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再论含水层富水性评价的“富水性指数法” 被引量:31
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作者 曾一凡 武强 +4 位作者 杜鑫 刘守强 昝军才 窦桂东 吴章涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2423-2431,共9页
针对现有含水层富水性评价方法中指标权重均为固定不变的常权,忽略了单个主控因素内部之间的变化和多个因素组合状态下的变化,在“富水性指数法”思想指导下,提出了一种基于分区变权理论的富水性指数法,不仅能确定不同评价指标的权重,... 针对现有含水层富水性评价方法中指标权重均为固定不变的常权,忽略了单个主控因素内部之间的变化和多个因素组合状态下的变化,在“富水性指数法”思想指导下,提出了一种基于分区变权理论的富水性指数法,不仅能确定不同评价指标的权重,而且能确定同一指标处于不同状态值时的不同权重。从影响含水层富水性的岩性差异、水力特性、构造因素、地球物理参数4个方面出发,建立了能够较为全面真实刻画富水性分布规律的四大类十六小类主控因素体系;提出了主控因素指标值标准化以及无量纲化处理方法,为多因素的信息融合分析奠定了基础;应用变权理论,运用动态聚类中的K-均值聚类方法划分了主控因素各指标的变权区间阈值,研究了状态变权向量的构建及调权参数的确定方法,定量确定各主控因素对含水层富水性的相互作用关系以及相对重要性大小;构建了基于变权理论的富水性指数评价方法和数学模型。同时以彬长矿区小庄煤矿巨厚洛河组砂岩裂隙含水层为例,详细说明了基于分区变权理论的富水性指数法的具体实施步骤,利用5组抽水试验数据对评价结果进行了校正;结果表明小庄煤矿洛河组充水含水层富水性强度从西北向东南呈递减趋势,较强~强富水区主要分布在二、三盘区,一盘区西部边界也有小范围分布;中等富水区呈条带状分布于矿区中部偏西和五盘区西北部,其余地区为较弱~弱富水区。最后,将其与传统常权评价结果对比,证明变权模型更能体现含水层非均质的特性,预测精度更高。 展开更多
关键词 富水性指数 变权模型 洛河组含水层 多源信息融合
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顺层钻孔预抽煤层瓦斯精准布孔模式及工程实践 被引量:20
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作者 林海飞 季鹏飞 +3 位作者 孔祥国 李树刚 窦桂东 李可 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1220-1234,共15页
顺层钻孔预抽瓦斯技术是降低煤层瓦斯含量的有效方法之一,合理的布孔参数是提高煤层瓦斯预抽效果的关键。为提高顺层钻孔布孔精准性和科学性,建立了含瓦斯煤体流固耦合抽采模型,基于响应面法设计布孔参数优化方案,运用COMSOL Multiphys... 顺层钻孔预抽瓦斯技术是降低煤层瓦斯含量的有效方法之一,合理的布孔参数是提高煤层瓦斯预抽效果的关键。为提高顺层钻孔布孔精准性和科学性,建立了含瓦斯煤体流固耦合抽采模型,基于响应面法设计布孔参数优化方案,运用COMSOL Multiphysics模拟软件分析了地质因素(煤层瓦斯含量、透气性系数)和工程因素(抽采负压、钻孔直径、布孔间距)交互作用对钻孔预抽煤层瓦斯的影响规律,提出钻孔间最大瓦斯压力与达标压力比(P_(max)/P_(b))的布孔参数判定指标,创新了煤层“分时分区”式顺层钻孔预抽煤层瓦斯精准布孔方法,得到适用于不同煤层瓦斯赋存特征的最优钻孔布置参数,并进行现场试验。结果表明:预抽初期,相邻钻孔间抽采叠加效应不明显;随着预抽时间延长,抽采叠加效应越发显著,垂直钻孔方向的抽采达标区域逐渐由孤立向复合转变。不同预抽时间下,P_(max)/P_(b)对各因素的敏感性依次为:布孔间距>煤层瓦斯含量>透气性系数>钻孔直径>抽采负压。不同预抽时间下,煤层瓦斯含量和透气性系数的交互作用响应等值线分布密集,2者对P_(max)/P_(b)影响非常显著,并且对P_(max)/P_(b)数值影响较大;工程因素中抽采负压与钻孔直径的交互作用响应等值线呈圆形分布,说明二者交互作用不明显;在布孔间距与地质因素交互作用下,响应等值线沿布孔间距方向更为密集,布孔间距对P_(max)/P_(b)影响仍然是显著的,与单因素分析结果相互佐证。试验工作面采用“分时分区”式顺层钻孔精准布孔方法确定的合理布孔参数依次为:抽采负压24.0 kPa、钻孔直径113 mm、布孔间距6.0 m;经优化预抽钻孔参数后,现场瓦斯预抽效果良好且预抽达标检验合格,实现了煤层瓦斯精准预抽。 展开更多
