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综采工作面区域甲烷分布特征及关键监测位置研究
1
作者
张婧
张桓瑞
+1 位作者
赵乾坤
屈世甲
《中国矿业》
北大核心
2024年第10期209-216,共8页
基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域...
基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域甲烷扩散规律进行了研究,从而为优化工作面甲烷传感器的布置和人工巡检策略提供借鉴。首先将工作面受限空间划分为294个网格,然后使用FLUENT软件对工作面三维模型进行边界条件设置并开展仿真模拟实验,根据实验结果对甲烷在不同网格区域的扩散情况进行统计分析,并通过对比现场实测结果与实验数据验证仿真实验结果的有效性。研究结果表明:采煤作业进行至工作面中部时甲烷扩散范围最广,风速影响甲烷在不同区域的扩散范围,但落煤甲烷由于逆风流方向运输产生的扩散强度远小于沿风流方向扩散强度,且工作面区域甲烷浓度最大值位置仅与落煤点位置相关。综合不同落煤点位置和不同风速条件下的甲烷扩散规律,应重点在横-1区域与纵-2区域、纵-3区域的重合位置布置甲烷传感器或加强巡检频次。研究成果揭示了综采工作面区域甲烷扩散机理,对于确定工作面瓦斯监测的关键位置和保障作业人员的安全具有重要意义,为提高综采工作面瓦斯灾害防治能力提供了有力支持。
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关键词
综采工作面
落煤
甲烷涌出
扩散规律
甲烷监测
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职称材料
工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律研究
2
作者
张婧
周浩
+1 位作者
屈世甲
赵乾坤
《煤炭技术》
CAS
2024年第10期135-141,共7页
针对综采工作面受限空间内,监测传感器无法满足甲烷浓度监测的需要,以及工作面人工巡检位置难以明确的现状,研究了工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律。首先将工作面受限空间划分成均匀网格,并进一步划分为3个横向区域和4个纵向区...
针对综采工作面受限空间内,监测传感器无法满足甲烷浓度监测的需要,以及工作面人工巡检位置难以明确的现状,研究了工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律。首先将工作面受限空间划分成均匀网格,并进一步划分为3个横向区域和4个纵向区域。然后通过对工作面煤壁甲烷涌出的特征分析,结合现场数据,建立仿真模拟实验的边界条件,对不同甲烷涌出强度和风速条件下的甲烷扩散规律进行研究。实验结果表明:随着甲烷涌出强度增大,垂直煤壁方向上,靠近煤壁位置的甲烷扩散占比减少,远离煤壁位置的甲烷扩散占比增加;平行煤壁方向上,甲烷扩散占比未发生明显变化。随着工作面风速增大,垂直煤壁方向上,靠近煤壁位置的甲烷扩散占比增加,远离煤壁位置的甲烷扩散占比减少;平行煤壁方向上,回风侧区域甲烷扩散占比向进风侧区域转移。
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关键词
工作面煤壁
甲烷监测
涌出特征
受限空间
扩散规律
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职称材料
多风机并联通风系统探讨
被引量:
3
3
作者
屈世甲
张婕
焦强
《陕西煤炭》
2009年第6期42-44,共3页
采用多台扇风机分区并联通风,可以合理增加矿井的需风量。文中分析了多风机分区通风并联运转的相互影响以及多风井多风机通风方式通风难易程度的评估。
关键词
多风机
通风难易
等积孔
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职称材料
巷道内瓦斯爆炸状态下人工坝体的力学响应研究
4
作者
屈世甲
杨欢
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第9期132-139,共8页
当矿井发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波会破坏储水坝体,导致采空区储水大量涌出,甚至造成瓦斯与水耦合灾害,因此,人工坝体在极端条件下的稳定性对矿井安全具有重要意义。针对当前对井下人工坝体随瓦斯爆炸冲击波传播的力学响应特性研究较少...
