《矿业安全与环保》煤矿安全智能防控关键技术与应用 | 虚拟专辑

来源：矿业安全与环保

煤矿智能化建设过程中，广泛开发应用机械化换人、自动化减人、智能化少(无)人等相关技术与装备，是煤炭安全高效开采的重要技术支撑。将人工智能、物联网、云计算、大数据、机器人等技术与现代煤炭开发利用工艺深度融合，形成全面感知—实时互联—分析决策—自主学习—动态预测—协同控制的智能系统，实现煤矿生产经营全过程的智能化管控，能够促进煤矿安全生产技术与管理水平的提升。《矿业安全与环保》编辑部从近几年出版的论文中甄选出24篇相关论文，其研究内容包括：发展综述、智能安全防控关键技术、煤矿灾害智能防控等，供大家参考、阅读。

行业视野: 安全
类别; 123个
关键词; 77位
专家; 24篇
论文; 5621IP
点击量; 3244次
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煤与瓦斯突出智能预警方法及系统

作者(Author)：赵旭生, 马国龙, 周密

摘要：针对传统煤与瓦斯突出预警系统自学习能力不足、信息融合度不高、智能化水平和预警准确性有待提升的问题,基于关联规则和证据理论,建立了突出预警指标自主动态优选方法和多指标融合决策模型,开发了突出智能预警系统。介绍了突出危险判识事务集构建模式,提出预警指标项的非对称二元化转换方法,以及预警指标项与突出危险项之间关联规则的构建方法,定义了反映漏报率大小的函数,形成基于关联规则的突出预警指标优选方法;研究提出突出预警证据理论识别框架,构建出突出预警证据体基本概率分配函数,给出突出预警证据合成方法,得到反映突出危险概率大小的函数,形成了基于证据理论的突出预警多指标融合决策方法;在此基础上,采用分层架构设计,开发出煤与瓦斯突出智能预警系统,实现了突出灾害的在线监测、智能分析、融合预警、在线发布与远程查询。现场应用效果显示,突出预警准确率达到91. 53%,且无漏报现象,为矿井突出灾害防治提供了良好的技术支撑。

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矿业安全与环保

2022年第04期

752

127
基于CS-LSTM的工作面瓦斯浓度智能预测研究

作者(Author)：梁运培, 栗小雨, 李全贵, 毛树人, 郑梦浩, 李建波

摘要：为充分挖掘瓦斯浓度监测数据的变化规律,实现工作面瓦斯浓度的准确预测,提出了一种基于CS-LSTM 的工作面瓦斯浓度智能预测模型。采用样条插值法对瓦斯浓度监测数据的缺失值进行插补,再进行无量纲化处理,得到训练样本;利用布谷鸟搜索(CS)算法对长短期记忆网络(LSTM)的隐藏层层数及其神经元个数、全连接层层数及其神经元个数等4 个超参数进行寻优,建立最优瓦斯浓度预测模型,并预测工作面未来12 h 的瓦斯浓度。研究结果表明:与LSTM 及基于遗传算法(GA) 的LSTM模型预测结果相比,在相同迭代次数下,CS 算法具有更好的全局寻优能力,有效避免了GA 算法易陷入局部最优的不足;基于CS-LSTM 预测模型的均方根误差( RMSE) 为0. 023,该模型与其他2 种模型相比精度较高,预测效果较好。

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矿业安全与环保

2022年第04期

322

113
基于数字孪生的煤矿智能管控平台架构研究与实现

作者(Author)：肖粲俊, 刘红梅, 石发强, 邓从阳, 赖建

摘要：为完成煤矿智能化升级转型,对煤矿智能开采现状进行了分析,提出基于数字孪生的煤矿智能管控平台的概念。该平台以数字孪生技术为核心,结合GIS、建模、仿真等关键技术,融合应用物联网、大数据、云计算及人工智能,赋予数据空间维度信息,使数字矿山与物理矿山之间进行实时交互,忠实地复现物理矿山整个生命周期的运行状态与轨迹,推动煤矿传统生产全面升级,向数字化、智能化转型。实际应用测试表明,该平台提高了煤矿数据采集、存储、传输和分析的能力,降低了安全事故发生概率,能有效为数字孪生和智能管控煤矿生产各个环节的深度融合提供服务。