关键词 瓦斯精准抽采 顺层钻孔 交互作用 布孔优化 分时分区
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厚煤层综放开采对覆岩含水层影响评价及防治水措施研究 被引量:17
3
作者 昝军才 窦桂东 +1 位作者 吴章涛 刘明武 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期120-123,共4页
针对西部矿井高产高效生产模式下造成矿井防治水工作难度增加的问题,以小庄煤矿4#煤层综采放顶煤工作面为工程背景,采用关键层理论、数值模拟、比拟分析三种不同方法研究确定了小庄煤矿4#煤层综采放顶煤开采的裂采比,并采用'三图-... 针对西部矿井高产高效生产模式下造成矿井防治水工作难度增加的问题,以小庄煤矿4#煤层综采放顶煤工作面为工程背景,采用关键层理论、数值模拟、比拟分析三种不同方法研究确定了小庄煤矿4#煤层综采放顶煤开采的裂采比,并采用'三图-双预测法'评价了综采放顶煤开采对地下含水层的影响,为确保小庄矿4#煤层工作面安全回采提出了防治水措施。研究结果表明:小庄煤矿采用综采放顶煤开采覆岩裂采比最大为20. 30,覆岩破坏最大高度为243. 6m,导水裂缝带发育高度将波及到宜君组含水层和洛河组下段含水层。 展开更多
关键词 厚煤层 综采放顶煤开采 含水层 防治水
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高瓦斯易自燃厚煤层防灭火技术 被引量:10
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作者 原德胜 任万兴 +4 位作者 郭魏虎 张进军 武光辉 昝军才 郭庆 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第2期125-127,共3页
以彬长矿区为例,建立煤自燃预测预报体系,阐述了针对工作面不同回采时期的灾害特点,分阶段进行治理的防灭火技术体系,重点介绍了不同回采时期的防灭火技术方案和参数,即在回采初期利用高抽巷灌注防灭火介质,在中期采用上下隅角封堵漏风... 以彬长矿区为例,建立煤自燃预测预报体系,阐述了针对工作面不同回采时期的灾害特点,分阶段进行治理的防灭火技术体系,重点介绍了不同回采时期的防灭火技术方案和参数,即在回采初期利用高抽巷灌注防灭火介质,在中期采用上下隅角封堵漏风和架间注凝胶隔离带的防灭火技术,在采后封闭期采用转储式液态CO_2进行惰化与冷却,先后成功治理了10余次的浮煤氧化现象。 展开更多
关键词 高瓦斯 自燃 防灭火 厚煤层
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特厚煤层综采工作面矿压显现规律研究 被引量:11
5
作者 窦桂东 林建成 +3 位作者 杜鑫 王兴旭 亢晓涛 吴章涛 《煤炭工程》 北大核心 2019年第8期84-88,共5页
为了研究特厚煤层综采工作面矿压显现规律,以小庄煤矿40201工作面为背景,采用数值模拟研究了开采工作面顶板破坏特征。通过现场监测分析了工作面沿倾向和走向液压支架工作阻力,同时与经验公式计算结果进行对比确定了支架工作阻力。结果... 为了研究特厚煤层综采工作面矿压显现规律,以小庄煤矿40201工作面为背景,采用数值模拟研究了开采工作面顶板破坏特征。通过现场监测分析了工作面沿倾向和走向液压支架工作阻力,同时与经验公式计算结果进行对比确定了支架工作阻力。结果表明:40201工作面初次来压步距在33.6-46m之间波动,周期来压步距平均21.0m,采动影响系数平均1.42;基于经验公式确定的工作面顶板荷载为0.94MPa,小于支架工作支护强度1.28MPa;40201工作面选用的ZF13000/21/40支架满足生产需求。 展开更多