当矿井发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波会破坏储水坝体,导致采空区储水大量涌出,甚至造成瓦斯与水耦合灾害,因此,人工坝体在极端条件下的稳定性对矿井安全具有重要意义。针对当前对井下人工坝体随瓦斯爆炸冲击波传播的力学响应特性研究较少的问题,利用LS−DYNA软件模拟了巷道内瓦斯爆炸对人工坝体力学性能的影响,研究了迎爆侧、黄土夹层及背爆侧受力状态、形变和应力特征,分析了巷道内瓦斯爆炸冲击波作用下人工坝体的动力响应过程。人工坝体表面载荷分布分析结果表明:当巷道内部发生爆炸时,人工坝体迎爆面的爆炸荷载为不均匀分布,同时在井下各结构相交区域,反射超压因反射冲击波的汇聚和叠加作用而产生明显的增强效应;随着爆炸能量的快速释放,迎爆面中心测点的冲量加载时程曲线表现为三阶段变化特征,当瓦斯体积为200 m3时,在起爆500 ms内,迎爆面中心测点的最大冲量可以达到0.04 MPa·s。人工坝体表面形变和应力分析结果表明:在0~500 ms内,迎爆面中部始终处于受压状态,中心节点的最大横向位移为0.319 mm,由于掏槽的作用,人工坝体四周受拉应力,在此处出现了最大拉应力及剪切应力;黄土夹层动力响应依次为“受压−压实−塑变−传压”,在该过程中黄土起到缓冲作用,最大位移为0.0675 mm;背爆侧墙体由于受到黄土夹层的挤压而发生力学响应,但应力都较小,外侧墙体基本处于安全状态。
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关键词
煤矿巷道
瓦斯爆炸
人工坝体
力学响应
载荷分布
表面形变
应力分析
迎爆面
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职称材料
煤矿典型安全巡检场景特征及巡检可靠性分析
被引量:
2
5
作者
佘九华
屈世甲
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第9期212-217,共6页
从《煤矿安全规程》对人工巡检的具体要求和现场安全巡检的实际需求入手,针对当前煤矿人工巡检工作自动化、信息化程度低、巡检结果数据可靠性不高的问题,提出了通过信息化手段和智能化研判对人工巡检进行辅助的方式,来提高安全巡检效...
从《煤矿安全规程》对人工巡检的具体要求和现场安全巡检的实际需求入手,针对当前煤矿人工巡检工作自动化、信息化程度低、巡检结果数据可靠性不高的问题,提出了通过信息化手段和智能化研判对人工巡检进行辅助的方式,来提高安全巡检效率和典型场景巡检数据可靠性问题。通过对人工测风场景、井下瓦斯巡检场景和甲烷传感器标校场景的特征分析,提出了安全巡检信息化系统的架构;对应3种典型的巡检场景,利用精确人员定位系统、安全监控系统和安全巡检信息化系统本身的数据分别建立了巡检数据可靠性研判模型。以综采工作面甲烷传感器标校数据为例,对进风巷、上隅角、工作面和回风巷4个甲烷传感器标校数据的可靠性进行了研判,分析结果与现场实际情况一致,说明该方法能够在一定范围内对安全巡检的有效性和可信度进行提高。
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关键词
人工测风
瓦斯巡检
传感器标校
可靠性
研判模型
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职称材料
煤矿地下积水采空区挡水煤柱分级预警模型研究
被引量:
2
6
作者
王健
屈世甲
于世雷
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第12期213-219,共7页
煤矿地下积水采空区运行状态是井下高效生产工作的基本条件,而挡水煤柱作为直接与水接触的对象,更是潜在的危险因素。为及时了解挡水煤柱内部受力及渗压变化情况,以内蒙某矿42108辅运巷32与33联巷间挡水煤柱为研究对象,设计搭建监测系统...
