专题·综述

  • 煤矿无人化智能开采系统技术研究及挑战

    魏文艳;杨帆;

    随着科技的飞速发展,尤其是在人工智能、物联网、自动化控制等领域的突破,无人化智能开采系统在矿业领域展现出了巨大的潜力。探讨了无人化智能开采系统的理论框架,分析了其在矿业生产中的应用前景及技术挑战。首先,介绍了该系统的基本构成及运行原理;接着,重点分析了相关核心技术,包括自动化设备、数据采集与分析、远程监控与调度系统;最后,结合国内外的技术研发现状,提出了该系统的未来发展方向。研究表明,随着智能技术的不断进步,该系统将在提高生产效率、降低安全风险及环境影响等方面发挥重要的作用。

    2025年10期 v.46;No.452 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
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  • 智能化矿山:基于人工智能与物联网技术的煤炭开采安全与效率提升研究

    许浩兵;

    煤炭在我国能源结构中占据重要地位。传统煤炭开采存在安全隐患与效率低下的问题。智能化矿山建设通过融合人工智能(AI)与物联网技术,显著提升煤矿的自动化、智能化水平,有效减少安全事故,提高生产效率,助力煤炭行业的绿色转型。在安全方面,AI与物联网可以通过传感器实时监测矿井中的瓦斯浓度、温湿度、气体等环境参数,并通过大数据分析与深度学习技术,提前预测潜在的安全风险。借助物联网与AI的结合,能够实时检测设备状态,预测故障发生并进行预防性维护,从而减少事故发生。随着AI、大数据、区块链等技术的进一步融合,矿山的智能化水平将不断提升,煤炭行业的可持续发展将得到有力推动。

    2025年10期 v.46;No.452 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
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  • 废气处理水箱对防爆柴油机性能影响研究

    魏洪新;史志远;郑鑫;冯海涛;潘秋川;王渊;李光辉;李全明;杨岩;逯洋;孙灿;

    针对防爆柴油机排放升级的需求,对湿式尾气冷却系统防爆柴油机的废气处理水箱进行研究。通过改变水位参数研究对防爆柴油机排放性能的影响,采取八工况点,研究4种废气处理水箱中水位高度(分别为0%、25%、50%、70%)对防爆柴油机排气温度、表面温度、功耗性能和排放性能的影响。研究结果表明:在八工况点,废气处理水箱内0%水位与其他水位的排气温度相差巨大,在工况点1最大相差约140℃,随着水位的增加与废气充分反应,排气温度相差较小,变化在5%以内;在1 h内表面温度和排气温度测试中,由于废气处理水箱位置位于防爆柴油机排气尾部,对防爆柴油机其他表面温度影响不大,基本都稳定波动,但在排气波纹管连接废气处理水箱处的表面温度随水位增加而明显减小,在水位50%以上,变化较小。在功耗性能中:随着水箱内水位增加,防爆柴油机排气背压随之增加,最终达到21.6 kPa,而防爆柴油机对应的每个工况点的功率和扭矩也随着水位增加而呈降低趋势,此特点在经济性能中得到了证明,燃油消耗也呈增加趋势;在排放性能中:随着水箱内水位增加,CO和NOx随之增加,最大分别增加了13%和7%,而HC方面变化较小,在2%以内;在测试水量中得出功率为110 kW的防爆柴油机需要约30 L水才能保证正常运转。

    2025年10期 v.46;No.452 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
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设计·计算

  • 基于Isight-Excel的采煤机截割部行星传动系统多目标优化设计

    吴卫东;李默涵;徐泽文;李士魁;

    以某型薄煤层采煤机截割部中速级行星传动系统为研究对象,应用Excel软件建立齿轮模数、齿宽、行星轮个数及太阳轮、行星轮与内齿圈的齿数、变位系数等9个设计变量,以传动比条件、齿顶厚条件和重合度条件等24个条件为约束条件,以齿根弯曲强度、齿面接触强度和体积为目标函数,采用Isight软件中的NSGA-Ⅱ多目标遗传算法进行优化设计求解,并应用KISSsoft软件对解集进行强度验证。结果表明:优化的行星传动系统的齿根弯曲强度和齿面接触强度的安全系数分别大于1.47和1.00,满足设计要求。

    2025年10期 v.46;No.452 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K]
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  • 用于狭窄空间的钻杆输送机械手及其定位系统设计

    芦建斌;王涛;杨占胜;张俊伟;王红平;

    针对现有煤矿用钻杆输送机械手需要较大的安装和运动空间、难以应用于机身空间较为狭小的钻机及维修难度较大的问题,设计了一种用于狭窄空间的钻杆输送机械手及其定位系统。对机械手及其定位系统的主要零部件进行了结构设计与功能分析;对机械手的关键零部件活动夹爪进行了仿真分析,验证了活动夹爪强度设计、刚度设计的合理性;最后进行了试验调试和现场应用。结果表明:该机械手在狭窄空间输送钻杆时动作稳定、可靠、连贯,与现有煤矿用钻杆输送机械手相比,节省了安装空间、运动空间且定位系统更简单,解决了现有钻杆输送机械手不适用于狭小机载空间及定位系统较为复杂的问题。研究结果为其在煤矿井下狭窄空间安全作业提供了重要保障。

    2025年10期 v.46;No.452 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1366K]
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  • 基于S7-1200 PLC的煤矿带式输送机监控系统设计

    郭继继;

    煤矿带式输送机在煤矿生产中占据着重要地位,其监控系统优劣直接关系到煤矿生产效率及安全性。针对煤矿带式输送机监控需求,以S7-1200 PLC为核心,设计支持多功能集成、软硬件扩展能力强、易于维护和管理的监控系统。该系统采用上位机远程调度、本地CPU 1214C和远程I/O协同在线控制的基本方案,具有配置简单、支持多任务实时处理等优点,对提升煤矿自动化、智能化具有重要的意义。

    2025年10期 v.46;No.452 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 连续采煤机装运减速器的设计与研究

    于建华;

    连续采煤机装运减速器具有承载力大、可靠性高、内部传动和外部结构复杂等特点,因存在载荷冲击、井下环境恶劣运维困难、冷却与润滑系统失效等一系列严重问题,严重影响连续采煤机的可靠性运行。针对存在的问题,从装运减速器装运能力校核、润滑方式选择、热平衡计算、第一锥齿轮强度设计、锥齿轮啮合间隙调整等方面开展研究,以提高连续采煤机装运减速器的可靠性。经传动试验台加载试验和井下工业性试验,设计的装运减速器可适应冲击、重载等工况,能满足连采设备装运减速器各项性能要求。