关键词 特厚煤层 综采工作面 矿压显现 来压步距 支架工作阻力 数值模拟
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基于深度学习的矿井滚动轴承故障诊断方法 被引量:1
6
作者 窦桂东 白艺硕 +2 位作者 王均利 黄博昊 阳康 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第1期96-103,154,共9页
针对传统卷积神经网络在煤矿井下等复杂环境中难以充分挖掘数据特征等问题,提出了一种基于马尔可夫转移场(MTF)和双通道多尺度卷积胶囊网络(DMCCN)的矿井滚动轴承故障诊断方法,构建了MTFDMCCN故障诊断模型。根据MTF和灰度图对原始振动... 针对传统卷积神经网络在煤矿井下等复杂环境中难以充分挖掘数据特征等问题,提出了一种基于马尔可夫转移场(MTF)和双通道多尺度卷积胶囊网络(DMCCN)的矿井滚动轴承故障诊断方法,构建了MTFDMCCN故障诊断模型。根据MTF和灰度图对原始振动信号进行编码后,采用双通道输入模式连接卷积网络获取浅层特征;将特征图进行融合后输入到胶囊网络,提高模型对空间信息的敏感度;在网络中引入Inception模块,聚焦多尺度特征,加强网络的特征提取能力;通过胶囊层进行向量化处理,实现滚动轴承的故障诊断与分类。消融实验、抗噪性及泛化性实验结果表明:Inception模块、灰度图输入、MTF图像输入均对轴承故障诊断具有正向促进的作用,MTF编码对模型的诊断精度提升最高;MTF-DMCCN模型具有较好的鲁棒性和抗噪声能力;MTF-DMCCN模型具有优异的变转速适应能力,在不同工况条件下具有良好的泛化性能。为进一步验证模型性能,选取格拉姆角差场(GADF)、格拉姆角和场(GASF)、灰度图、MTF等图像编码方式与不同网络相结合,采用辛辛那提大学数据集(IMS)进行对比实验,结果表明,MTF-DMCCN模型能有效识别滚动轴承故障类型,平均故障诊断准确率达99.37%。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 马尔可夫转移场 胶囊网络 Inception结构 MTF编码
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特厚煤层地面L型水平井分段压裂技术应用研究 被引量:3
7
作者 门鸿 赵华全 +5 位作者 窦桂东 贾增林 高永刚 严斌 谢非 武亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第7期50-58,共9页
特厚煤层开采过程中,煤层上方坚硬顶板强度高、破断步距大、难垮落,特别是开采扰动范围广,大面积坚硬顶板岩层破断失稳,造成采场冲击动力显现更加强烈;井下大孔径卸压、煤层爆破卸压以及井下长钻孔水力压裂技术仅限于局部卸压和小范围... 特厚煤层开采过程中,煤层上方坚硬顶板强度高、破断步距大、难垮落,特别是开采扰动范围广,大面积坚硬顶板岩层破断失稳,造成采场冲击动力显现更加强烈;井下大孔径卸压、煤层爆破卸压以及井下长钻孔水力压裂技术仅限于局部卸压和小范围顶板弱化,不能有效对煤层上方高位大面积坚硬岩层进行弱化改性。提出了地面L型水平井分段压裂技术,通过对岩层破断方向进行理论分析并综合岩层特性给出了压裂关键层位范围,结合井上下微震一体化联合监测技术,形成了地面水平井分段压裂控制技术体系,并进行了地面压裂工程实践。井下微震-地音联合监测表明:压裂期间微震监测总能量达到16.93×10^(4)J,地音监测总能量达到1.36×10^(8)J,压裂过程可对井下围岩的宏观破裂具有明显的诱发作用;地面压裂裂缝扩展范围广,2口压裂井裂缝扩展长度分别达到790、851 m,裂缝宽度最大达到380~390 m,裂缝高程达到375~450、390~410 m,裂缝扩展均可覆盖工作面及两巷道,并穿透目标层位。井下采场矿压监测表明:工作面周期来压期间,支架阻力降低32%,煤壁片帮率降低34%,工作面超前支护范围无底鼓、帮部收敛等现象,微震监测总频次及总能量均降低达到90%以上。因此,地面水平井分段压裂可有效减小采场上覆岩层的强矿压,进而降低工作面回采期间的冲击地压灾害。 展开更多
