发生密切相关,对回采工作面矿压显现规律的研究是保障煤炭安全开采的关键之一。回采工作面在覆岩破坏过程中,由于应变能的释放,产生相应强度... 工作面回采导致上覆岩层破坏,上覆岩层的破坏与煤矿顶底板突水、冲击地压、煤与瓦斯突出等事故发生密切相关,对回采工作面矿压显现规律的研究是保障煤炭安全开采的关键之一。回采工作面在覆岩破坏过程中,由于应变能的释放,产生相应强度较弱的地震波(微地震波)。微地震监测技术能够实现实时动态三维空间的整体监测。对鲁西煤矿3上107工作面回采过程中覆岩破坏产生的微地震事件进行了监测,通过对监测到的微地震事件定位计算,证实微地震发展演化与采场覆岩破坏密切相关。鲁西煤矿3上107工作面矿压显现规律的微地震监测分析表明,顶板来压时微地震事件数达到高峰,顶板的来压完成时微地震事件数下降,据此得出3上107工作面基本顶来压步距为23.3 m。与通过现场实测得出的基本顶来压步距24.3 m基本吻合,说明采用微地震监测技术研究回采工作面显现规律是可行的,从而为回采工作面矿压显现规律的研究提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 回采工作面 矿压显现规律 微地震 事件 监测
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三维光纤光栅微震加速度传感器研究 被引量：5
9
作者 艾纯明 孙振明 +2 位作者 吴姗 张静远 杨云鹏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2014年第6期64-67,共4页
由矿震引发的灾害严重制约着矿产资源合理开发与利用。为实现对矿山动力灾害活动规律的预警,将光纤光栅加速度传感器引入微震监测。基于传统的单维测量手段,设计了一种三维加速度传感器,并通过理论计算得出该系统固有频率为2800.6Hz,工... 由矿震引发的灾害严重制约着矿产资源合理开发与利用。为实现对矿山动力灾害活动规律的预警,将光纤光栅加速度传感器引入微震监测。基于传统的单维测量手段,设计了一种三维加速度传感器,并通过理论计算得出该系统固有频率为2800.6Hz,工作频率为0~840Hz和3640~4200Hz,灵敏度系数为0.32pm/m/s2。室内试验结果表明该传感器达到了同时测量加速度三分量的目的。采用FFT变换将中心波长变化曲线转化成了频率强度曲线,可以同时测定振动的加速度大小和方向。 展开更多
关键词 光纤光栅 加速度传感器 矿山微震
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某钨矿地压活动与防范措施 被引量：1
10
作者 徐锋 周仁勇 《世界有色金属》 2016年第8期132-133,共2页
在调查某钨矿近期地压显现及分析1972年地压活动情况的基础上,对矿区地压活动产生原因及影响因素进行分析,提出地压活动的防范措施。
关键词 某钨矿 地压活动 防范措施
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深部采煤工作面上覆岩层裂隙带发育高度研究
11
作者 姜京福 蔺成森 李鹏 《煤炭技术》 北大核心 2017年第7期42-44,共3页
根据唐口煤矿深部采煤工作面地质及回采技术特点,建立了UDEC数值计算模型,对工作面覆岩的应力、位移、塑形变形区等参量展开了系统研究。模拟结果显示,在1307工作面回采影响下,导水裂缝发育高度达到48.1 m,冒落带高度为14.6 m。
关键词 深部开采 顶板水 覆岩结构 裂隙带
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深部不规则大孤岛工作面冲击地压预测与防治技术 被引量：16
12
作者 刘宝珠 《中国煤炭》 北大核心 2013年第6期46-49,共4页
以开滦唐山矿深部、形状不规则、大孤岛冲击煤层工作面为试验研究对象,研究了该地质开采条件下的冲击地压现象的发生机理、冲击地压预测与防治方法、工作面安全开采条件等;建立了深部不规则大孤岛工作面条件下冲击地压现象预测与防治理... 以开滦唐山矿深部、形状不规则、大孤岛冲击煤层工作面为试验研究对象,研究了该地质开采条件下的冲击地压现象的发生机理、冲击地压预测与防治方法、工作面安全开采条件等;建立了深部不规则大孤岛工作面条件下冲击地压现象预测与防治理论体系。利用现场试验、计算机数值模拟和理论分析等手段,初步掌握了深部不规则大孤岛工作面复杂条件下冲击地压发生的机理、冲击地压预测方法,通过试验得到解决深部不规则大孤岛工作面冲击地压的新方法。 展开更多
