“煤矿安全+智能化”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“煤矿安全+智能化”专题

从安全生产的角度考虑，煤矿井工开采面临瓦斯事故、水害、火灾、顶板事故、煤尘爆炸五大灾难性事故。随着产业转型及互联网、智能化技术发展，调结构、促升级将成为产业健康发展的必由之路，“互联网+煤矿安全”“互联网+煤炭生产”将是调结构、促升级的最有效手段。

行业视野: 智能化
类别; 128个
关键词; 116位
专家; 33篇
论文; 38389IP
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智能化煤矿分类、分级评价指标体系

作者(Author)：王国法, 庞义辉, 刘峰, 刘见中, 范京道, 吴群英, 孟祥军, 徐亚军, 任怀伟, 杜毅博, 赵国瑞, 李明忠, 马英, 张金虎

摘要：针对我国智能化煤矿尚没有统一标准，无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价的问题，开展了智能化煤矿生产技术条件分类与智能化程度分级评价指标体系研究，提出了煤矿智能化程度的定义及量化指标，结合不同区域、不同开采条件智能化煤矿建设实际，制定了智能化煤矿分类、分级评价指标体系与评价方法，开发了智能化煤矿分类、分级评价软件系统。首先以煤矿所在区域、地质条件为基本指标，以矿井开采技术参数、开采效率、安全水平、建设基础为参考要素，建立智能化煤矿分类评价指标体系，将煤矿分类评价条件分为良好、中等、复杂3类；然后，根据煤矿分类评价结果，对不同类别煤矿进行智能化程度的分级评价。基于智能化煤矿开拓、生产、运营等主要流程，将智能化煤矿巨系统细分为信息基础设施、智能地质保障系统、智能综采系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运输系统、智能综合保障系统、智能安全监控系统、智能分选系统、智能经营管理系统等10个主要智能化系统，提出了智能化煤矿10个主系统及相关子系统智能化程度评价指标体系。针对不同生产技术条件分类的煤矿，采用与之相适应的智能化评价指标体系，就可以对煤矿智能化程度进行定量评价。按照综合评价结果，将智能化煤矿划分为甲、乙、丙和不合格4个等级。以陕北某矿智能化建设工程为例证，进行了矿井生产技术条件分类与智能化程度分级评价分析，验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性，评价结果不仅可以反映该矿井的智能化建设水平，也可以为新建智能化煤矿和生产煤矿的智能化建设与升级改造提供依据。

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煤炭科学技术

2020年第03期

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我国采煤沉陷领域研究现状可视化分析与展望

作者(Author)：赵艳玲, 李素萃, 肖武

摘要：为厘清采煤沉陷相关研究时间与主要科研力量及平台的分布、知识网络的研究热点、研究前沿及发展趋势，以CNKI收录的1992—2018年的1 371篇采煤沉陷相关研究文献为研究对象，利用文献计量法从年度发文趋势、研究机构和作者合作分析、发文期刊、关键词共现分析和突现词检测等方面进行可视化分析、绘制知识图谱及展望的相关研究。研究结果表明：①国内采煤沉陷领域发文数量经历了平稳起步探索-加速发展-稳定发展。②研究机构力量以高校、实验室及科研院为主，高校力量以中国矿业大学、中国矿业大学（北京）与安徽理工大学为主导；形成了“高校-企业-研究院”的较紧密的科研合作圈；筛选了该领域国内影响力较大的期刊。③利用关键词共现分析确定了“采煤沉陷区、复垦和综合治理”等研究热点，形成了采煤塌陷地、景观过程和综合治理等14个聚类。④利用关键词共现分析结果的突现检测分析将该领域研究前沿分成3个阶段，即1992—2008年的研究起步与平稳发展阶段、2009—2013年的平稳运行发展深化阶段，以及2014—2018年的酝酿和深化前期研究内容的稳定发展阶段。基于此，确定了采煤沉陷区综合治理与生态修复政策的制定与精准落实，全国采煤沉陷区基本情况的摸底调查，综合治理与生态修复的关键技术体系及综合治理与生态修复的规划编制、机制和标准等研究内容将成为今后的研究重点。

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煤炭科学技术

2020年第01期

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智能化高强度开采超长工作面围岩灾变预警技术

作者(Author)：范志忠, 潘黎明, 徐刚, 尹希文

摘要：针对高强度开采工作面矿压显现剧烈，难以精准预测，围岩控制手段薄弱等一系列技术难题，提出基于顶板状态动态感知、片帮形态实时判识及采场多源监测信息相融合的智能化工作面围岩灾变预警策略；开发了工作面顶板状态实时监测与动态感知技术，实现了顶板来压位置、持续时间及来压强度的模式识别；研发基于大数据平台的矿压数据智能自学习技术，结合岩层柱状图可实时反演覆岩关键层断裂、结构形成及失稳等状态，实现工作面顶板大面积来压的精准预测；研发基于三维激光扫描的煤壁稳定性判识技术，可实现煤壁位移变化及节理裂隙演化进程的高精度监测，还可对煤壁失稳后片帮体的形态、位置及片帮强度实现定量化描述，突破以往工作面大面积来压和煤壁片帮无法准确预测的难题；进一步将采煤机割煤速度、支架工作阻力与瓦斯体积分数等采场多源监测信息相互融合，构建工作面回采工艺与煤壁片帮、瓦斯不均衡涌出、顶板大面积失稳垮落耦合联动的智能感知系统；该技术思路在阳煤集团寺家庄矿15106智能化超长工作面得到成功验证，保障了工作面安全。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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煤矿井下应急救援超前侦测发射装置设计研究