    2025年10期 v.46;No.452 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K]
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  • 回撤工作面三角区支护自适应支架设计分析

    辛世明;刘伟;王强;

    在回撤工作面,通常布置4架掩护式支架为临时支护支架,以维护采空区和支架回撤时的工作空间,待撤支架与回撤支架会形成三角区域。由于三角区矸石和采空区垮落,采空区侧矸石挤压支架,待回撤支架侧边作业空间狭小,存在安全隐患。针对以上问题,研究设计了一种三角区支护装置,介绍了支架的主要技术参数和结构特征,简化模型写出了支架的受力方程,从横向、纵向分析了支架的偏载受力,为回撤支架的结构优化和受力分析提供了一定的理论依据,为设计人员提供了有效的计算方法。整个自适应支架可提供安全作业空间,保障安全生产,降低操作工人的劳动强度,提高工作效率。

    2025年10期 v.46;No.452 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]
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  • 滑轨式锚护回撤钻车的设计

    赵伟;

    介绍了目前煤矿井下综采末采工作面支护工艺存在的缺陷,提出了新型的滑轨式锚护回撤钻车设计方案。该钻车采用齿轨式行走和可升降支腿,与刮板输送机、液压支架相配套,可适应回撤通道快速支护要求,实现了回撤工作面施工工序的合理化衔接,使回撤通道支护机械化水平得到大幅提高。

    2025年10期 v.46;No.452 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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  • 基于RVMDK集成开发环境的煤矿设备机械振动监测系统开发及测试

    武军;

    为解决煤矿设备机械故障点位定位难、故障原因分析不详细等问题,设计了一种基于RVMDK集成开发环境的煤矿设备机械振动监测系统,并在煤矿设备维护与机械振动监测之间建立关系,通过该系统获取矿用设备运行状态数据,用于故障实时监测和直接诊断。实验结果表明,该监控系统数据处理速度为103 727条/s,系统响应时间0.87 s,故障检测准确率在99.60%以上。该系统能够达到煤矿设备维护点检所对应的机械振动监测数据存储要求。

    2025年10期 v.46;No.452 43-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K]
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  • 悬臂式掘进机用刮板输送机分析与设计

    张杰;

    为推动煤机高端装备制造业质量提升,逐步实现高技术、高附加值、高性能产业链发展,针对传统悬臂式掘进机在岩巷装载运输过程中,其刮板输送机易磨损、难更换、维修费用高的问题,通过介绍刮板输送机使用工况、应用情况及工作过程中存在的问题,分析刮板输送机产生磨损失效的原因及后果,得出有效解决方案。采用模块化设计理念,提出了可拆卸式耐磨板和压链装置的设计方案,设计了适用于掘进装备的可拆卸式刮板输送机,降低了刮板输送机维修费用,提高了使用寿命,达到了重复利用的效果。

    2025年10期 v.46;No.452 46-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
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  • 基于LoRa无线技术的煤矿液压支架远程监控系统设计

    丛志宇;董彦强;李庆龙;史景军;丛日东;

    针对煤矿液压支架有线监控部署困难等问题,提出了一种以LoRa无线通信为核心的液压支架远程监控系统。围绕液压支架监控系统的基本需求,设计了由LoRa无线传感器节点和LoRa-CAN网关节点组成的总体方案。该方案以STM32单片机为核心,通过模数转换和串口通信实时采集油温、油压、顶板压力、倾角及支架位移等支护参数,利用LoRa建立与网关节点的无线数传,并通过抗干扰能力强的CAN通信转发井下监测数据。该方案解决了布线复杂、维护成本高等问题,为综采工作面智能化升级与安全生产水平提升提供了技术支撑。

    2025年10期 v.46;No.452 49-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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试验·研究

  • 基于等容变压法的煤层瓦斯含量井下快速测定技术试验研究

    胡杰;张睿;吕贵春;

    为提升煤层瓦斯含量测定效率,简化测定流程并降低劳动强度,实现煤层瓦斯含量由井上下、多装置、分步测定向井下就地一体化快速测定的转变,破解瓦斯含量准确快速测定的行业难题,提出了基于等容变压法的煤层瓦斯含量井下快速测定技术。基于该技术方法开发了轻便型煤层瓦斯含量井下一体化快速测定装置,实现了瓦斯含量井下就地测定,测定全过程时长不超过30 min。为考察煤层瓦斯含量测定的准确性与适用性,通过对比现行主流DGC型瓦斯含量直接测定装置,对基于等容变压法的煤层瓦斯含量测定技术及装置在煤矿现场进行了试验。现场试验结果表明:等容变压法测定煤层瓦斯含量与常压自然解吸法测定结果基本一致,最大测定误差不超过5%,可满足工程应用要求。试验对比测试结果验证了基于等容变压法的煤层瓦斯含量测定技术的准确性与可行性;该技术突破了煤层瓦斯含量随采随测的技术难题,为矿井技术措施快速决策与煤矿安全高效采掘提供了技术支撑。

    2025年10期 v.46;No.452 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]
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  • 圆周振动碟盘刀具破岩载荷的二次回归正交设计数值模拟

    程硕;刘春生;刘延婷;

    为提高机械刀具破碎硬岩能力,提出了碟盘刀具径向进给复合圆周振动破岩方法。以刀具楔面角度、姿态倾角、振动频率、进给速度因素为变量,采用二次回归正交设计方法,模拟分析刀具破岩过程与破岩载荷谱,通过二次回归方差分析建立各因素与载荷的回归模型方程。结果表明:刀具损伤煤岩区域呈月牙状,其位置与范围均随施加振动方向旋转而改变,对岩体产生旋转变动碰撞损伤作用,降低刀具破岩载荷;各因素对刀具破岩载荷影响作用从主到次为姿态倾角、刀具楔面角度、进给速度和振动频率,刀具楔面角度和姿态倾角交互作用影响最为显著;回归模型方程可有效预测不同工况下刀具破岩载荷,平均误差约为4.33%。

