2023年 第49卷 第2期
2023, 49(2): 1-5.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18072
摘要： 大功率无线电波会点燃爆炸性气体。因此，需合理设置无线电发射器发射的无线电波防爆安全功率和能量阈值，限制无线电发射器发射的无线电波功率和能量。欧洲标准CLC/TR 50427:2004《Assessment of inadvertent ignition of flamma...
2023, 49(2): 6-13.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18061
摘要： 目前矿山智能化建设存在接口协议不统一、易形成新的“信息孤岛”等问题，导致矿山数据融合共享难度大，难以实现智能化矿山高质量发展。分析指出矿山智能化建设的关键问题在于缺乏规范统一的数据采集、传输与共享标准；按照核心规范、应用规范、运维规范，设计了智能化矿山通信接口与协议技术体...
2023, 49(2): 14-22.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18020
摘要： 现有矿井动目标定位系统存在井下无线信号传输衰减严重、非视距误差较大、井下电磁环境复杂、动静目标感知范围广、多系统信息融合联动性强等问题，目前针对矿井动目标精确定位技术及优化方法的研究未全面分析动目标精确定位服务的特点和技术要求，且缺少主流与新兴定位技术的全面对比。针对上述...
2023, 49(2): 23-30, 55.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022120050
摘要： 煤矿灾害综合管控是智能矿山建设进程中需要重点解决的难题，借助数字孪生技术实现煤矿灾害的常态化管控是智能矿山建设的必然要求。从数字孪生内涵及本质出发，分析了数字孪生认识规律，并结合煤矿灾害数字孪生数据交互流程，提出了数字孪生技术在煤矿灾害研究中的应用模式：通过煤矿井下灾害监...
2023, 49(2): 31-37.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18066
摘要： 直线度问题是综采工作面智能化建设的卡脖子问题之一，解决该问题的关键在于刮板输送机或者液压支架群的位姿获取。目前针对综采工作面直线度的研究大多是对液压支架和刮板输送机的直线度分别进行讨论，存在成本高、实现困难等问题。针对该问题，基于虚拟现实（VR）与数字孪生（DT）技术对综...
2023, 49(2): 38-46.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022040019
摘要： 立足于数字孪生的基本概念和内涵，分析了数字孪生技术在煤矿电网中的应用优势：以同步实体运行状态、数字化模拟运行 2 种手段来辅助煤矿电网的运行管理，具有数据驱动、实时更新、同步反馈的特点。提出了由煤矿电网物理实体层、煤矿电网数字孪生模型层、用户管理服务层、数据交流层组成的煤...
2023, 49(2): 47-55.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022120061
摘要： 针对现有煤矿设备数字孪生建模方法主要侧重对单一设备进行建模，缺少三机耦合协同关系分析的问题，提出了综采工作面三机数字孪生及协同建模方法。采用智能体建模方法构建包含感知单元、控制单元和执行单元的采煤机、液压支架、刮板输送机智能体模型，依据三维建模流程构建对应的可视化模型，以...
2023, 49(2): 56-62, 76.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18055
摘要： 针对综采自动化跟机工艺设计和参数调试成本高、周期长、过程繁琐的问题，提出了综采跟机工艺数字孪生系统架构，从物理设备、虚实交互、孪生数据、机理模型、仿真算法和工艺应用等层面进行分析，并对跟机工艺数据传输和存储、跟机工艺历史回放、实时跟机工艺孪生演绎、跟机工艺预演仿真、跟机工...
2023, 49(2): 63-69, 93.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17871
摘要： 目前煤矿井下气体检测设备常因交叉干扰造成误报警甚至不报警，存在安全隐患，且现行国家或行业标准并未对气体交叉干扰提出明确的评判方法。针对上述问题，结合煤矿井下实际的环境气体类型和体积分数阈值情况，采用理论分析和试验验证相结合的方法研究了基于催化燃烧、激光和电化学3种常用原理...
2023, 49(2): 70-76.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022070080
摘要： 综采工作面关键设备及人员的准确检测是实现煤炭智能化开采信息感知的重要环节。传统目标检测算法通过人工提取特征实现目标检测，易受环境影响，不具有普适性。基于卷积神经网络的目标检测算法可以自适应地提取深层信息，但复杂环境下检测精度不高、网络参数多、计算量大。针对上述问题，提出了...