关键词 冲击地压 特厚煤层 地面压裂 岩层控制 顶板弱化
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特厚煤层综放工作面末采回撤支护技术实践 被引量:9
8
作者 陈依琛 《山东煤炭科技》 2021年第9期1-3,6,共4页
为解决特厚煤层综放工作面末采找顶、沿顶回撤过程中丢底煤等问题,彬长小庄矿研究采用高强聚酯纤维柔性网配合锚网索支护的方式施工撤架通道。实践证明:高强聚酯纤维柔性网可有效防止支架上方顶煤冒落,加长锚索配合锚杆支护可有效控制... 为解决特厚煤层综放工作面末采找顶、沿顶回撤过程中丢底煤等问题,彬长小庄矿研究采用高强聚酯纤维柔性网配合锚网索支护的方式施工撤架通道。实践证明:高强聚酯纤维柔性网可有效防止支架上方顶煤冒落,加长锚索配合锚杆支护可有效控制顶煤、顶板下沉,实现了托顶煤安全顺利回撤,提高了煤炭资源回采率。 展开更多
关键词 综放 回撤 支护
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基于压力拱理论破碎围岩巷道结构失稳研究 被引量:5
9
作者 杨皓博 李仕牧 +3 位作者 王帅 张依贤 吕兆海 涂智凌 《中国煤炭》 2019年第4期61-65,共5页
针对破碎围岩巷道结构失稳问题,基于压力拱理论综合分析巷道顶底板、两帮围岩结构失稳机制;采用FLAC^(3D)数值计算模拟软件剖析巷道围岩结构失稳机理和灾变特征,通过工程现场检测分析巷道支护效果。结果表明:底-帮和顶-帮结合部是支护... 针对破碎围岩巷道结构失稳问题,基于压力拱理论综合分析巷道顶底板、两帮围岩结构失稳机制;采用FLAC^(3D)数值计算模拟软件剖析巷道围岩结构失稳机理和灾变特征,通过工程现场检测分析巷道支护效果。结果表明:底-帮和顶-帮结合部是支护关键区,该区域能够有效阻碍覆岩顶、底板和两帮围岩运移,缓解岩体灾变概率;支护后巷道沉降量较未支护状态下巷道沉降量平均降低50%,应力峰值减小且呈线性分布,动力灾害得到有效控制,巷道实现安全掘进。 展开更多
关键词 压力拱理论 破碎围岩 结构失稳 围岩支护 数值计算
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基于IPIO-VME与ConvNeXt-Encoder-GRU的轴承剩余寿命预测
10
作者 黄博昊 董红涛 +3 位作者 赵晖 卫若茜 陈敬川 何澳 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第4期570-582,共13页
基于振动信号的轴承剩余寿命(RUL)预测在工业安全生产中具有重要意义,但该领域目前存在着模型构建难度较高、预测精度较低的问题;为完成自适应的特征模态提取和去噪工作,简化模型构建过程,提升预测效果,提出了基于改进鸽群算法的变分模... 基于振动信号的轴承剩余寿命(RUL)预测在工业安全生产中具有重要意义,但该领域目前存在着模型构建难度较高、预测精度较低的问题;为完成自适应的特征模态提取和去噪工作,简化模型构建过程,提升预测效果,提出了基于改进鸽群算法的变分模态提取(IPIO-VME)算法和基于ConvNeXt-Encoder-门控循环单元(GRU)的轴承剩余寿命预测方法。首先,鸽群算法高效准确,适用于VME的参数选择,但容易陷入局部最优,因此利用自适应惯性权重、收缩包围机制、莱维飞行等方法对鸽群算法进行了改进,以提高收敛速度和全局收敛能力;然后,为实现自适应的模态提取目的,设计了IPIO-VME算法的目标函数,能够针对VME算法和轴承振动信号的特点,有效提取轴承振动特征;最后,针对模型构建繁琐、精度低的问题,提出了ConvNeXt-Encoder-GRU模型,采用间隔与连续采样的数据集构建方法,并使用联合振动数据和特征曲线的方法进行了寿命预测模型的构建,通过ConvNeXt模块提取振动特征,然后使用Transformer的Encoder模块提取趋势特征,并利用GRU进行了融合;还对该算法和预测模型进行了实验对比验证。