煤矿地下积水采空区运行状态是井下高效生产工作的基本条件,而挡水煤柱作为直接与水接触的对象,更是潜在的危险因素。为及时了解挡水煤柱内部受力及渗压变化情况,以内蒙某矿42108辅运巷32与33联巷间挡水煤柱为研究对象,设计搭建监测系统,实时采集数据;引入概率论中相关理论和不等式方法,对各传感器进行分类和异常数据判定,建立了单一传感器分级报警方法,能够精准发现异常数据,提高数据异常甄别的准确率;采用矩阵QR分解法和最小二乘法等,同时对钻孔应力和渗压监测数据进行综合分析,建立区间范围,提供基于钻孔应力和渗压监测的综合安全分级方法。研究结果表明:单一测点分级预警和综合分析预警技术方法,能较准确地对挡水煤柱定点区域及整体进行安全评价预警;同时单一测点分级结果都略高于挡水煤柱综合分析预警等级,说明单点区域风险并不决定煤柱整体安全状态,挡水煤柱仍具有较高的可靠运行特性。
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关键词
地下积水采空区
挡水煤柱
数据异常甄别
分级预警
安全评价
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职称材料
事故树原理在分析煤层注水影响因素中的应用
7
作者
张婕
张朵
屈世甲
《陕西煤炭》
2009年第5期80-82,共3页
根据事故树的基本理论,建立煤层注水事故树模型,反映出影响煤层注水效果相关因素和各因素逻辑关系。按基本事件的性质将其划分为4种类型进行分析,讨论它们对煤层注水效果(顶上事件)的影响,并提出应从研究注水煤层自身性质;探求有效且应...
根据事故树的基本理论,建立煤层注水事故树模型,反映出影响煤层注水效果相关因素和各因素逻辑关系。按基本事件的性质将其划分为4种类型进行分析,讨论它们对煤层注水效果(顶上事件)的影响,并提出应从研究注水煤层自身性质;探求有效且应用性强的水处理方法;建立工作面条件和施工参数对应量化关系体系;探索有针对性的钻孔、封孔施工技术和选择、设计符合现场条件的施工设备等方面统筹考虑各因素的影响,提高煤层注水效果。
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关键词
煤层注水
事故树
原理
影响因素
应用
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职称材料
构建本质安全型矿井的对策研究
8
作者
焦强
张卫强
+1 位作者
屈世甲
张朵
《能源技术与管理》
2009年第5期116-118,共3页
通过对本质安全理论的理解以及构建本质安全型矿井的重要性及迫切性,从PD-CA循环管理模式论述煤矿本质安全管理,从实现人的本质安全、物的本质安全、环境的本质安全和科学管理等方面,对构建本质安全型矿井的对策研究进行了探讨。
关键词
本质安全
风险预测
矿井
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职称材料
煤矿地下积水采空区防水密闭安全评价方法研究
9
作者
李雪佳
王健
+4 位作者
李鹏
屈世甲
张羽
冯黎莉
于振
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第11期173-178,共6页
煤矿地下积水采空区的建设及应用为井下生产开采和地面工业用水提供了重要保障,人工防水密闭安全运行性能越来越受重视。为提供可靠的监测方案和安全评价技术手段,以石圪台煤矿31205积水采空区3#防水密闭墙作为研究对象,设计针对表面应...