    2025年10期 v.46;No.452 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K]
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  • 刮板输送机永磁同步电动机转速控制研究

    马毓敏;孙星;李洋;朱永年;李婧妍;

    针对刮板输送机运行工况复杂、负载扰动强等问题,提出一种基于终端滑模控制(TSMC)的永磁同步电机转速控制策略。该方法具有有限时间收敛特性,能有效提升系统的抗扰动能力与动态响应性能。通过仿真验证,模拟了刮板输送机在启动和落煤情况下的系统响应;与PI控制相比,TSMC能有效减小启动时间和超调量;在突加落煤负载工况下,TSMC展现出强抗扰能力与鲁棒性,表明所提控制策略在速度跟踪精度与系统稳定性方面的提升。

    2025年10期 v.46;No.452 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
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  • 双面临空孤岛工作面巷道围岩控制技术研究

    张闻奇;涂敏;陈浩然;

    针对深部高应力破碎围岩巷道支护工程中存在的支护结构参数问题与围岩自承载能力弱化导致的支护效能受限问题,通过构建巷道围岩力学分析模型,采用映射原理揭示了深部破碎围岩力学受力特征,并采用FLAC3D数值模拟软件建立数值模拟模型,模拟了不同锚杆尺寸下巷道围岩的塑性区与位移情况,进而选择了2.8 m长锚杆与6 m长锚索联合支护方式。结果表明:所提出的优化方案能有效改善破碎围岩的力学性能,提高巷道围岩的自承载能力。

    2025年10期 v.46;No.452 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
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  • 矿用大风量阵列式旋流除尘器的试验研究

    曹宇翔;冉川;常虎强;陈鑫;冯广亮;

    针对煤矿综采工作面回风巷粉尘集中治理中遇到的大风量除尘设备体积大,安装布设难度大和除尘设备高度过高的问题,研发了一种基于旋流除尘原理的阵列式大风量除尘器,并采用实验室试验和现场试验相结合的方法,开展单体旋流筒关键参数试验研究、阵列式旋流除尘器研制、现场应用改进等工作。研究表明:单体旋流筒最佳设计参数为叶片角度35°、叶片数量12个,该阵列式旋流除尘器的最佳结构是由16个单体旋流筒组成,并由4台2×11 kW风机提供动力,处理风量可达到1 000 m~3/min,总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到98.52%和84.31%,相比于当前市面上同风量除尘器体积减少了30%左右,且采用模块化设计便于安装布设;现场应用中,除尘器下风侧5 m位置处的总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达90%左右与83%左右,对湿润剂进行优化后呼吸性粉尘降尘效率提升至89%以上。研究结果可为回风巷内大风量除尘设备的研发提供参考。

    2025年10期 v.46;No.452 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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  • 掘锚机阀片测试平台的研究

    张强;

    针对掘锚机液压阀组损坏后难以修复、修复不合格等问题,设计了一种全新的掘锚机阀片组装测试平台。以14组受损液压阀组为研究对象,首先对损坏零部件进行了分析统计,再使用通过借鉴传统方式设计的测试平台修复受损阀组。对比测试平台与传统方法的修复结果,测试平台修复后的阀组合格率为98.59%,与传统方法相比提升了27.18%。

    2025年10期 v.46;No.452 77-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
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  • 振动条件对煤炭颗粒离析透筛行为的影响研究

    张卿;钮刚刚;宋耀楠;张彬;宋孝旭;曹荣奎;乔金鹏;

    振动筛是煤炭洗选过程中的主要分级装备。研究了振动筛的振动条件对颗粒离析透筛行为的影响,探讨了不同激振轨迹(直线、椭圆、圆振动)及振动参数(振幅、频率、振动方向角)对筛分效率的作用机制。结果表明:初始料层厚度较低时,圆振动透筛速率高于椭圆振动;料层较厚时,椭圆振动效率更优;椭圆轨迹长短轴比增加会降低透筛速率;振幅增大时透筛速率先降后升,频率升高直接提升透筛效率,振动方向角为45°时透筛速率最低。研究成果为煤炭洗选振动筛分装备设计、选型及煤炭筛分工艺提供了重要的理论依据。

    2025年10期 v.46;No.452 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K]
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  • 薄煤层采煤机滚筒装煤效率研究

    赵宏梅;李占权;吴卫东;李士魁;朱志新;

    针对极硬顶底煤层工况,为提升薄煤层采煤机滚筒装煤效率和避免滚筒触碰顶底板造成截齿磨损而对采煤机滚筒进行优化设计。首先,对滚筒内的煤块进行理论分析得出煤块随滚筒转动的轴向速度、滚筒最大煤流断面积、滚筒理论装煤量和滚筒理论装煤效率计算公式;其次,结合实际煤层工况设计确定采煤机滚筒结构尺寸,并运用SolidWorks软件对滚筒进行三维建模,将三维滚筒模型导入基于EDEM离散元软件建立的煤层中进行模拟仿真滚筒截落煤和装煤状态;通过滚筒截割煤层仿真运行得出滚筒转速80 r/min、采煤机牵引速度3 m/min时滚筒的装煤效率最佳。运用EDEM离散元模拟滚筒截落特殊煤层工况可以有效提升采煤机滚筒结构设计的合理性,从而获得较理想的采煤机滚筒装煤效率。

    2025年10期 v.46;No.452 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1667K]
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  • 大采高400 m超长工作面设备选型配套研究

    惠学齐;许永祥;佟友;曹宇;

    以可可盖煤矿400 m超长工作面煤层赋存特征和开采技术条件为背景,针对煤层埋深大、硬度高、厚度大和工作面长的特点,按15 Mt/a产能进行综采选型配套。采用了MG1000/2900-GWD型大功率、高功率密度采煤机,保障了采煤机截煤效率和可靠性;采用ZY26000/32/60D型2.4 m大中心距强力液压支架,提高液压支架的稳定性和对围岩的适应性,有利于工作面快速推进;选用SGZ1400/3×2000型刮板输送机,配备φ65 mm×203 mm刮板链条,保障了超长工作面大运量刮板输送机的运输能力和可靠性。该套设备的选型和配套可为类似开采条件的工作面设备选型和配套提供参考。

    2025年10期 v.46;No.452 89-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K]
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  • 掘进机截割头转速自适应控制方法研究