2023, 49(2): 77-84.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022070001
摘要： 在煤矿井下无人驾驶和安防监控等领域，对行人目标的检测至关重要，但受井下光线昏暗、光照不均、背景复杂、行人目标小且密集等特殊工况环境的影响，图像中的行人目标存在边缘细节特征少、信噪比低、与背景相似度高等问题，难以有效识别遮挡多尺度下的行人目标。针对上述问题，提出了一种基于图...
2023, 49(2): 85-93.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18073
摘要： 射频前端是矿井超宽带（UWB）定位系统的重要组成部分，其电磁性能影响定位精度。目前UWB定位系统射频前端设计一般针对单独器件或芯片使用ADS或HFSS进行仿真设计，随着射频前端设计的频段越来越高，分立元件、传输线等三维结构之间引起的寄生效应对射频前端电路性能的影响越来越大...
2023, 49(2): 94-101.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022080008
摘要： 为了提高露天矿卡车运输效率、减少碳排放和节约运输成本，以纯电动卡车为研究对象，以运输成本、总排队时间（包含生产过程中的卡车充电时间、运行时间及维修等待时间）、矿石品位偏差为目标函数，并以破碎场破碎量、采矿场开采量、装车数量、矿石品位误差限制、车辆充电桩选择及充电限制为约束...
2023, 49(2): 102-108, 124.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022070031
摘要： 煤层顶板布置低位巷抽采瓦斯是解决工作面上隅角瓦斯超限问题的重要技术措施，但低位巷大流量混合抽采造成采空区漏风严重，增加遗煤自燃风险。目前针对低位巷布置与抽采流量协同影响采空区遗煤自燃方面的研究较少。针对贾家沟煤矿10106工作面布置低位巷抽采采空区瓦斯的实际情况，采用CO...
2023, 49(2): 109-114, 156.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022060020
摘要： 针对利用惰性气体降低煤氧化性来解决煤自燃、复燃的问题，现有研究大多是对煤低温氧化过程及煤复燃过程进行相关实验，对惰性气体降温后煤二次氧化的自燃特性涉及较少。针对上述问题，以焦煤为例，通过低温氧化实验，探究不同温度氧化的焦煤经过CO2冷却二次氧化的自燃特性。采用GC−400...
2023, 49(2): 115-124.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.18017
摘要： 矿用变频器空间密闭，运行过程中内部功率器件自身会产生大量热量，易产生热退化和热失效现象。现有研究主要是针对矿用变频器某类功率器件或散热器进行单独分析，未考虑它们相互之间的热交换作用，且现有研究与矿用变频器运行状态的结合不够紧密，导致生热和传热过程与实际情况偏差较大，降低了...
2023, 49(2): 125-133, 140.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17983
摘要： 煤矿机械设备轴承在强冲击、大载荷工况下产生的振动信号表现出强烈的瞬态非平稳与局部非线性特性。经典的时域统计分析方法和全局域变换方法难以识别故障特征；传统阶次跟踪方法存在设备安装不便、难以获取瞬时频率的问题；传统的无键相阶次跟踪方法在转速波动剧烈的条件下估计出的瞬时频率精度...
2023, 49(2): 134-140.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022090015
摘要： 地震法常用于分析采空区垮落煤岩孔隙率和渗透率的相关性，现有研究大多采用有效介质理论，将采空区垮落煤岩的各向异性和不均匀性转换为等效的介质参数，对粒径、孔隙率、空间特征等因素对地震波的影响考虑较少。以采空区垮落煤岩为研究对象，根据实际采空区垮落煤岩颗粒级配和孔隙率，制备了破...
2023, 49(2): 141-148.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022060103
摘要： 针对现有智能综放工作面建设的研究成果缺乏某个综放工作面系统化建设实施研究的问题，以国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司保德煤矿81309智能综放工作面为研究背景，在液压支架电液控制系统及综采自动化系统配置的基础上，详细介绍了设备升级改造、有限透明开采模型构建、智能放煤工艺...
2023, 49(2): 149-156.
DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022100022
摘要： 针对现有输煤传送机托辊故障检测方法存在识别精度较低、抗环境干扰能力较差、无法长期稳定运行等问题，提出了一种基于融合信号（TFM）及多输入一维卷积神经网络（MI−1DCNN）的输煤传送机托辊故障检测方法。首先，通过拾音器采集输煤传送机沿线托辊运行的音频信号，采用dB4小波无...