煤矿地下积水采空区的建设及应用为井下生产开采和地面工业用水提供了重要保障,人工防水密闭安全运行性能越来越受重视。为提供可靠的监测方案和安全评价技术手段,以石圪台煤矿31205积水采空区3#防水密闭墙作为研究对象,设计针对表面应变计、钻孔应力计和渗压计监测方案,并将表面应变计B1、B3及钻孔应力计LY作为输入矩阵,渗压计LS1作为输出矩阵,引入GRNN模型(广义神经网络),采用十折交叉验证法和循环迭代逻辑进行网络训练及数据预测评价,得出最佳光滑因子σ为0.2,并在此状态下得出渗压预测结果绝对误差不超过0.01的为97%;同时与BP神经网络模型进行预测对比发现:GRNN模型预测效果优于BP模型;引入PNN模型(概率神经网络)对GRNN模型分类评价结果10个等级共100个数据进行分类验证,评价样本准确率为96.7%。研究结果表明:GRNN模型可准确预测出渗压监测数据,且GRNN模型准确性较BP模型准确性高;通过GRNN模型预测出的评价等级,使用PNN模型仍可进行有效的评估验证。
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关键词
积水采空区
防水密闭
数据预测
分类评价
评估验证
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职称材料
基于多测点关联分析的工作面瓦斯浓度实时预警
被引量:
12
10
作者
董丁稳
屈世甲
王红
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期111-115,共5页
为有效分析矿井瓦斯监测数据以拓展监控系统功能,实现工作面瓦斯浓度的有效预警,研究基于多测点实时监测数据关联分析的工作面瓦斯(甲烷)浓度预警方法。通过分析瓦斯实测数据的统计特征,以及利用贝叶斯网络方法分析工作面与其关联监测...
为有效分析矿井瓦斯监测数据以拓展监控系统功能,实现工作面瓦斯浓度的有效预警,研究基于多测点实时监测数据关联分析的工作面瓦斯(甲烷)浓度预警方法。通过分析瓦斯实测数据的统计特征,以及利用贝叶斯网络方法分析工作面与其关联监测点瓦斯实测数据构成时间序列的关联特征,确定基于实时监测数据的瓦斯预警指标及其预警阈值,进而分析瓦斯浓度异常情况,实现基于监测数据分析的实时、动态量化预警。实例分析表明,将该方法应用于工作面瓦斯浓度预警,结果显示了瓦斯浓度持续偏大时段反映出的异常情况,符合实际瓦斯浓度变化趋势。
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关键词
多测点
关联分析
工作面
预警
瓦斯浓度
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职称材料
矿井瓦斯监测数据特征分析及预处理
被引量:
8
11
作者
董丁稳
屈世甲
王红刚
《工矿自动化》
北大核心
2015年第9期1-4,共4页
针对矿井瓦斯监测数据包含异常数据、存在数据缺失及数据含噪等特征,提出了瓦斯监测数据预处理方法。首先利用移动平均线处理法或自回归模型处理法进行异常数据替代,然后采用三次指数平滑法补齐缺失数据,最后通过小波软阈值法进行数据...
针对矿井瓦斯监测数据包含异常数据、存在数据缺失及数据含噪等特征,提出了瓦斯监测数据预处理方法。首先利用移动平均线处理法或自回归模型处理法进行异常数据替代,然后采用三次指数平滑法补齐缺失数据,最后通过小波软阈值法进行数据消噪处理。实例分析表明,该方法可在不改变瓦斯监测数据统计特征的基础上,消除异常数据的干扰,保证监测数据的完整性,使监测数据表现特征平滑、波动性较小。
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关键词
瓦斯监测
监测数据
特征分析
预处理
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职称材料
基于GRU和XGBoost的矿压显现规律预测
被引量:
6
12
作者
柴敬
刘义龙
+2 位作者
王安义
屈世甲
欧阳一博
《工矿自动化》
北大核心
2022年第1期91-97,共7页
采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短...
采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短期记忆网络)2种预测模型,对缺失的光纤频移值进行对比预测,得出GRU模型的收敛速度优于LSTM模型的收敛速度,说明基于GRU模型的缺失值处理方法较优。将原始完整的光纤频移值转换为可表征矿压显现位置的光纤平均频移变化度,引入XGBoost(极端梯度提升)模型和BP神经网络模型进行对比预测,XGBoost模型能准确预测出测试集中所有出现“尖峰”的位置,而BP神经网络模型只预测出2处“尖峰”位置,说明XGBoost模型的预测效果优于BP神经网络模型的预测效果。将预测出的光纤频移缺失值替换至缺失位置,形成“完整”光纤频移值数据,将该数据转换为光纤平均频移变化度后,采用XGBoost模型进行预测。验证结果表明:LSTM模型及GRU模型均可准确预测出光纤下半部分的数据,且GRU模型准确性较LSTM模型准确性高;使用XGBoost可准确预测出测试集中出现的周期来压;通过GRU模型预测出的缺失数据经整合至缺失位置后,使用XGBoost模型仍可进行有效的矿压预测。
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关键词
矿压显现规律
极端梯度提升算法
XGBoost
GRU
光纤频移值
光纤平均频移变化度
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职称材料
基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法
被引量:
4
13
作者
董丁稳
屈世甲
王红刚
《工矿自动化》
北大核心
2015年第6期1-5,共5页
提出了一种基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法。以矿井瓦斯监测数据为研究对象,分析其统计特征,利用灰色关联分析方法研究瓦斯监测数据构成的时间序列的内在关联特征,并在此基础上确定基于实时监测数据的瓦斯浓度预警指标及其预...