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矿业安全与环保

2023年第05期

156

89
矿井智能通风现状与智能控制系统构建

作者(Author)：张景钢, 王清焱, 何鑫

摘要：矿井智能通风是智慧矿山建设的重要内容。通过对现有的矿井智能通风技术研究进行总结和分析,深入探讨了智能通风的基本理论,明确了目前矿井智能通风存在的问题与关键技术,并进一步对智能通风的关键技术进行了创新性的探索。最后基于关键技术开展智能模块与智能系统的研究,成功构建了一个综合性的矿井智能通风与灾变应急控制系统,为矿井的通风提供了更加智能和高效的解决方案。

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矿业安全与环保

2023年第05期

154

100
煤矿事故智能应急预案生成方法研究

作者(Author)：张晓蕾, 高进东, 赵开功, 李严肃, 李长明, 谢子彬

摘要：为了实现应急预案数字智能化管理,快速生成精准有效的救援方案,采用网络爬虫技术从事故案例及事发后状况中获取基础数据,并对数据进行结构化处理;构建一种分层结构化应急预案生成模型,结合模糊综合评价法与层次分析法对应急预案进行有效性评估,形成了煤矿事故数字智能化应急预案系统。选取煤矿瓦斯爆炸事故,验证“8·29”肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故和“10·31”金山沟煤业瓦斯爆炸事故子事件集合,证明了智能应急预案生成结果和实际情况基本相符。研究结果表明:实时添加事发信息,快速生成可视化预案,自动分析结构化存储,可提高应急预案生成效率与精准性,降低事故灾害风险和损失,提升矿井应急救援保障能力。

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矿业安全与环保

2024年第01期

110

15
煤矿采掘动态接续平衡预警系统设计及应用

作者(Author)：冯占科, 杨俊彩, 李长明, 张晓蕾

摘要：实现采掘接续动态平衡对煤矿的生产起着至关重要的作用,对煤炭企业的安全生产和运营有直接影响。分析了煤矿采掘接续动态平衡的研究现状及存在的问题,开发了煤矿采掘接续动态平衡预警系统,重点介绍了该预警系统的架构与功能设计内容。应用结果表明,该预警系统通过对煤矿采掘接续的基本信息进行实时监控与动态管理,可实现采掘接续预警。煤矿采掘接续动态平衡预警系统可为智能矿山建设提供第一手数据,对采掘计划的编排有良好的辅助作用,为矿山采掘接续平衡提供一种科学有效的决策方法,是大型能源集团一体化生产运营协同调度技术的重要支点,也是实现能源保供任务的根本保障之一。

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矿业安全与环保

2024年第03期

454

8
智能化矿井监控调度作业的认知作业分析及认知疲劳判定

作者(Author)：徐丽丽, 栗继祖, 徐新华

摘要：智能化矿井单调的监控调度作业易造成作业人员认知疲劳，从而降低作业人员工作绩效，影响煤矿安全生产。阐述了监控调度作业任务中所涉及的信息感知、信息加工和信息输出3类主要认知过程，采用形式模型、进程追踪和非结构化访谈等认知作业分析方法对其进行解析。通过实验获取被试者的人体生理指标、主观评定参数和任务绩效参数来评估认知疲劳，采用SPSS 22.0统计软件对测试数据进行处理，探讨了被试者在不同时间段内认知疲劳程度的变化。通过计算机模拟智能矿井监控调度作业，采用双任务作业方式成功诱发了被试者的认知疲劳，KSS和SPC量表，以及任务绩效指标表明，智能化矿井作业人员在进行长时间的单调监控作业过程中会导致疲劳和嗜睡增加，工作绩效下降。反应时间和主观量表参数能够较好反映被试者认知疲劳状态的变化，而心率参数的表征效果并不明显。

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矿业安全与环保

2024年第04期

100

4
突出矿井瓦斯灾害多元化精准防控系统建设

作者(Author)：谈国文

摘要：为有效、科学地防治煤与瓦斯突出灾害，以煤与瓦斯突出灾害致因及发生规律为基础，提出了“瓦斯地质精准控制、瓦斯抽采达标可靠、瓦斯涌出智能预警、日常防突管理规范”的瓦斯灾害多元化精准防控技术结构，从装备、模型、软件三方面建设了瓦斯灾害多元化精准防控系统。该系统实现了瓦斯灾害的多元化、规范化的防控分析和管理，能够有效提升矿井瓦斯灾害精准防控技术能力及水平，现场应用效果良好。

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矿业安全与环保

2020年第03期

393

258