    刘佳金;蒋庆友;李英娜;王壮;朱雷;王东杰;

    提出了一种利用井下多传感器信息的掘进机截割头转速自适应控制方法,通过BP神经网络和改进粒子群优化(IPSO)算法进行控制器设计和优化。通过仿真证明了该方法具有极高控制精度和鲁棒性。仿真结果表明,该方法能实时识别危险信号,保护工人生命安全,延长设备寿命,提高掘进效率。

    2025年10期 v.46;No.452 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1742K]
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问题探讨

  • 煤矿巡检机器人抗干扰机理与优化控制策略

    赵越;

    针对煤矿巡检机器人在矿井复杂环境下的电磁干扰(EMI)、机械振动和高温高湿等多重干扰问题,基于深入的干扰机理分析,提出了一种全方位抗干扰优化控制策略,包括硬件层面的金属屏蔽、滤波和减振设计及软件层面的自适应控制算法和多传感器数据融合。控制系统采用分层架构,将感知、决策与执行有机结合,实现实时补偿与闭环控制。构建了一套综合干扰测试平台,实时模拟并量化各类干扰影响。实验结果显示,优化后机器人定位误差显著降低,任务完成率和通信稳定性大幅提升,整体运行性能得到明显改善。该控制策略不仅丰富了矿井环境下多源干扰机理的理论体系,还为煤矿巡检机器人在复杂实际工况下的应用提供了切实有效的技术支撑和工程解决方案,具有广阔的推广应用前景,为提高矿井安全性和降低人工巡检风险提供有力保障。

    2025年10期 v.46;No.452 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K]
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  • 矿用自移式混凝土泵管路刚柔耦合动力学分析

    焦乐;杨俊彩;崔石磊;许联航;王庆雄;陈建华;何明伟;

    针对柔模沿空留巷自移式混凝土泵送系统长距离输送管道存在的冲击与振动、堵管和爆管等问题,开展了矿用自移式混凝土泵输送管路刚柔耦合动力学分析。通过泵送系统管路模型分析,确定了管路模型边界条件与参数;采用管路系统刚柔耦合动力学方法分别对支撑节距数为1、2、4的矿用移动混凝土泵送管路在脉动振动激励下动力学响应进行对比分析。结果表明:采用支撑节距数为1的移动管路支撑布置形式可使管路达到最小的支撑力、振动位移、振动加速度和应力;管路动态响应最大幅值随支撑节距数增加而增大;最大支撑力发生在末段支撑处,最大振动加速度发生在末端加载点处。

    2025年10期 v.46;No.452 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K]
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  • 提升综放工作面资源回收率的方法探索

    杨文明;崔建军;吴询;马端志;

    从设备角度分析了限制综放工作面资源回收率提升的因素。针对条件合适的综放工作面,在配套技术、综放设备、采煤工艺等方面,从大侧帮过渡液压支架的应用、中部液压支架的选型参数、端头架放煤机构、刮板输送机驱动部形式、后部运输机局部结构等方面采取优化改进措施。通过工作面中部多采少放、工作面过渡段及端头架处放顶煤,实现综放工作面资源回收率进一步提升,为提升特厚煤层的资源回收率提供了借鉴。

    2025年10期 v.46;No.452 105-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
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  • 矿井通风大数据分析与预警机制研究

    杨中星;刘艳华;

    针对矿井通风系统安全管理中存在的监测数据利用不充分和预警机制滞后等问题,提出了一种基于大数据分析的矿井通风预警方法。通过建立多源异构数据采集与预处理技术,实现了矿井通风系统关键参数的实时获取与质量控制;设计了通风系统多维数据融合方法与基于机器学习的异常模式识别算法,构建了通风状态评估模型;在此基础上,提出了预警指标体系和多级预警阈值确定方法,开发了预警信息推送与响应机制。实验验证表明,该预警系统能够准确识别矿井通风系统的异常状态,提前预警潜在风险,为矿井安全生产提供了技术支持。研究成果对提升矿井通风系统安全管理水平具有重要的理论意义和应用价值。

    2025年10期 v.46;No.452 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
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  • 超长距离掘进通风智能控制技术研究

    张闯;王洪粱;姚新宇;沈斌;王帅;王宇;徐小雨;

    超长距离掘进工作面的出现,使局部通风机逐渐成为煤矿中主要的耗能设备之一。因此,长距离局部通风机智能风量调节成为实现局部通风节能降耗的重要手段之一。采用基础数据采集、计算机数值拟合、理论分析相结合的方法,以局部通风技术为基础,提出了长距离通风局部风量调节的思路。通过测定局部风机在33~50 Hz频率条件下的性能参数,绘制风机在不同工作频率下的性能曲线,从而确定局部通风系统的合理运行范围。通过测定局部风机风筒百米风阻及百米漏风率,对局部风机性能曲线与局部通风阻力之间的匹配关系进行分析,结合掘进工作面的风量计算结果,得出局部通风机不同送风距离下运行的最优工况点。开发了控制平台,成功实现了超长距离掘进通风的风量调节,有效降低了风机能耗。

    2025年10期 v.46;No.452 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1958K]
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  • 矿井微震监测检波器固定装置及安装回收方法

    蔺兑波;

    设计了一种矿井微震监测检波器固定装置及安装回收方法。该装置由保护装置、连接装置、锤击固定装置组成。滤波装置包括多散点孔过滤器、内层过滤棉芯、外层过滤棉芯、顶层过滤棉芯,其中多散点孔过滤器的孔径可根据需要过滤信号的波长进行调节,能够有效过滤掉井下普遍存在的干扰信号;安装方式采用一套规范的操作步骤和流程,能有效克服现有技术的缺陷,使得检波器安装孔孔径一致,利用膨胀销、树脂锚固剂等使得检波器与钻孔的耦合性好,信号接收稳定;同时,设计了一套检波器保护装置,使得检波器能够较为稳定地安装在钻孔中并在监测完成后能够容易回收和再次利用,经济实用。

    2025年10期 v.46;No.452 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K]
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工艺·装备

  • 综放工作面两巷端头区放煤过渡支架研制及工艺优化

    高雄飞;陈万辉;王强;叶波;郭东林;闫宇;