研究结果表明:改进鸽群算法具有更快的收敛速度和更好的全局收敛能力,在测试函数下,经过1000次迭代,其精度最高能达到1.23×10-9;ConvNeXt-Encoder-GRU模型具备较高预测准确性,在西安交通大学-长兴昇阳科技有限公司(XJTU-SY)轴承数据集上的LogCosh指标可以达到0.0013,优于单一模型。该研究结果对轴承的故障特征提取和剩余寿命预测研究具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余使用寿命预测 改进鸽群算法 变分模态提取 ConvNeXt 门控循环单元
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金属振子结构在矿井5G辐射场中的安全功率分析 被引量:2
11
作者 董红涛 田子建 +2 位作者 侯明硕 赵晖 卫若茜 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第12期108-113,共6页
煤矿井下存在瓦斯等易燃易爆气体,5G无线通信系统基站天线辐射出的电磁波被井下金属结构吸收,在金属结构断点处产生放电火花,当电火花能量达到瓦斯气体的最小点火能时可能发生爆炸,限制了5G技术在煤矿井下的应用。为了评估5G无线通信基... 煤矿井下存在瓦斯等易燃易爆气体,5G无线通信系统基站天线辐射出的电磁波被井下金属结构吸收,在金属结构断点处产生放电火花,当电火花能量达到瓦斯气体的最小点火能时可能发生爆炸,限制了5G技术在煤矿井下的应用。为了评估5G无线通信基站射频功率的安全性,通过分析金属结构耦合电磁波的方式,得到射频功率、最大辐射场强与距离的关系;以最小点火能为安全判定标准,得出天线负载的接收功率小于2.625 W时,可确保不会引起瓦斯爆炸;分析得出煤矿井下应优先选择700 MHz作为5G工作频段;通过分析方向性系数,得出应选择臂长与波长比为0.65的对称振子天线金属结构进行研究,对称振子天线金属结构安全电场强度为202.9 V/m,最小安全距离为0.2 m。仿真结果表明:在距离发射天线小于0.2 m的区域电场分布极不均匀,在距离发射天线大于0.2 m的区域电场分布较均匀;在距离发射天线大于0.2 m的区域导致瓦斯爆炸的最小射频功率为27.45 W。 展开更多
关键词 矿井5G 安全功率 对称振子 射频设备 最小点火能 安全电场强度 最小安全距离
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特厚煤层综放临空巷道冲击地压综合防治技术应用
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作者 门鸿 王晓军 +1 位作者 李鹏 刘超辉 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期161-165,共5页
在特厚煤层开采过程中,由于临空巷道受相邻上一个工作面采空区顶板活动以及现采工作面回采影响,在回采过程中,由于临空侧向静载荷和回采期间超前动载荷相互叠加,导致临空巷道围岩应力随之上升,巷道冲击风险也随之增加。以小庄煤矿40205... 在特厚煤层开采过程中,由于临空巷道受相邻上一个工作面采空区顶板活动以及现采工作面回采影响,在回采过程中,由于临空侧向静载荷和回采期间超前动载荷相互叠加,导致临空巷道围岩应力随之上升,巷道冲击风险也随之增加。以小庄煤矿40205回采工作面为背景,采用理论分析、现场实测、数据统计等方法,研究分析了临空巷道工作面回采过程中产生冲击的主控因素并制定出了相应的防冲卸压技术方案;现场实施后,通过微震、应力监测方法进行了效果检验。结果表明:特厚煤层临空巷道回采过程中,通过现场防冲卸压技术方案的优化后,微震能量数据主要以102J/d为主,临空侧巷道两帮收敛量降低了96%,工作面超前100~150 m内,应力值降低至7.3 MPa,同时,通过采用“锚索+双网+大托盘”联合支护,提高了巷道的支护能力,工作面回采期间冲击地压防治效果显著,为后期临空巷道回采积累了经验。 展开更多