关键词 孤岛工作面 冲击地压 应力场 预测方法
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采空区顶底板收敛监测系统研究
13
作者 袁本胜 王平 +2 位作者 蔡永顺 刘强 石峰 《矿冶》 CAS 2021年第1期1-5,共5页
传统的采空区顶底板收敛监测手段存在精度低、需外部供电、集成度低、故障率高、不易扩展等缺点,通过对磁致伸缩传感器、ZigBee无线通信技术和MESH自组网技术的研究,搭建了一套本地供电、高集成度、高精度、高防护、易诊断、易扩展的采... 传统的采空区顶底板收敛监测手段存在精度低、需外部供电、集成度低、故障率高、不易扩展等缺点,通过对磁致伸缩传感器、ZigBee无线通信技术和MESH自组网技术的研究,搭建了一套本地供电、高集成度、高精度、高防护、易诊断、易扩展的采空区顶底板收敛监测系统。通过现场工业试验,验证了该系统的精度可达到亚毫米级,它能够在采空区这种黑暗、潮湿、无线信号不覆盖、缺乏外部供电等特殊环境下稳定快捷地获得采空区顶底板收敛信息,为矿山提供了一种更稳定更直观的用于井下地压监测的新装备。 展开更多
关键词 地压监测 顶底板收敛 采空区稳定性监测
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光纤微震监测系统及其在五阳煤矿的应用研究 被引量：1
14
作者 张华 胡宾鑫 +2 位作者 朱峰 王纪强 宋广东 《山东科学》 CAS 2023年第5期60-66,84,共8页
光纤微震监测技术通过观测分析生产活动中产生的微小振动事件,对其进行监测预警,具有无源、可靠性高等优点。传感器垂直安装在巷道帮部锚杆上,监测分站安装在硐室内,传感器与监测分站通过敷设的光缆形成监测网络。采用单纯形法进行震源... 光纤微震监测技术通过观测分析生产活动中产生的微小振动事件,对其进行监测预警,具有无源、可靠性高等优点。传感器垂直安装在巷道帮部锚杆上,监测分站安装在硐室内,传感器与监测分站通过敷设的光缆形成监测网络。采用单纯形法进行震源定位,此方法在定位计算过程中不会出现发散问题,稳定性高,在求解过程中不需要求解偏导和逆矩阵,降低了运算量,提高了运算效率,每只传感器可以根据实际情况采用不同波速进行计算,更加符合实际情况。光纤微震监测系统安装于山西五阳煤矿,进行了初步的监测应用,并对监测结果进行了分析,结果证明该系统能够监测矿山活动,发挥预警功能,对安全生产起到了积极作用。 展开更多
关键词 光纤加速度传感器 微震监测 单纯形法 监测预警
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地下采空区探测技术研究 被引量：13
15
作者 余乐文 张达 张元生 《中国矿业》 北大核心 2015年第S1期336-338,共3页
本文在阐述了地下采空区探测必要性的基础上,对采空区探测技术方法进行了分类,分析了各探测方法的工作原理及优缺点,提出了三维激光扫描技术将成为未来采空区探测技术发展趋势,为采空区综合治理提供解决方案。
关键词 采空区 探测技术 方法 激光扫描
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一种测量矿压变化的钻孔检测仪
16
作者 李春玉 《煤炭工程师》 北大核心 1989年第5期45-45,31,共2页
为监测煤层顶板和煤柱中压力的变化需要一种简单而有效的仪器。 美国矿业局研制了一种可靠的、容易制造和安装的钻孔检测仪来测量顶板和煤柱中压力的变化。它利用一对铝板与铜制平板式液力袋组成的测压装置来监测地压。
关键词 煤层 顶板压力 矿压 钻孔检测仪
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大采高综采工作面矿压显现规律研究 被引量：4
17
作者 胡耀伟 《能源与节能》 2019年第12期31-32,共2页