    由于两巷端头区设备密集,过渡支架后方无法提供有效放煤作业空间,制约综放工作面煤炭回收率进一步提升。基于PFC平台确定适宜顶煤冒落的最优机采高度区间;研制了新型过渡支架,采用紧凑设计、反四连杆稳定机构、短摆动梁+长尾梁设计增大支架后部空间;在运输巷侧,后部刮板输送机采用交叉侧卸布置方式,驱动部沿转载机外侧垂直于工作面布置;在回风巷侧,过渡支架适度卧底,将其实际支撑高度提升到4 200 mm以上。工业性试验表明,两巷端头区可实现顶煤的有效可控冒落,提升了工作面煤炭资源回收率。

    2025年10期 v.46;No.452 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 3051K]
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  • 煤矿液压支架涂层防腐性能研究

    王增伟;刘晟;丁瑞康;

    液压支架作为煤炭井工开采的核心支护装备,长期服役于较强的腐蚀性矿井环境中,其表面涂层的防护性能直接决定了设备的使用寿命、安全性和可靠性。为有效提升涂层防护效果,研究梳理并分析了我国主要产煤省份典型矿井的环境特征数据,并结合液压支架涂层的实际维修周期需求,针对性设计开发了2种水性环保涂料配套体系。依据标准生产工艺制备了相应的涂层试片,并选取与典型矿井腐蚀环境高度近似的加速试验条件(包括耐中性盐雾、耐水性、耐湿热试验等)进行综合性能评价,考察了各体系的耐腐蚀性能差异。为煤矿液压支架的防护涂料科学选型、涂装工艺参数优化以及维修周期制定提供坚实的实验依据和理论支撑。

    2025年10期 v.46;No.452 128-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
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  • 采煤机摇臂快速拆装装置的研制

    陈伟;肖文远;燕林兵;

    针对采煤机摇臂在工作面回撤或故障时,传统拆卸方式存在耗时长、劳动强度大及安全风险高等问题,基于超高压液压技术,研制了采煤机摇臂快速拆装装置。该装置通过精准控制销轴衬套的径向膨胀力与轴向推力,实现衬套与销轴快速分离和安装,大幅提升采煤机摇臂更换效率。研究表明,该装置可使单个摇臂平均拆卸时间从7 h缩短至1.5 h,显著降低作业人员劳动强度,消除动火作业安全隐患,为煤矿采掘设备高效维护提供了技术支撑,对推动煤矿安全智能化开采具有重要意义。

    2025年10期 v.46;No.452 132-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1983K]
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  • 采煤机电控箱箱体的焊接修复

    许寄桥;梁恩宝;

    对某Q550材质的电控箱箱体焊接修复过程中面临的技术风险进行了分析,并制定了焊前充分预热、临时加固、及时中温回火处理和锤击处理等针对性的工艺技术措施,有效避免了焊接冷裂纹和超标焊接变形的产生,同时降低了焊接残余应力,保证了焊接修复效果。该修复案例为Q550材质的大型焊接结构件和同类型电控箱箱体的焊接修复提供了经验借鉴。

    2025年10期 v.46;No.452 136-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K]
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产品·结构

  • 煤矿井下钻机连杆同步夹紧机械爪结构设计

    刘荣辉;

    为确保煤矿井下钻机机械手夹爪同步夹取钻杆、降低夹爪制造成本与加工精度,开展了煤矿井下钻机连杆同步夹紧机械爪结构设计。分析了机械爪功能需求,提出相应的技术解决方案。通过设置传动和夹取构件的特殊结构及位置,实现钻杆的同步夹紧与松开,形成采用连杆机构实现两侧夹爪同步夹紧钻杆的设计方案。根据技术方案设计了连杆同步夹紧机械爪,并设计了连接体、夹紧油缸、左夹爪、右夹爪、传动杆等主要部件。开展了机械爪运动试验和钻机机械手抓取钻杆试验。试验表明,两侧夹爪同步运动,钻杆在被夹持过程中位置无偏移。验证了连杆同步夹紧机械爪结构设计合理,具有可行性。

    2025年10期 v.46;No.452 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1928K]
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  • 新型带式输送机张紧装置的研究

    马力伟;袁小龙;杨海;

    带式输送机在煤矿综采设备中扮演着不可或缺的角色,主要用于煤炭的运输。为确保带式输送机的正常运行,张紧装置起着至关重要的作用,提供了输送带所需的张紧力。然而,传统的带式输送机张紧装置存在诸多问题:构成部件繁多、作用单一、占用空间大、价格昂贵、安装拆卸不便。为此,设计了新型带式输送机的张紧装置,并对关键部件进行了强度校核。该装置结构简单、安装方便、功率大、响应速度快,适用于重载又要求响应速度快的场合。

    2025年10期 v.46;No.452 143-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1968K]
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  • 矿井提升机导向轮衬垫自动化在线压装机构设计

    王涛;张海林;冯磊;

    煤矿立井提升系统中导向轮的绳槽衬垫磨损后需要在线更换,现有工艺大都采用锤击的作业模式,劳动强度大,耗费时间长。通过对导向轮绳槽和衬垫结构的研究,以及对装配过程的分析,设计了一种衬垫自动化在线压装机构。该机构可实现衬垫的传送、装配、检测自动化,降低了劳动强度,缩短了检修工期。经现场应用效果显著。

    2025年10期 v.46;No.452 147-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2130K]
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  • 导向轮绳衬自动化装配机械抓手设计

    冯磊;李传庆;张海林;

    针对两片式绳衬机械化、自动化装配的需求,通过特殊的结构设计和功能叠加,让1个机械臂完成了传统装配模式下人工双手才能完成的装配动作。解决了常规机械臂装配时依靠坐标和角度定位移动、当待装配位置误差较大时会发生碰撞停机的问题。整体结构设计精细、巧妙,在保持整体夹爪重量轻的同时实现了复杂动作。

    2025年10期 v.46;No.452 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 2053K]
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  • 四臂锚杆转载机组的设计研究

    张国忠;

    四臂锚杆转载机组能够同时适应于中厚煤层和薄煤层掘进工作面快速掘进系统,具备机械化锚杆锚索全断面支护、长距离收料、破碎物料、转载物料的功能,能够与掘锚一体机、掘进机配套组成快速掘进作业线,通过合理的掘、锚作业分工,实现掘、锚平行作业,提高了掘进效率和掘进进尺。同时,其具备的自动化功能,能够最大程度地减轻工人劳动强度。

