2022年 第48卷 第5期
2022, 48(5): 1-5, 31.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17947
摘要： 矿井车辆无人驾驶是减少煤矿井下作业人员，建设安全、高效、绿色、智能化矿井的需要。总结了矿井车辆无人驾驶特点：煤矿井下作业人员位置全面感知、矿井车辆全部受控、矿井轨道运输设备只需一维定位、光照条件差、无线传输衰减大、无卫星信号、电磁环境复杂、电气防爆、环境潮湿、有淋水和粉尘...
2022, 48(5): 6-14.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021120090
摘要： 煤矿数据是推动煤矿智能化技术开发、应用模式创新、市场竞争力提升的核心资源，数据治理是智慧矿山初级阶段向高级阶段发展的关键瓶颈，但目前在智慧矿山数据治理的概念内涵、发展目标和关键技术等方面尚未达成共识。针对该问题，剖析了数据治理在智慧矿山建设中的重要地位，界定了智慧矿山数据...
2022, 48(5): 15-20.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020024
摘要： 矿用逆变器功率器件故障预测与健康管理（PHM）技术通过对监测数据分析处理，能够提取信号特征、定位功率器件开路故障位置、预测功率器件寿命，提高矿用逆变器安全性和可靠性。详细介绍了PHM技术中信号特征提取方法（主要包括坐标变换法、频谱分析法、小波分析法、经验模态分解法）、功率...
2022, 48(5): 21-31.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110029
摘要： 为了研究分层开采下分层工作面大断面开切眼顶煤稳定性问题，以大柳塔煤矿活鸡兔井1−2煤层下分层203开切眼顶煤的14个钻孔为研究背景，采用理论分析、数值模拟和现场钻孔窥视分析了上分层开采与下分层开切眼掘进对开切眼顶煤塑性区的影响，并通过岩体完整性指数对顶板结构稳定性进行评价...
2022, 48(5): 32-38.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022010025
摘要： 针对煤矿瓦斯抽采用水平定向千米钻机钻孔孔壁状态检测问题，通过分析认为常用的伽马射线法、超声波法等测井技术难以应用于煤矿环境，因此设计了七电极径向电阻率测量方法，以测量瓦斯抽采钻孔孔壁电阻率，实现钻孔孔壁状态检测。介绍了七电极径向电阻率测量方法原理，推导了电阻率计算公式，分...
2022, 48(5): 39-45.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17885
摘要： 灾后煤矿物联网因部分节点损毁或障碍物遮挡，会导致网络空洞问题，阻碍网络连通。现有网络空洞覆盖算法未考虑井下灾后地理环境因素，且未对修复后的网络进行优化，无法满足灾后煤矿物联网重构需求。针对该问题，提出了一种煤矿物联网灾后有障碍物情况下的网络空洞覆盖重构算法−NHCRA−O...
2022, 48(5): 46-51, 84.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110053
摘要： 针对暗通道先验算法在处理煤矿井下图像时存在的图像失真、细节不足和图像暗光等问题，提出了一种基于自适应双通道先验的煤矿井下图像去雾算法。首先，根据大气散射物理模型与煤矿井下特殊环境，建立了煤矿井下尘雾图像退化模型。然后，融合暗通道与亮通道建立双通道先验模型来优化透射率，并加...
2022, 48(5): 52-57, 64.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021120086
摘要： 采用传统的语义分割网络对煤尘颗粒这种较小的目标进行分割时存在深层信息易丢失、细节提取不明显等问题。针对该问题，提出了一种基于改进DeepLabV3+的煤尘图像分割方法。从3个方面对DeepLabV3+网络模型进行改进：① 在编码器中，用CA−MobileNetV3轻量化模...
2022, 48(5): 58-64.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021100051
摘要： 煤矿井下粉尘浓度高、照度低，图像采集质量和特征提取效果受粉尘浓度影响较大，而相机参数和图像处理参数不能根据粉尘浓度变化自适应调整，易产生点−线特征提取不稳定和图像丢帧等问题。针对上述问题，对掘进机位姿视觉检测系统进行改进，利用矿用防爆工业相机采集不同粉尘浓度下的激光点−线...
2022, 48(5): 65-71, 78.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022030057
摘要： 由于煤炭生产的不连续性，使带式输送机常常处于空载、轻载及很少达到满载的运行状态，造成电能浪费，同时加剧了设备磨损。目前解决该问题的方法是根据煤流量对带式输送机进行调速控制。但目前的方法较少考虑带式输送机之间煤流的上下游接续关系、煤流量传感器安装位置、检测误差、信息滞后及带...
