基于GIS的煤矿冲击地压危险区域预测

为了精准预测煤矿冲击地压危险区域,从自然地质、开采技术和防治措施等条件出发,采用层次分析法实现权重计算,应用模糊数学算法进行模糊评判,并基于ArcGIS网格法,将研究区划分为50 m×50 m的网格单元进行网格赋参和空间插值,分别以0.25、0.50、0.75作为冲击危险性临界值,对峻德矿的煤层和工作面进行冲击危险性预测,确定冲击危险区域。结果表明:峻德矿17煤层的无、弱、中等和强冲击危险区分别占32%、52%、15%、1%;工作面分单元概率预测结果为0.48~0.96,其中弱冲击区占34%,中等冲击区占48%,强冲击区占18%。当采掘工作推进至不同网格单元时,可确定工程所处位置的冲击危险性,以提前制订采取冲击防治措施。

冲击危险区域多元地球物理指标动态辨识方法及其应用

精准识别冲击危险区域并给出危险程度及其演化规律对冲击地压防治具有重要意义。采用变形局部化与多元地球物理指标空间扫描相结合的方法,探究大能量事件发生区域的微震前兆特征,追踪冲击危险区域的动态演化过程。基于变形局部化原理,利用梯度显著性指标识别变形局部化区域,圈定冲击危险区域;采用滑动窗扫描方法,研究了变形局部化区域内的b、A(b)、S等物理指标空间分布特征,以掘进期间梯度显著性指标识别的微震聚集区域内大能量微震事件对应的b、A(b)、S、△F、A(t)作为划分工作面回采期间冲击危险等级的阈值;利用贝叶斯网络法分析各个物理指标预测危险区域的效能,构建综合预测危险区域模型,计算物理指标权重并得到综合预测指标,并以513工作面进行实例分析。结果表明:地球物理指标可以识别微震聚集信号,判断危险区域,根据513工作面实际监测数据判断出3个微震事件聚集区域;物理指标的空间扫描结果与微震数据的聚集区域具有同步的特征,大能量事件发生时,所在区域的物理指标值高于冲击危险阈值,物理指标空间扫描辨识的危险区域与微震数据聚集区域基本一致;利用综合预测危险区域模型,对工作面回采期间危险区域进行迭代式预测,结果表明:冲击危险事件多发生在综合预测指标所预测的强冲击危险区域内,并随着回采期间微震数据的叠加,强冲击危险区域逐步集中,与冲击危险事件位置的重合度更高。综合预测指标预测效能总体高于单个物理指标,显著增强了精准预测冲击危险区域的能力。

基于深度学习与深度估计的施工机械危险区域侵入智能预警方法

为解决因工人和施工机械侵入施工危险区域等原因造成的工程安全事故问题,提出一种多任务驱动的施工机械危险区域侵入事件动态识别与预警方法。首先以置换可变性卷积DConv2模块的Yolov8网络进行目标类别检测和坐标外轮廓提取,提高移动施工机械的识别准确率;然后结合Monodepth2单目深度估计网络进行深度信息估计和坐标统一,计算工人或施工机械距离危险区域事件的实际距离,用于评估和预警危险区域侵入风险;最后将测试结果与不同修改层的Yolov8、原始Yolov8和Yolov5模型进行对比,并设计4种场景进行模型性能验证。结果表明:模型在施工机械的识别和轮廓提取精度上分别提高了2.99%和3.55%,对工人和施工机械侵入移动施工机械危险区域风险事件的识别准确率能保持在88%以上,FPS保持在17.7左右,可以有效实现对施工机械危险区域侵入事件的智能动态预警。

基于计算机视觉的塔吊危险区域入侵预警

为解决建筑施工中塔吊作业存在的危险区域识别场景复杂的问题,利用计算机视觉技术,提出一种塔吊危险区域入侵预警方法。该方法结合塔吊危险区域动态判定和计算机视觉检测施工现场人员安全帽、安全带佩戴情况以及塔吊下方人员意外入侵,同时,在YOLOv5算法基础上修改注意力模型,并开发窗口交互式检测软件。结果表明:人的入侵行为和安全防护装备在模型中的识别准确率均达85%以上,具有较高准确度。该方法可在塔吊施工场景下进行有效应用,将塔吊固定式危险区域划分为动态塔吊危险区域,并实时监测人员意外入侵及预警。

基于深度学习的动态危险区域入侵检测方法

为解决天车吊装动态危险区域难识别、位置信息难确定、车间生产环境复杂导致特殊的相机视角所获取的人员目标特征信息不明显,影响漏检误检和标准目标检测模型部署应用难等问题,提出1种基于深度学习的动态危险区域人员入侵检测方法。该方法首先利用双目视觉技术完成重物提升判断及天车吊装动态危险区域检测2项任务,然后利用提出的PDConv轻量化卷积模块和卷积注意力机制模块对YOLOv5基础模型进行改进,并设计开发天车吊装动态危险区域人员入侵检测系统。研究结果表明:利用双目视觉技术可以更精准获取动态危险区域位置信息;改进后的YOLOv5基础模型在保证模型检测精度的同时可降低适当参数量;天车吊装动态危险区域人员入侵检测系统可实现远程管控天车危险区域入侵检测任务,并利用振动报警装置可实时对入侵人员进行提醒管理,该系统在实际测试中的漏检误检率为2%,满足工业生产需求。研究结果可为动态危险区域入侵检测研究提供参考。