    2025年10期 v.46;No.452 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1980K]
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革新·改造

  • 矿用电液换向阀流水线自动检测系统的优化升级

    任伟;徐垚;肖飞;高洋;都屹凡;

    针对电液换向阀出厂检测需要进行高低压换向、高低压密封测试,由于功能多,人工手动检测繁琐、工作量大、无法实现自动化作业,而半自动检测系统又无法与自动化产线匹配的问题,从自动化检测的需求出发,基于GB 25974.3标准,进行了电液换向阀自动检测系统的设计。该系统包括与自动化产线的无缝对接、被测阀压力环境的控制与建立、电磁先导阀控制、工作电流和压力的采集、上位机软件设计、自动测试系统的联动等,实现了多功能电液换向阀的出厂自动检测,满足了自动流水线的节拍匹配,检测结果数字化,实现了与生产信息化系统的数字融合,是电液控换向阀检测自动化、数字化的有效解决手段。

    2025年10期 v.46;No.452 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K]
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  • 大侧帮过渡液压支架的应用及优化改进

    薛涛;吴询;

    针对陕北、内蒙古等地煤层厚度超过7 m的地质特点,通常采用一次采全高工艺提高资源回收率。大侧帮过渡液压支架的应用解决了工作面两端顶煤损失问题,但随着煤层厚度的进一步提高,特别是8 m以上超大采高工作面易出现大侧帮过渡液压支架与相邻端头架搭接适应性不强、顶梁前部及连杆后部漏矸、大侧帮侧结构和强度与采煤机滚筒不匹配等问题。通过对液压支架结构改进、采煤工艺改善、设备运维等途径予以探究优化,进一步完善了适用于超大采高工作面的大侧帮液压支架结构及其采煤工艺,为特厚煤层的开采提供了解决方案。

    2025年10期 v.46;No.452 163-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2155K]
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  • 煤矿用防爆铲运机举升机构优化设计与性能分析

    马凤苹;

    针对煤矿井下防爆柴油铲运机举升机构存在的效率低、能耗高及可靠性不足等问题,提出一种多学科协同优化设计方法。通过有限元分析识别结构薄弱环节,结合拓扑优化技术对连杆机构进行轻量化重构,利用运动学与动力学联合优化控制策略。优化后的举升机构采用单大臂单举升油缸正转四连杆结构,关键参数满足巷道高度约束与物料精准卸载需求。实验结果表明:举升周期缩短至7.8 s,效率提升35%,铰接点峰值应力降低至265 MPa,安全系数从1.1提升至1.3。验证了优化设计在效率、强度及安全性上的显著提升,为煤矿机械智能化升级提供了理论依据。

    2025年10期 v.46;No.452 168-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1958K]
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  • 瓦斯放散初速度测定装置改进设计

    常宇;

    瓦斯放散初速度指标△p的测定易受温度和放散空间体积的影响,造成2个对比试样测量结果的差值超出标准要求,进而被判定为不合格,必须重新进行测试。利用3D打印技术构建新的一体式结构,有效降低了△p测量过程中温度及放散空间体积变化引起的干扰。同时,采用夹管阀替换传统电磁阀,避免了试验过程中煤尘在阀体结构中的堆积,增强了设备的可靠性和可维护性。改进后,测定装置内部不易堆积煤尘,温度变化平缓稳定,有利于提高对比试样测量结果的一致性,提高测量效率。

    2025年10期 v.46;No.452 172-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1928K]
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  • 锚杆钻机多自由度机械臂运动学分析与优化

    侯春锐;吴景山;何勇俊;潘多伟;

    聚焦于煤矿巷道支护中锚杆钻机的智能化升级,研究其多自由度机械臂的运动学分析与优化。针对传统设备在定位精度、施工效率和劳动强度方面的不足,使用D-H法建立六自由度的机械臂以分析其工作空间,并结合蒙特卡罗法验证其有效性。同时,采用Minimum Snap轨迹规划方法,将其转化为QP二次优化问题求解,实现了机械臂末端的平滑运动。该研究为提升锚杆钻机的作业精度和效率提供了理论支持,推动了矿山装备的智能化转型。

    2025年10期 v.46;No.452 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2197K]
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使用·维修

  • 锚杆钻车后钻臂滑移机构的研制与应用

    郑跃鹏;任志杰;杨喜;

    随着锚杆支护的兴起,矿用液压锚杆钻车被越来越多地应用于井下巷道的锚杆支护。某煤矿使用的液压锚杆钻车的后钻臂缺少滑移机构,无法根据巷道工艺布置实现前后钻臂的同时锚护作业,严重制约了井下巷道的支护效率。设计了一种后钻臂滑移机构,使后钻臂可以前后、上下移动。利用三维仿真软件进行应力分析,证明该结构满足强度要求。锚杆钻车增加了该滑移机构之后,提高了后钻臂的支护范围,实现了前、后钻臂的同时作业,减少了巷道支护时间,推动了巷道的快速掘进进程。

    2025年10期 v.46;No.452 181-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2071K]
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  • 定向钻探注浆技术在富水风化带超前治理中的应用研究

    张金贵;丁江明;姬中奎;乔欣;韩强;

    针对柠条塔煤矿南翼基岩风化带水害问题,开展基于定向钻探与注浆的薄基岩区富水风化带水害超前区域分隔截流超前治理技术研究。结合柠条塔南翼采掘规划布置和煤层顶板基岩赋存展布状况,给出基岩风化带分隔截流的方案设计。通过有限元软件COMSOL创建富水区定向钻探模型,考虑定向钻探注浆方案工况,对比验证南翼富水风化带超前治理方案注浆治理效果。结果表明,定向钻探注浆技术在该地区具有显著优越性,在注浆压力保持恒定的情况下,扩散半径与水灰比呈正相关;当水灰比固定不变时,浆液的灌入量会随着注浆压力的增大而增加;特别是在注浆压力为0.8 MPa且水灰比为1.2∶1的条件下,裂隙注浆的效果达到最优。

    2025年10期 v.46;No.452 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 2309K]
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  • 液压支架立柱爆缸原因分析及预防措施

    乔峰;