作者(Author)：温学雷

摘要：为了在煤矿井下灾区救援过程中将环境侦测探头发射至救援队员前方50～100 m处，进而实现对灾区环境的超前侦测，避免救援过程中次生灾害发生，保障救援人员的生命安全，基于气动原理设计了一种煤矿井下超前侦测发射装置，分别通过对该装置的发射过程及发射后探头飞行过程进行数学建模并求解，获取发射压力、发射角度与后坐力、出膛速度及发射距离的关系；依据发射瞬间及飞行过程关键参数，研究分析了发射装置在煤矿巷道受限空间的发射策略，并进行巷道实际发射试验。试验结果表明：煤矿井下超前侦测发射装置的理论设计及计算正确合理，发射距离大于50 m满足设计要求；并得出巷道受限空间的最佳发射策略是3～4 MPa的压力下于巷道中线处采用半蹲水平方式发射。

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煤炭科学技术

2019年第08期

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矿井瓦斯超限实时预警技术研究

作者(Author)：杨宏伟, 钱志良

摘要：为解决瓦斯超限的预测预报问题，根据瓦斯超限前煤体及工作面环境表现出的前兆特征，依据矿井瓦斯超限影响因素，从瓦斯、通风、地质构造、管理等方面，建立了瓦斯超限预警指标体系，利用瓦斯体积分数变化指标作为实时预警指标，其他指标作为趋势预警指标，针对瓦斯超限单指标误报率高的问题，利用模糊数学理论建立了瓦斯超限多指标模型，确定了权重值和评价值。在某矿井建立了工作面瓦斯超限实时预警系统，输出红色、黄色及绿色3级瓦斯超限预警结果，得出了瓦斯超限发生的概率，根据瓦斯超限预警结果采取相应措施可以大幅降低瓦斯超限次数；多指标模型预警与单指标模型预警对比结果表明：红色预警次数可以减少50%以上，黄色预警次数减少30%以上，说明采用多指标量化模型比单一指标模型更为合理，提高了预警准确率，为煤矿安全生产提供管理依据，也为类似预警指标研究提供参考。

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煤炭科学技术

2019年第08期

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基于物联网的煤矿粉尘监测云服务平台设计

作者(Author)：郑林江, 周龙辉, 王杰, 李戬, 黄靖

摘要：针对煤矿粉尘现有检测手段时效性差、人为抽检易失实、不能连续监测等问题，引入物联网和云计算技术，设计并实现了基于物联网的煤矿粉尘监测云服务平台。平台通过集成一体化粉尘监测智能终端、实时粉尘数据采集与传输、粉尘大数据存储与管理、以及应用服务，形成了一种煤矿粉尘监测云服务模式，构建了粉尘大数据中心，提出了粉尘监测云服务应用。通过开发的平台，多级监管部门、企业和作业工人能够实时监测粉尘状态，达成扁平化、非现场实时连续监管的目的，从而提升了整个行业职业病危害监管服务水平。

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煤炭科学技术

2019年第07期

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煤矿双重预防机制信息系统研究与应用

作者(Author)：高晓旭, 申阳阳, 门鸿

摘要：为了预防煤矿重特大事故的发生，解决现行风险和隐患信息系统在煤矿应用中存在的问题，在调研基础上，优化了风险预控流程和隐患闭环管理流程；设计了由数据采集层、通信传输层、信息服务层、应用层和接入层构成的系统总体架构；以J2EE为开发平台、SSM为开发架构，借助Java语言开发了包括安全风险分级管控、隐患排查治理、安全生产标准化以及系统管理在内的双重预防机制信息系统；采用熵权-灰色关联度评价方法评价系统的风险数据，隐患数据借助FP-Growth算法对其在多个维度间的关联关系进行挖掘，为煤矿提供辅助决策。结果表明：系统部署在云服务器上，员工可通过浏览器和手机APP登录进行随时随地办公；系统的业务流程符合煤矿实际工作需求，统计与分析模块能为煤矿风险管控和隐患治理提供可靠的决策建议。

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煤炭科学技术

2019年第05期

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基于Unity3D的微震监测分析虚拟现实系统研发

作者(Author)：韩军, 张衡, 姜新宇, 贾冬旭

摘要：微震监测对矿山安全生产具有重要意义，也得到了广泛应用。针对微震监测数据数量庞大、内容冗杂、实时显示弱、与采掘工程集成度低等问题，开发了一种基于Unity3D平台的微震监测数据分析平台。其主要过程是：收集矿山三维地质坐标、地层岩性等数据建立矿山三维模型，导入到Unity3D引擎当中，对模型添加材质，进行渲染并实现模型坐标数据与现实坐标数据整合，在此基础上利用C#语言编写脚本实现采掘进度的实时模拟，再通过连接SQL server数据库将矿井微震监测数据进行调用，完成整个系统地质数据、采掘数据与微震数据的集成和实时显示。通过调用系统数据，可实现微震数据的相关统计、分析，并分析其与地质条件、采掘活动的相关性。系统在河南义马煤田跃进、常村两矿进行了实际应用，实现了矿井群开采微震监测数据的联合分析。

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煤炭科学技术

2019年第05期

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