关键词 特厚煤层 临空巷道 冲击地压 灾害防治
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小庄矿40309工作面瓦斯涌出规律及影响因素分析 被引量:6
13
作者 夏海斌 郭林生 +5 位作者 林建成 郭魏虎 李可 付航航 孔祥国 孙万杰 《中国矿业》 北大核心 2020年第10期134-138,共5页
为了及时掌握小庄矿40309综放工作面瓦斯涌出量变化情况,杜绝该工作面回采过程中出现瓦斯隐患,现场连续采集了40309工作面回采过程中瓦斯涌出量数据,分析了绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量随工作面回采的变化规律,研究了涌出量与日产量... 为了及时掌握小庄矿40309综放工作面瓦斯涌出量变化情况,杜绝该工作面回采过程中出现瓦斯隐患,现场连续采集了40309工作面回采过程中瓦斯涌出量数据,分析了绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量随工作面回采的变化规律,研究了涌出量与日产量、日推进度和风排量的关系。研究结果表明:2019年5月25日至2019年8月14日,40309工作面绝对瓦斯涌出量随着工作面回采基本呈下降趋势,绝对瓦斯量维持在21.6~35.4 m^3/min;40309工作面相对瓦斯涌出量维持在1.58~4.11 m^3/t。工作面瓦斯涌出总量的平均值为26.91 m^3/min,其中,煤壁涌出5.65 m^3/min、落煤涌出2.02 m^3/min、采空区涌出2.83 m^3/min,邻近层涌出16.41 m^3/min,本煤层涌出量占工作面总涌出量的39.01%,邻近层涌出量占工作面总涌出量的60.99%。40309工作面绝对瓦斯涌出量随日产量增加而增加,随日推进度和风排量的增加呈增加趋势,但变化不太明显。40309工作面相对瓦斯涌出量随日产量增加呈指数衰减,随日推进度和风排量增加而增加。该研究有助于40309工作面瓦斯灾害事故防控,并为类似高瓦斯综放工作面回采设计提供指导。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量 日产量 日推进度 风排量瓦斯
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基于深度学习的煤矿井下低光照人脸检测方法 被引量:2
14
作者 王均利 李佳悦 +2 位作者 李秉天 温琪 王满利 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第11期145-150,共6页
煤矿井下光线昏暗、人工光源干扰等造成监控系统采集到的人脸图像对比度低、人脸特征模糊,传统人脸检测算法应用于煤矿井下时会出现误检、漏检。针对上述问题,提出了一种基于深度学习的煤矿井下低光照人脸检测方法。采用基于无监督学习... 煤矿井下光线昏暗、人工光源干扰等造成监控系统采集到的人脸图像对比度低、人脸特征模糊,传统人脸检测算法应用于煤矿井下时会出现误检、漏检。针对上述问题,提出了一种基于深度学习的煤矿井下低光照人脸检测方法。采用基于无监督学习的生成对抗网络(GAN)对煤矿井下低光照图像进行对比度增强,使用自调整注意力引导的U-Net作为生成器,利用双判别器对全局和局部信息进行引导,并使用自特征保留损失函数来指导训练过程和维护图像中人脸的纹理结构,强化人脸特征,避免出现曝光、人脸细节信息丢失等现象,得到较为清晰的人脸图像;利用RetinaFace人脸检测框架对增强后的人脸特征进行检测,其采用特征金字塔结构和单阶段检测模式对人脸图像进行检测,在基本不增加计算量的同时,提高对小尺度人脸检测的能力。在公开低光照人脸数据集DARK FACE和自建煤矿井下人脸数据集上的实验结果表明,该方法提高了图像对比度,清晰地恢复了图像中的人脸特征,在准确率、召回率、平均精度方面均表现较好,有效提高了煤矿井下人脸检测精度。 展开更多
关键词 煤矿井下人脸检测 低光照图像 图像增强 生成对抗网络
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特厚煤层顶板超长钻孔水力压裂技术应用分析 被引量:6