    煤矿液压支架是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一,目前在煤矿行业普遍应用。其安全运行直接决定综采工作面设备安全性,如果液压系统及执行元件出现爆裂现象,可能会造成伤亡事故。目前井下恶劣的工作环境和其他因素引起的支架损坏是无法避免的。为了减少和避免综采工作面液压支架引起的安全生产事故,对某液压支架的立柱爆裂进行了故障统计分析,研究了液压支架立柱爆缸的故障原因,提出了七方面预防措施,为综采工作面液压支架制造提供合理建议和数据支持,提升设备质量和故障发生后的诊断效率,提高了设备完好率,延长了设备运行周期,促进了煤矿安全高效生产。

    2025年10期 v.46;No.452 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K]
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  • 基于固定时间非奇异终端滑模的电机伺服系统预设精度跟踪控制

    聂玉昆;

    为了使电机伺服系统在内、外部干扰情况下快速收敛高精度轨迹跟踪,提出了一种基于固定时间非奇异终端滑模预设精度控制算法。针对系统的内、外部扰动,设计一种新颖的终端滑模面。为了避免求导过程中奇异现象发生,引入辅助切换函数光滑处理。利用固定时间控制理论和李雅普诺夫稳定性分析,证明所提的控制方法可以使得系统的跟踪误差固定时间收敛于预设范围内,且收敛时间和精度只与设计参数有关,独立于初始条件。

    2025年10期 v.46;No.452 194-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2042K]
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故障·诊断

  • 基于优化VMD-MED的矿用减速器故障诊断方法

    叶竹刚;

    针对矿用减速器在强噪声环境下微弱故障特征提取困难的问题,提出了一种结合经过k值优化的变分模态分解(VMD)与最小熵解卷积(MED)的方法。依据能量准则对VMD的k值进行优化,旨在减少繁琐的试错过程,为k值的选择提供一种高效的方法。提出了利用MED对VMD得到的模态分量进行滤波和择优重构的新方法,能够精准地去除由传递函数引入的非周期虚假分量。最后通过实验验证了该方法的可行性和有效性。

    2025年10期 v.46;No.452 197-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K]
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  • 基于磁记忆技术的矿井提升钢丝绳损伤在线识别系统及其应用

    赵文;王超;高军军;杨帆;毛清华;张旭辉;

    针对漏磁检测速度不高、磁化过程不均匀等问题,构建了基于磁记忆技术的矿井提升钢丝绳损伤在线识别系统,由基于磁记忆技术的硬件系统与上位机软件构成。该系统采用无需对钢丝绳磁化的磁记忆技术检测钢丝绳损伤,并运用小波降噪方法对含有噪声的磁记忆信号进行降噪,提高钢丝绳损伤信号的信噪比。通过对钢丝绳不同损伤磁记忆信号的特征分析,确定了钢丝绳损伤磁记忆信号的关键特征,并建立了BP神经网络的损伤定量识别模型对钢丝绳损伤进行准确定量识别。现场试验结果表明,该系统实现了矿井高速运行钢丝绳损伤的高效、准确识别,能够满足矿井提升钢丝绳损伤在线识别需求。

    2025年10期 v.46;No.452 200-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K]
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  • 煤矿井下水管理系统漏损监测与预警方法

    韩雪华;李杰;徐帅;唐波;韩向栋;钱恒昌;

    为了解决煤矿井下水管理系统漏损问题、提高井下水资源利用效率和安全管理水平,设计了基于计算机集成控制的水管网监测系统,采用多源传感器布设与数据采集技术获取实时监测数据;提出了基于压力瞬变的漏损识别方法和水力模型与机器学习相结合的漏损定位技术,实现了对井下水管网漏损的智能识别与精准定位;构建了漏损风险评估模型和多级预警机制,形成了完整的预警与决策支持系统。通过工程应用,该系统显著提高了煤矿井下水管网漏损监测的准确性和及时性,降低了煤矿水资源损失和安全隐患,为井下水管理系统的智能化升级提供了技术支撑。

    2025年10期 v.46;No.452 204-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
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  • 基于STM32和CNN的煤矿提升机电机故障智能诊断系统设计

    董彦强;王志强;特昵恭;杨小龙;郭骏;

    针对提升机电机故障诊断依据相对单一、特征不明确等问题,提出一种融合卷积神经网络(CNN)的提升机电机故障智能诊断系统。以STM32F407为硬件核心,设计三相电流、三相电压、温度和振动等多物理量数据采集系统。根据CNN的本地部署,扩展STM32F407的内存资源。软件上配置数据采集、数据融合、故障诊断和人机交互等子程序,并在STM32F407上实现CNN的轻量级部署。该系统可实现提升机电机故障的智能诊断,对保障提升机的安全稳定运行具有重要的意义。

    2025年10期 v.46;No.452 209-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2056K]
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  • 采煤机液压系统故障诊断技术研究

    乐南更;

    采煤机作为煤矿智能化开采的核心装备,其液压系统的故障诊断技术是实现智能化发展的重要基础。深入研究了采煤机液压系统的组成、工作原理,并重点分析了液压油、关键液压元件的状态监测技术。通过集成多参数传感器等技术手段,实现了对采煤机液压系统运行状态的实时监测和故障诊断,为采煤机的可靠运行提供了有力保障。

    2025年10期 v.46;No.452 213-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K]
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计算机应用

  • 基于改进BP神经网络的煤矿瓦斯浓度预测模型研究

    杨雁桥;

    针对煤矿瓦斯灾害预警对实时性与精准性的需求,提出一种融合BP神经网络的瓦斯浓度预测方法。首先,对瓦斯传感器数据进行预处理,采用滑动窗口法构建时间序列特征;然后,优化BP神经网络参数(隐含层节点数、学习率、正则化),引入动量因子解决局部最优问题;最后,以某矿工作面实测数据为样本,对比BP、长短时记忆(LSTM)、随机森林模型的预测性能。结果表明,优化后的BP模型在滞后10 min预测时均方根误差(RMSE)为0.087,较传统BP、LSTM和随机森林分别降低15.2%、12.3%和9.8%。改进BP神经网络在不同时间尺度下预测精度高、泛化能力强,能更好地应对不同滞后时间的预测任务,相比其他模型优势显著。该模型可实现瓦斯浓度动态预测与分级报警,为煤矿瓦斯防治提供了数据驱动的智能化手段。

    2025年10期 v.46;No.452 216-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 2165K]
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  • 基于CAN总线的掘进机控制系统的设计

