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邹筱瑜：矿用钻机智能状态监测与诊断

2024-12-13

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透明回采工作面模型构建技术及智能化应用

回采工作面模型是指导煤矿安全高效生产的重要前提，对实现煤炭精准开采和地质保障具有重要意义。特别是在复杂地质条件下，回采工作面模型若不能准确描述构造与地层之间的关系，将会影响煤矿生产过程中的采区规划、采掘工艺及生产效率等方面。以某复杂地质条件的矿井回采工作面为例，开展高精度回采工作面模型构建技术及智能化应用研究。首先，提出地层和断层的构建技术，成功解决了特殊地质现象及逆断层三维空间重值的难题。同时，引入动态更新技术实现了模型的局部动态修正，大幅提升了模型的准确性与实用性。其次，结合实时监测数据，提出智能规划截割与智能地质预测技术，能够有效提高生产决策的精准性与及时性。随后，构建了I030903回采工作面静态模型，并融入局部动态更新技术，将该动态模型应用于煤矿透明地质保障系统，取得了显著的应用效果。结果表明：该建模技术能够快速、准确地模拟任意复杂地质体，为处理地层不整合、地层尖灭、煤层分叉和断层切割等问题提供便利。经验证，模型误差值均处于0.2 m以下，且0～0.1 m范围内占整体97%。基于透明回采工作面模型的智能规划截割技术有效指导了采煤机的精准开采，而智能地质预测技术则能够在异常情况下自动生成预警信息并及时传达相关人员。该方法为煤矿智能化开采提供了技术支持和保障。

2024-12-13

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基于Adaboost_LSTM预测的矿山微震信号降噪方法及应用

微震监测预警对保障矿井安全具有重要意义，微震信号降噪和P波初至的准确拾取是微震监测结果可靠性的基础。通过观察海量微震信号，发现单个微震信号的噪声段具有良好的重复性，由此创新性提出基于预测数据的信号降噪思路。具体地，构建了基于自适应增强(Adaptive Boosting, Adaboost)策略提升长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的微震信号预测模型，提出了基于模型预测数据与观测数据之差的微震信号降噪方法，研发了长短时窗均值比(Short-Time Average/Long-Time Average, STA/LTA)与赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)联合的P波初至拾取方法(S/L-AIC法)，并使用P波初至拾取误差评估和方法比较不同降噪信号和拾取效果。含噪Ricker子波理论测试和耿村煤矿微震数据应用均表明，Adaboost_LSTM模型对于噪声具有很好的拟合性，而对于未进行神经网络训练的微震有用信号拟合性较差，且Adaboost_LTSM模型的信号预测和降噪效果均优于LSTM模型的结果。基于Adaboost_LTSM模型的预测数据几乎能全部去掉微震信号噪声，其降噪效果显著优于小波低频系数重构结果，对非平稳信号的适应性明显增强。小波和Adaboost_LSTM降噪信号能明显提升微震信号P波初至拾取效果，且Adaboost_LSTM降噪信号的P波初至拾取效果更优。S/L-AIC法的P波初至拾取效果优于STA/LTA法和AIC法，兼具了STA/LTA法的稳定性和AIC法的准确性特点，降噪信号S/L-AIC法P波初至拾取误差整体在10 ms以内。综上，矿山微震信号降噪和P波初至拾取方法能为矿山微震监测预警提供重要保障，可尝试推广至天然地震信号降噪和P波初至拾取。

2024-12-13

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大采高综采面喷雾降尘系统优化与应用分析

针对大采高综采工作面粉尘污染严重、降尘效果不佳的问题,以大柳塔煤矿开采层作业区为例,运用数值模拟的方法对喷雾参数进行优化,通过对现有喷雾降尘技术的梳理与比较,提出了支架接尘、煤机内外喷雾与尘源跟踪喷雾相结合的综合降尘技术。现场应用效果表明:风速为1.5m/s时优先选用HH9.5喷嘴;随着压力的增大,喷雾面积及高浓度喷雾区域呈上涨趋势,压力为6MPa时经济效益最佳;喷雾综合降尘技术对总粉尘的降尘率达90.11%~94.43%,对呼吸性粉尘的降尘率达81.96%~84.40%,工作面空间内的总粉尘质量浓度可低至20mg/m3,呼吸性粉尘质量浓度低至10mg/m3。综上所述,喷雾综合降尘技术能够有效降低工作面粉尘浓度,提升煤矿安全生产水平,可为大采高综采工作面粉尘防治工作提供有益参考。

2024-12-13

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基于统一数字底座的煤矿灾害融合管控平台

针对煤矿灾害监测预警与透明地质系统数据多源异构、预警结果可视化手段单一、业务流程不畅、数字化决策支撑不足等问题，提出了基于统一数字底座的煤矿灾害融合管控平台。该平台分为数据采集层、数据存储层、应用支撑层和应用层，以透明地质系统为井巷工程数据来源，利用智能通风系统进行通风网络解算和通风决策分析，集成各灾害预警系统分析结果和控制策略，从空间和业务2条主线按照“隐蔽致灾因素—安全监测—安全管理—灾害预警—仿真规划—协同控制”进行灾害全链路管控。该平台利用Web API和FIP接口对透明地质系统数据与服务进行集成，基于统一的预警信息描述规范对灾害预警数据进行集成，通过“场景—模型—对象—属性”层级结构的数据对象模型对安全监测数据进行集成，解决了数据一致性难题；从巷道拓扑关系生成、巷道三维模型生成和要素空间关系生成等方面进行井巷工程三维参数化建模，实现了基于透明地质系统数据的井巷工程自动更新；采用“模型压缩+浏览器端缓存+渲染调度策略优化”，实现了基于WebGL的地质体三维可视化；通过逐级确认的预警事件协同处置机制，提升了预警结果及处置的可靠性。现场应用结果表明，该平台实现了基于统一数字底座的瓦斯、水害、火灾、矿压、粉尘、智能通风等系统数据同步、功能集成、流程衔接和统一可视化，为开展融合透明地质的灾害预警提供了支撑。

2024-12-13

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中国煤科煤科总院研发的“太阳石矿山大模型-矿山视巡v1.0”荣膺第六届全球智博会十大产品

12月10日，第六届全球人工智能产品应用博览会（简称“全球智博会”）在苏州国际博览中心隆重举办，中国煤科煤科总院最新科研成果——“太阳石矿山大模型-矿山视巡v1.0”荣获十大产

2024-12-12

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即将截止 |《煤炭科学技术》第五届青年编委团队招募启事

诚邀您加入《煤炭科学技术》青年编辑委员会《煤炭科学技术》青年编辑委员会2017年成立至今，在指导办刊、把关学术质量、专题组约、稿件审查、品牌宣传等方面发挥了重要作用。

2024-12-12

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关于公布煤矿灾害防控全国重点实验室2024年度开放基金资助课题的通知

根据《煤矿灾害防控全国重点实验室开放基金课题管理办法》，综合办公室组织完成了2024年度实验室开放基金课题的立项评审和审批，决定对以下22项开放基金课题予以资助。

2024-12-12

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