15
作者 门鸿 赵华全 +2 位作者 窦桂东 贾增林 张营 《中国矿业》 2022年第9期111-118,共8页
针对特厚煤层开采过程中坚硬难垮落顶板,采用超长钻孔水力压裂技术对煤层上方坚硬岩层进行压裂,有效降低了上覆岩层顶板的整体强度,将厚度大、完整性强的顶板通过高压水切割,最终达到大面积顶板弱化的目的。研究结果表明:①顶板超长钻... 针对特厚煤层开采过程中坚硬难垮落顶板,采用超长钻孔水力压裂技术对煤层上方坚硬岩层进行压裂,有效降低了上覆岩层顶板的整体强度,将厚度大、完整性强的顶板通过高压水切割,最终达到大面积顶板弱化的目的。研究结果表明:①顶板超长钻孔水力压裂工程的实施对40205工作面煤层上方55~59 m处的含砾粗砂岩和68 m处有含砾粗砂岩进行了切割弱化,有效降低了煤层上方坚硬顶板的冲击势能;②通过ARAMIS M/E微震监测和ARES-5/E地音监测联合监测数据分析,在顶板水力压裂过程中,能量事件主要以“高频低能”状态存在,最高能量事件达到6200 J,未出现高能积聚顶板断裂现象;③高压水力压裂施工后,在工作面回采期间,单日总能量降低71.7%,岩体内部裂隙呈现“网格状”分布结构。超长钻孔水力压裂技术的实施,有效降低了工作面开采过程中煤层上方顶板的冲击势能,为工作面推采提供了安全保障。 展开更多
关键词 冲击地压 特厚煤层 水力压裂 效果检验
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覆岩采动裂隙演化规律相似材料模拟试验 被引量:7
16
作者 林建成 郭林生 +4 位作者 李可 郭魏虎 付航航 夏海斌 龙航 《陕西煤炭》 2021年第2期14-18,共5页
针对综放工作面的覆岩采动裂隙演化规律问题,基于陕西彬长集团小庄煤矿40309综放工作面的煤层赋存条件,采用相似材料物理模拟试验及理论分析的方法,研究了综放开采过程中的覆岩采动裂隙演化规律。研究结果表明,在工作面推采过程中,上覆... 针对综放工作面的覆岩采动裂隙演化规律问题,基于陕西彬长集团小庄煤矿40309综放工作面的煤层赋存条件,采用相似材料物理模拟试验及理论分析的方法,研究了综放开采过程中的覆岩采动裂隙演化规律。研究结果表明,在工作面推采过程中,上覆岩层在纵向上逐渐演化为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带的“竖三带”分布,并在梯形台两侧形成了瓦斯上浮优势通道;模拟得到该工作面初次来压步距为36 m,平均来压步距38.7 m,裂隙带范围为37~80.45 m,与理论计算、现场实测值基本相符。得到了该工作面覆岩采动裂隙演化的形态与特征,为该工作面确定卸压瓦斯抽采钻孔参数提供了一定理论依据。 展开更多
关键词 相似材料模拟 裂隙演化 “三带”高度 高位钻孔
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ARES-5/E地音监测系统在冲击地压监测预警中的应用 被引量:7
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作者 门鸿 贾增林 高永刚 《煤炭技术》 CAS 2020年第9期65-68,共4页
基于ARES-5/E地音监测系统,通过对40205掘进工作面运输顺槽在一段时间内的能量变化值及结合现场实际情况进行了研究分析。研究结果表明:在地音监测能量出现"驼峰"式的变化特点时,表明巷道围岩内部已处于活化状态,应及时对工... 基于ARES-5/E地音监测系统,通过对40205掘进工作面运输顺槽在一段时间内的能量变化值及结合现场实际情况进行了研究分析。研究结果表明:在地音监测能量出现"驼峰"式的变化特点时,表明巷道围岩内部已处于活化状态,应及时对工作面采取预警措施;巷道产生大的动力现象是滞后于巷道围岩内部能量最高点,表现出由"高频低能"向"低频高能"的状态转化;通过12月28日-12月31日的能量数据分析,提前4个班进行有效预警,并采取相应措施,为工作面冲击地压防治提供技术理论支撑。 展开更多
关键词 冲击地压 地音监测 灾害防治 预测预报