    高奔;

    为适应煤矿智能化掘进的发展需求,对掘进机控制系统进行了升级。该系统以主控制器为核心,统一采用CAN总线连接各个机载功能模块,包括电控箱内部的显示屏、电流传感器、漏电检测模块、箱外的操作站、电磁阀驱动模块,以及甲烷、粉尘、压力等机载传感器,实现了控制信号的稳定传输。在简化掘进机控制系统通信网络的同时,提高了系统的稳定性。通过专用的软件开发系统,提高了该系统的控制精度。

    2025年10期 v.46;No.452 221-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
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  • 基于IML-YOLOv11的输送带异物检测方法

    孙银辉;王晓盼;万书亭;

    输送带输煤时煤流中出现异物将会导致生产流程中断,引发输送带事故。针对基于图像智能识别的输送带异物检测模型参数量大、检测精度低等问题,提出一种基于IML-YOLOv11的输送带异物检测方法。首先,在YOLOv11主干网络的C3k2模块中嵌入倒置残差移动块(iRMB),减少参数量;其次,在YOLOv11的颈部网络中引入MAFPN模块,提高检测精度;最后,将YOLOv11的检测头更换为LSCSBD注意力模块提取异物的边缘轮廓,进而提高检测精度。实验结果表明,该方法相比YOLOv11准确率提高了2.2%,参数量减少了0.61×10~6,有效提升了输送带异物检测的精度,为输煤系统异物检测提供了重要支撑。

    2025年10期 v.46;No.452 225-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 2285K]
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  • 基于BP神经网络和遗传算法的采煤机-支架协同跟机控制技术研究

    魏忠奎;

    针对综采工作面采煤机与液压支架协同控制精度低和响应滞后的问题,提出基于BP神经网络和遗传算法的组合优化模型,旨在通过双层智能控制架构实现采煤机与支架协同动作的精确预测和动态调整。结果显示,实验C模型的平均误差较实验A和实验B模型分别减少0.82个百分点和0.52个百分点,最大误差明显低于其他2个模型。实验C模型平均跟机速度和煤层硬度变化大于30%工况下的跟机速度分别是12.4 mm/s和15.36 mm/s,与其他2个模型相比,跟机速度明显下降,为煤矿智能化开采提供了高效可靠的技术解决方案。

    2025年10期 v.46;No.452 229-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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  • 基于改进DeepLabv3+的输送带边缘检测算法

    张茂林;郭来功;孙振宇;

    为了准确快速地检测出输送带边缘,提出了一种基于改进DeepLabv3+模型的输送带边缘特征提取方法。首先,为了提高预测速度,采用轻量级深度神经网络MobileNet V2作为DeepLabv3+的特征提取骨干网络;其次,为了生成更密集的多尺度特征、捕获不同方向的全局上下文信息,将空洞空间金字塔池化(ASPP)替换为密集ASPP(DenseASPP),并且引入了条形池化分支;最后,为了进一步优化特征提取过程、减少背景干扰,在模型中加入了卷积块注意力模块(CBAM)。通过实验对比,改进DeepLabv3+算法平均交并比(MIoU)为84.07%,平均像素精度(MPA)达到了93.18%,预测速度与原始Deep Labv3+相比提升了93.66%;相比于现有分割算法,其预测速度和预测精度均有所提升,在参数量、分割速度和分割精度之间有较好的平衡。

    2025年10期 v.46;No.452 233-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K]
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  • 液压支架千斤顶模糊自适应受限控制

    韩章明;

    为了使具有未知动态的液压支架千斤顶在未知外力作用下仍能保持稳定性,设计了一种结合比例阀控制与模糊逻辑的自适应算法。针对动态方程系数过大问题,通过合理的变量代换,有效降低了增益量级;应用障碍李雅普诺夫函数处理输出受限挑战,借助反步设计原理构建了自适应智能控制器。理论分析表明,所构造的控制策略能够确保系统信号的有界性。仿真结果证实了该方法的有效性。

    2025年10期 v.46;No.452 239-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 2160K]
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  • 基于BP神经网络的煤矿带式输送机堆煤视觉检测方法研究

    代创伟;

    针对煤矿带式输送机堆煤检测难、识别精度低等问题,提出一种基于BP神经网络的煤矿带式输送机堆煤视觉检测方法。在带式输送机关键节点安装相机实时采集带式输送机工作图像,经过图像处理提取堆煤图像特征;将图像特征输入训练好的BP网络模型中实现对堆煤状态的检测,并将检测结果反馈到控制系统。实验结果表明,该方法检测速度快、检测准确率高且稳定在95%以上,具有一定的实用价值。

    2025年10期 v.46;No.452 243-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K]
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  • 下运带式输送机盘式制动器热-机耦合分析

    李广烁;赵涛;孙国栋;李海润;

    以下运带式输送机盘式制动器为研究对象,在SoildWorks软件中建立盘式制动器的三维实体模型,并对其进行网格划分,利用Workbench仿真软件对所建立的制动器热-机耦合模型进行求解并对制动器在紧急制动过程中制动盘与闸瓦的温度场、应力场分布变化规律及接触压力分布进行分析。结果表明,制动器摩擦副接触区域在紧急制动过程中温度和应力变化趋势相似,都呈现出先增加后减小的趋势,且呈现出不均匀分布的特点。

    2025年10期 v.46;No.452 247-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
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  • 基于BiGRU-SA的采煤机截割电机电流预测

    何文斌;石勇信;王永强;辛同帅;杜文辽;

    准确预测工作状态下采煤机截割电机电流的趋势对采煤机的维护及动态调整其牵引状态有着十分重要的意义。然而煤层复杂的地质条件往往会使得截割电机电流数据出现剧烈波动,从而大幅增加预测难度。基于此,提出了一种基于双向门控循环单元-自注意力机制(BiGRUSA)的采煤机截割电机电流预测方法。首先使用蝴蝶优化算法优化BiGRU-SA组合模型的参数,再通过BiGRU-SA模型挖掘采煤机工作数据的时间相关性,提升模型的预测精度。通过实验对比分析,该模型表现出了极高的准确性和较强的鲁棒性,为采煤作业的效率提升及安全管控提供了有力支持。

    2025年10期 v.46;No.452 251-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 2259K]
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    2025年10期 v.46;No.452 256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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