澜沧江流域某水电站危险区域识别及溃决过程模拟

保证坝体稳定是水利水电工程的关键,在洪水及地质运动的作用下,大坝溃坝风险将会增加,一旦发生溃坝将会造成严重的经济、社会损失。以澜沧江某混凝土重力坝为例,开展坝体危险区域识别及溃决过程分析。利用有限元方法对坝体在洪水作用下的应力、应变进行研究,发现当水位漫顶时坝顶中心点位置位移最大,当伴有近场强震时,该区域极有可能发生破坏导致溃坝;利用HEC-RAS软件对该种工况的洪水演进情况进行了分析。

再生顶板条件下煤自燃危险区域空间分布特征

为避免煤层开采过程中再生顶板遗煤自燃,明确其内部流场特性,探究煤自燃危险区域动态特征,以山东某矿再生顶板遗煤自燃特性分析为例,采用数值模拟方法,对比分析采空区及再生顶板在不同风量下的漏风特征,并结合再生顶板结构特性,基于氧气质量分数与漏风速度复合指标,采取投影叠加判定新方法,确定煤自燃危险区域范围。研究结果表明:采空区深度小于60 m时,氧气质量分数逐渐减小,60 m后氧气质量分数不再受风量影响;而再生顶板氧气质量分数分布具有非对称性,在回风巷尾端会形成一个“三角形”中空区域。采空区在倾向上20~40 m范围内发生漏风回流,而再生顶板漏风速度分布呈“U”型对称分布。采空区煤自燃危险区域变化特征与氧化带相类似,而再生顶板煤自燃危险区域范围主要分布在靠近进风巷中部及回风巷前中部内侧区域,且随风量的增加,危险区域面积逐渐增大并逐渐向尾部延伸。

特厚煤层分层开采的自燃危险区域演化特征

为有效且准确地判断特厚煤层开采中采空区内气体浓度场、温度场以及流场分布特征,进而确定特厚煤层分层开采的自燃危险区域,以灵泉矿172307工作面为例,采用数值模拟技术手段,以采空区多场耦合机制为基础,构建特厚煤层分层开采的采空区煤自燃数学模型,并结合煤体耗氧速率、放热强度、自燃临界氧气体积分数以及孔隙率和渗透率的分布模型,通过联立求解,得到稳定状态下特厚煤层分层开采的自燃危险区域演化特征。结果表明:在上分层采空区,高氧气体积分数区域和高温区域均主要位于终采线附近以及进、回风巷上部位置,主要漏风区域位于终采线处。在复合采空区内,高氧气体积分数区域主要位于进风侧和回风侧,随着不断往采空区深部移动,氧气体积分数呈现减小的趋势;且在距离采煤工作面的一定距离出现类似“椭圆”的局部高温区。

沟壑地区浅埋煤层采空区煤自燃危险区域研究

沟壑地区浅埋煤层上覆岩层厚度不均匀,采动影响造成地表开裂形成台阶式下沉趋势,造成地表裂隙漏风,长时间漏风供氧致采空区遗煤自燃氧化条件良好,威胁矿井安全生产。以典型的某矿沟壑地貌浅埋煤层中11B602工作面为研究对象,现场观测地表裂缝发育几何形貌及大尺度漏风裂缝分布特征,并采用数值模拟研究采空区漏风规律,划分煤自燃危险区域。研究表明:工作面对应地表存在拉伸型和开裂型等裂缝,且风流由地表漏向采空区;受地表漏风影响,采空区内整体O_(2)浓度升高,两巷位置O_(2)浓度大于8%,采空区内由地表向两道漏风引起的煤自燃危险区域为进风侧100~151 m、回风侧14~85 m。通过采取井上下综合防治的措施,有效控制了地表漏风和采空区遗煤自燃,保障了工作面的安全生产。

基于YOLOv5的危险区域多目标检测应用与性能分析

为提高危险区域多目标检测的效率和准确性,以YOLOv5算法为基础,深入分析算法原理和优化策略,使用Qt研发基于单目视觉与目标检测算法YOLOv5的危险区域多目标检测系统,实现了在危险区域中多目标的高效检测。研究中通过改进模型架构和模型剪枝、量化,对算法YOLOv5进行了优化,以适应危险区域多目标检测对速度和效率的需求。优化后的算法有显著的性能提升,平均精度达到97.3%,速度提升近10%,为危险区域多目标检测应用提供了有力的技术支持。