以山西新良友煤矿52301工作面为例,对大采高综采工作面矿压显现规律进行了研究。通过在52301工作面布置上部、中部和下部3条测线,对液压支架立柱受到的工作阻力进行现场观测,从而得到大采高综采工作面矿压显现规律。52301工作面上覆岩... 以山西新良友煤矿52301工作面为例,对大采高综采工作面矿压显现规律进行了研究。通过在52301工作面布置上部、中部和下部3条测线,对液压支架立柱受到的工作阻力进行现场观测,从而得到大采高综采工作面矿压显现规律。52301工作面上覆岩层的初次来压步距、周期来压步距分别约为39.8 m、24.55 m,工作面端部由于受到巷道矿压显现的叠加影响,来压步距要小于工作面中部。 展开更多
关键词 大采高综采工作面 矿压观测 来压步距
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利用3700系列声波下井逻辑控制深度推移长源距声系的技术实现
18
作者 周国忠 《声学与电子工程》 1995年第1期43-45,48,共4页
利用我国广为使用的3700系列测井系统声波下井逻辑控制CSU系列长源距声系的收发状态,构成新的长源距声波.本文介绍长源距声波测井仪的优点及井眼补偿和深度推移井眼补偿时差测量方法,给出由3700系列下井逻辑实现长源距声波时差测量的主... 利用我国广为使用的3700系列测井系统声波下井逻辑控制CSU系列长源距声系的收发状态,构成新的长源距声波.本文介绍长源距声波测井仪的优点及井眼补偿和深度推移井眼补偿时差测量方法,给出由3700系列下井逻辑实现长源距声波时差测量的主要时序关系及逻辑控制硬件实现简化框图. 展开更多
关键词 声波测井 时差测量 下井逻辑 长源距
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基于小波散射分解变换的煤矿微震信号智能识别 被引量：7
19
作者 樊鑫 程建远 +3 位作者 王云宏 栗升 段建华 王盼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2722-2731,共10页
微震信号是一种典型的时变非平稳信号,微震监测系统在高噪声环境下采集信号的信噪比偏低,影响了微震事件的识别准确率和精度,现有的微震事件识别方法仍然存在低速率、高时延、低精度等问题。以小波理论为基础,提出利用小波散射分解变换... 微震信号是一种典型的时变非平稳信号,微震监测系统在高噪声环境下采集信号的信噪比偏低,影响了微震事件的识别准确率和精度,现有的微震事件识别方法仍然存在低速率、高时延、低精度等问题。以小波理论为基础,提出利用小波散射分解变换提取微震事件和噪声信号的特征,计算2类信号的特征系数,并构成相应的特征矩阵;基于微震信号低频特性、不可预知性和突发瞬态性的特点,对比分析了小波散射分解变换结构的主要参数:时不变尺度、散射分解次数和质量因子对特征矩阵维数的影响;通过调整参数的大小有效控制特征矩阵维数,提高运算效率,最终选择出最优的特征矩阵,利用SVM分类对360组煤矿微震信号进行分类识别。实验结果表明:①小波散射系数构成的特征矩阵可以有效区分微震事件信号与噪声信号,且事件信号特征系数变化趋势具有突变性,噪声信号特征系数变化趋势表现为无序性;②采用3次小波散射分解变换构成的特征矩阵,可有效表征微震事件信号与噪声信号的差异特征,提高程序运算效率,而随着变换次数增加,事件信号的低频部分更明显;③在时不变尺度和变换次数确定的情况下,为得到最优特征矩阵,各阶小波散射变换的质量因子选择不宜过大。 展开更多
关键词 微震监测 小波散射分解 信号分析 特征提取 智能识别
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紫金煤矿软岩条件下原岩地应力测试方法的选择 被引量：2
20
作者 范文生 《中国煤炭》 北大核心 2012年第6期59-60,84,共3页
针对紫金煤矿地质条件复杂、区域构造多、水平应力较大的特点,选择钢弦式应力盒作为测定原岩应力的传感器,对该矿埋深580m的3204工作面进行了地应力测试,给出了地应力分布的大小和方向。结果表明,紫金煤矿三采区2#煤层区域的应力分布特... 针对紫金煤矿地质条件复杂、区域构造多、水平应力较大的特点,选择钢弦式应力盒作为测定原岩应力的传感器,对该矿埋深580m的3204工作面进行了地应力测试,给出了地应力分布的大小和方向。结果表明,紫金煤矿三采区2#煤层区域的应力分布特征以水平应力为主,约为垂直主应力的1.3倍;且区域性明显,不同位置的原岩应力方向不同,差别较大。 展开更多
关键词 松软煤层 复杂煤层 地应力测试 钢弦式应力盒
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