2022, 48(5): 72-78.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110004
摘要： 相较于煤岩破坏能量耗散，更为直观的应力降对辅助研究煤岩破坏特征及地球物理信号变化规律具有一定的现实意义，应力降是能量耗散的宏观表现形式。目前对能量耗散和应力降的研究大多只是针对单方面的研究，未对两者之间的关系开展全面研究，两者之间的关系不明确，制约了应力降指标的应用。针对...
2022, 48(5): 79-84.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17867
摘要： 煤矿井下作业人员姿态检测可为灾害预警和事故救援提供有效信息。井下人员姿态复杂多样，且为时间序列数据，现有人体姿态检测方法或难以处理连续相关的姿态数据，或因算法复杂需配置独立计算机而导致实时性较差。针对上述问题，提出了一种基于改进长短期记忆网络（LSTM）的煤矿井下人体姿态...
2022, 48(5): 85-92.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110024
摘要： 煤矿供配电系统通常采用中性点非有效接地方式，该方式下的供电线路多数采用电缆线路，井下供电系统复杂，使用的电压等级较多，发生单相接地故障时极易在接地点形成间歇性电弧。而现有中性点非有效接地配电网单相接地故障消弧技术存在消弧效果不佳、难以精准测量配电网对地参数等问题。我国煤矿...
2022, 48(5): 93-99.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022030023
摘要： 煤矿安监云数据的管控十分严格，访问权限的设计应满足分类分级和安全性方面的需求。目前煤矿安监云数据在安全管控维度存在分类分级不清晰及保密性不强等问题，且现有的云数据管控模型难以适应煤矿安监数据的安全需求。针对上述问题，设计了基于区块链的煤矿安监云数据安全访问模型，包括访问权...
2022, 48(5): 100-106.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021120106
摘要： 综采工作面通信节点数量多、通信距离长、电磁环境复杂。针对现有液压支架电液控制器通信系统普遍缺乏故障诊断功能的问题，以ZDYZ−JK型液压支架电液控制器为研究对象，设计了一套具有故障诊断和故障定位功能的液压支架电液控制器通信系统。该系统具有双路通信网络，其中一路采用总线结构...
2022, 48(5): 107-111.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110049
摘要： 煤矿辅助运输车辆大多采用无线定位方式，动态定位精度为3 m以上，不能满足煤矿自动驾驶车辆定位精度的要求；车辆实时定位数据响应时间在400 ms以上，不能满足自动驾驶车辆对定位信息实时获取的要求。针对上述问题，提出了一种煤矿自动驾驶磁寻迹定位技术。在辅助运输自动驾驶车辆的合...
2022, 48(5): 112-117.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021120034
摘要： 针对传统煤矿巡检机器人控制系统多采用裸机程序进行控制，导致实时性差、数据易丢失等问题，设计了一种基于QT和RT−Thread的煤矿巡检机器人控制系统。该系统按照功能划分为上位机−人机交互控制台和下位机−微控制器2个部分。利用QT软件开发了巡检机器人控制系统上位机，为用户提...
2022, 48(5): 118-122.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021120088
摘要： 目前用于深立井井筒数据采集的罐道巡检机器人能够搭载的传感器数量较少，且没有安全保护装置，存在安全隐患，此外，深立井井筒数据可视化方案大多采用3D GIS进行渲染和显示，存在不易移植、开发周期长等问题。针对上述问题，设计了一种深立井井筒数据采集及分析系统。对罐道巡检机器人进...
2022, 48(5): 123-127.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021100013
摘要： 针对目前用于电源的变换器电压增益低、功率管电压应力大、电气非隔离、控制复杂等问题，为满足煤矿 AC127～1 140 V供电电压等级，设计了一种矿用宽输入电压范围级联变换器，能够自适应AC70～1 400 V电压输入。该变换器采用3路Buck变换器与LLC变换器串联方式提...
2022, 48(5): 128-132.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110018
摘要： 针对“双孔”法现场压渗测试技术采用单一方向的压渗测试，未考虑岩层裂隙的方向和各向异性特点，导致结果与复杂岩层多向受压的实际情况有较大差异的问题，采用“三孔”法现场压渗试验方法，分别对城郊煤矿二水平煤层FN-6正断层进行了正向、反向压水试验。在典型巷道布置3个钻孔分别用于注...