提出了一种基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法。以矿井瓦斯监测数据为研究对象,分析其统计特征,利用灰色关联分析方法研究瓦斯监测数据构成的时间序列的内在关联特征,并在此基础上确定基于实时监测数据的瓦斯浓度预警指标及其预警阈值,进而分析瓦斯浓度异常情况,划分预警等级,实现动态、量化预警。实例分析表明该方法对于现场的单一测点瓦斯浓度预警具有较好的适用性,可为煤矿日常安全管理提供有效的决策依据。
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关键词
瓦斯浓度
预警
监测数据
灰色关联分析
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职称材料
大采高综采工作面采空区自燃“三带”研究
被引量:
27
14
作者
屈世甲
安世岗
+1 位作者
武福生
李鹏
《工矿自动化》
北大核心
2019年第5期22-25,共4页
针对上湾煤矿12401大采高综采工作面采空区煤自燃防治,通过程序升温氧化实验确定CO作为煤自燃预报指标气体,并辅以C2H4来掌握煤自燃情况;在工作面采空区回风侧铺设束管对采空区气体进行监测,根据监测结果划分了采空区自燃"三带&quo...
针对上湾煤矿12401大采高综采工作面采空区煤自燃防治,通过程序升温氧化实验确定CO作为煤自燃预报指标气体,并辅以C2H4来掌握煤自燃情况;在工作面采空区回风侧铺设束管对采空区气体进行监测,根据监测结果划分了采空区自燃"三带":距工作面0~32m处为散热带,32~225m处为自燃带,225m以外为窒息带;依据散热带和自燃带总长度及煤最短自燃发火期,计算出工作面最小安全推进速度约为6.4m/d。该研究结果为工作面防灭火措施制定提供了可靠依据。
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关键词
煤炭开采
煤自燃
自燃“三带”
指标气体
大采高综采工作面
采空区
推进速度
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职称材料
基于支架工作阻力大数据的工作面顶板矿压预测技术研究
被引量:
22
15
作者
屈世甲
李鹏
《矿业安全与环保》
北大核心
2019年第2期92-97,共6页
为攻克综采工作面顶板矿压显现规律预测预报的难题,基于工作面支架工作阻力大数据,围绕顶板来压开始位置、顶板来压强度和来压步距这3个重要参数,采用机器学习语言设计了一种多元线性区域预测模型,对工作面顶板来压规律进行区域分析和...
为攻克综采工作面顶板矿压显现规律预测预报的难题,基于工作面支架工作阻力大数据,围绕顶板来压开始位置、顶板来压强度和来压步距这3个重要参数,采用机器学习语言设计了一种多元线性区域预测模型,对工作面顶板来压规律进行区域分析和预测。介绍了基于大数据的机器学习预测算法数学模型的建立过程,以及对预测模型的检验,并以30组矿压监测原始数据为例,构建了大数据分析数学模型,研究结果表明该预测模型方程可行,确定了分析区域来压预测算法。
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关键词
矿山压力
支架工作阻力
大数据
矿压预测算法
预测预报
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职称材料
基于时间序列分解的工作面瓦斯涌出分析方法研究
被引量:
2
16
作者
屈世甲
邢呈呈
李鹏
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018年第10期171-174,共4页
以回采工作面推进过程中落煤瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出为研究对象,利用2种瓦斯涌出特征的特点,提出了1种瓦斯涌出量时间序列分解的方法。对采空区瓦斯涌出特征、落煤瓦斯涌出特征和工作面平均瓦斯涌出特征变化趋势进行了分析,认为3种瓦...