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厚煤层综放工作面矿压显现规律模拟与现场实测 被引量:7
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作者 马忙利 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第8期226-228,共3页
以陕西彬长矿区某煤矿40111综放工作面为背景,按照实际的地质条件和回采情况对其回采循环过程中的矿压规律进行了FLAC数值模拟,编制了矿压规律现场监测方案。实际观测结果表明,40111工作面初次来压步距在83.3~100.8 m之间波动,顶板初... 以陕西彬长矿区某煤矿40111综放工作面为背景,按照实际的地质条件和回采情况对其回采循环过程中的矿压规律进行了FLAC数值模拟,编制了矿压规律现场监测方案。实际观测结果表明,40111工作面初次来压步距在83.3~100.8 m之间波动,顶板初次来压步距大约为91.2 m,周期来压在40~65.6 m之间波动,周期来压步距平均为55.5 m。 展开更多
关键词 厚煤层 综放工作面 矿压规律 FLAC数值模拟 现场监测
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大功率永磁变频一体机在带式输送机中的应用研究 被引量:7
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作者 王博 王彬发 《机械管理开发》 2021年第11期203-204,210,共3页
为解决传统带式输送机驱动系统能耗高、传动效率低和重载启动困难等问题,以小庄矿运输大巷带式输送机为研究对象,采用理论分析、理论计算等方法对带式输送机驱动系统改造展开研究。结果表明:永磁变频一体机能使带式输送机平稳启动,可实... 为解决传统带式输送机驱动系统能耗高、传动效率低和重载启动困难等问题,以小庄矿运输大巷带式输送机为研究对象,采用理论分析、理论计算等方法对带式输送机驱动系统改造展开研究。结果表明:永磁变频一体机能使带式输送机平稳启动,可实现动态功率平衡及同步调速运行;选用型号为TJVFT-1000/80YC的矿用隔爆兼本安型永磁变频调速一体机可满足小庄矿带式输送机驱动需求;带式输送机驱动系统改造可节能降耗,降低生产成本。 展开更多
关键词 带式输送机 永磁变频一体机 应用
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破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化 被引量:7
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作者 杨皓博 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第9期160-163,共4页
巷道帮部破碎围岩在采动应力诱发下的动力灾害问题严重制约现场安全高效掘进。针对破碎围岩巷道帮部突然性断裂垮落致诱动力灾害问题,根据巷道地质条件和布局,考虑顶底板帮部裂隙分布规律和开采扰动影响,采用现场勘察、理论分析、数值... 巷道帮部破碎围岩在采动应力诱发下的动力灾害问题严重制约现场安全高效掘进。针对破碎围岩巷道帮部突然性断裂垮落致诱动力灾害问题,根据巷道地质条件和布局,考虑顶底板帮部裂隙分布规律和开采扰动影响,采用现场勘察、理论分析、数值计算和微震现场监测等手段和方法,综合分析破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化设计。结果表明:受重力作用,岩层顶板在拉伸应力作用下拉伸应力区呈U形破坏分布,巷道经过支护后,顶板运移量大幅度减小,同时减缓覆岩整体性破坏程度;受巷道掘进扰动影响下顶板更易发生结构失稳,巷道支护能够有效阻碍覆岩顶、底板运移,缓解岩体灾变概率,动力灾害得到有效控制,巷道实现安全掘进。 展开更多
关键词 破碎围岩 巷道支护 顶板失稳 巷道片帮 安全掘进
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