输气站爆炸危险区域划分与防爆电气设备常见问题浅析

长输天然气管道输气站属于易燃易爆场所,普遍使用防爆电气设备,正确选型与安装、维护是确保防爆电气设备安全运行的基础。本文从爆炸性气体的性能参数、输气站爆炸危险区域划分与防爆电气设备分类入手,分析输气站爆炸危险区域等级和范围,阐述防爆电气设备选型、采购、安装与使用维护的工作要点,论述输气站防爆电气设备常见问题,避免类似防爆问题发生,为输气站开展防爆电气设备管理提供建议。

青龙一采区M16煤层突出危险区域预测及划分

对青龙煤矿一采区M16煤进行突出危险区域预测及划分。查清了一采区范围内影响煤与瓦斯突出的主要因素,测定了反映煤与瓦斯突出危险性的基础参数,划分了M16煤层的突出危险区、突出威胁区和无突出危险区,为开采M16煤层防止突出采取有针对性的措施提供了技术支撑。

自燃煤层综放工作面采空区遗煤自燃危险区域辨识方法

砂墩子煤矿N4107综放工作面煤层为自燃煤层,采空区遗煤较多,容易发生自然发火事故。为有效防治该工作面采空区遗煤自燃隐患,科学进行了采空区遗煤自燃“三带”划分,利用Fluent软件进行模拟验证,结合采空区遗煤特征,辨识了采空区遗煤易自燃危险区域的分布规律,为有效进行采空区自然发火防治提供了科学依据。

浅谈爆炸危险区域的防爆解决方案

工业工厂必须受到严格地监控,因为它们可能存在很大的危险性。这就是为什么迫切需要更先进和更成熟的防爆解决方案,以帮助操作人员和相关设备在危险区域内安全地进行监控和数据采集工作,避免引发爆炸。

内河LNG燃料动力散货船危险区域划分研究

本文依托内河某型LNG单一燃料动力散货船,根据内河散货船的特点和LNG燃料动力船的技术特性,分析了LNG燃料动力船危险区域划分对内河散货船设计的相关影响。根据中国船级社对LNG燃料动力船舶的相关规范要求,对内河LNG燃料动力散货船的总体布置、电气设备选型及双璧管通风的管路布置提出相关建议。

综放面采空区遗煤自燃危险区域判定方法的研究

根据大型煤自然发火实验测定的松散煤体放热强度和耗氧速率 ,通过测定采空区氧浓度分布状况 ,推断出采空区漏风强度分布规律 .根据能量守恒原理 ,结合采空区实际的浮煤厚度、漏风强度和氧浓度的分布 ,提出了采空区遗煤自燃极限参数的计算方法 ,构建了煤自燃危险区域判定的必要条件 .根据采空区氧化升温区的宽度和遗煤最短自然发火期 ,提出了能引起自燃的最小推进速度计算方法 ,从而构建自燃危险区域判定的充分条件 .采用煤自然发火二维数学模型 。

近距离煤层群开采自燃危险区域划分及自燃预测

通过数值方法求解复合煤层采空区渗流、扩散和化学反应耦合的三维稳态数学模型,得到常温下采空区氧浓度及渗流速度场的分布.结合大型煤自然发火实验得到的煤自燃的下限氧浓度、上限漏风强度、极限浮煤厚度等参数及煤的实验自然发火期,划分出开采下部煤层时上部煤层煤柱及采空区自燃危险区域,再结合工作面推进速度,预测自然发火期.采用这种方法对东荣二矿采煤工作面顶部煤层煤柱进行自燃预测,得到进风侧的煤柱氧化升温区在距离工作面50～140 m处,回风侧在距离工作面50～85 m处,工作面推进速度大于1.6 m/d时,煤柱无自燃危险,工作面停止推进但正常通风38 d后,煤柱进风侧将首先发生自燃.

浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。

综放面巷道煤层自燃危险区域判定方法

根据大型煤自然发火实验测定的松散煤体放热强度、耗氧速率、粒度影响函数,研究了对流换热系数与巷道供风量的关系.结合现场实测的煤体温度、空气温度、巷道几何尺寸、供风量和松散煤体内氧浓度等参数,应用能量守恒原理,提出了巷道顶煤和松散煤柱自燃的极限参数计算方法,建立了巷道煤层自燃危险区域的判定条件及划分方法,给出了不自燃区域、可能自燃区域、易燃区域和极易自燃区域的量化指标.

瓦斯爆炸事故有毒气体扩散及危险区域分析

针对瓦斯爆炸事故毒气扩散实际情况对高斯烟团模型进行改进,得出了适合井下瓦斯爆炸事故毒气扩散规律的公式,并对公式中的扩散参数进行了修正。按照井下瓦斯爆炸事故频发区的几种典型巷道,拟合了距爆源处大于300m情况下的毒气传播规律公式。依据该公式划分了瓦斯爆炸事故毒气扩散死亡区、重伤区、轻伤区,为瓦斯爆炸事故安全评价提供了理论基础。