以回采工作面推进过程中落煤瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出为研究对象,利用2种瓦斯涌出特征的特点,提出了1种瓦斯涌出量时间序列分解的方法。对采空区瓦斯涌出特征、落煤瓦斯涌出特征和工作面平均瓦斯涌出特征变化趋势进行了分析,认为3种瓦斯涌出特征变化既有相关性又有独立性,基于时间序列分解的方法将采空区瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出的特征分别提取出来并进行了趋势分析。以山西某工作面连续15 d瓦斯涌出数据为例,对瓦斯涌出量时间序列分解、特征提取和分析方法进行了验证,认为该分析方法有效可行。
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关键词
瓦斯浓度
瓦斯涌出量
时间序列
特征值
割煤
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职称材料
基于边缘计算的采煤工作面甲烷监测模式研究
被引量:
14
17
作者
屈世甲
武福生
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期161-167,共7页
针对工作面现有甲烷监测点不足,无法满足智慧矿山建设中工作面甲烷感知、分析和预警需求的问题,结合边缘计算技术、矿山物联网环境感知技术和数据传输等相关技术,分析了甲烷微功耗感知、自组网传输、监测终端供电和传感位置服务问题。...
针对工作面现有甲烷监测点不足,无法满足智慧矿山建设中工作面甲烷感知、分析和预警需求的问题,结合边缘计算技术、矿山物联网环境感知技术和数据传输等相关技术,分析了甲烷微功耗感知、自组网传输、监测终端供电和传感位置服务问题。提出了集微功耗甲烷感知、自供电、自定位及自组网数据传输于一体的甲烷监测终端,配合工作面区域边缘网关、矿端边缘服务器和云端大数据分析,建立了基于云、边、端三级的甲烷边缘监测模式的系统架构,解决了工作面区域基于边缘计算的甲烷感知和传输问题。以100台液压支架、2台端头支架工作面为例,在笛卡尔二维坐标系下设计了该工作面基于边缘计算的甲烷监测方案,实现了甲烷浓度二维空间范围的大数据量监测,提出了工作面区域全覆盖的甲烷含量数字场实现方法和云图直观展示方式。在甲烷含量空间场和云图展示的基础上,提出了2种基于大数据支撑的甲烷含量分析预警模式和思路,一是对甲烷超限含量前后区域空间场进行关联分析,提取工作面甲烷含量超限对应空间场的分布特征和变化规律,利用区域含量场及早发现甲烷含量超限问题,另一种是利用大数据分析工具解决甲烷监测报警阈值以下的显现异常问题。
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关键词
边缘计算
边缘网关
智慧矿山
甲烷监测
甲烷感知
煤矿智能化
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职称材料
煤矿智能工作面环境安全监测及预警方法研究
被引量:
18
18
作者
屈世甲
武福生
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2020年第8期132-135,共4页
从智能工作面环境安全监测及预警方面的需求入手,以工作面区域水害、火灾、瓦斯、矿压和粉尘5大灾害监测预警为主线,利用信息化手段研究了智能工作面5大灾害的实时监测和分析预警实现问题。从基础分析数据来源、灾害分析方法和监测分析...
从智能工作面环境安全监测及预警方面的需求入手,以工作面区域水害、火灾、瓦斯、矿压和粉尘5大灾害监测预警为主线,利用信息化手段研究了智能工作面5大灾害的实时监测和分析预警实现问题。从基础分析数据来源、灾害分析方法和监测分析成果3个方面对智能化工作面环境安全监测预警进行了分析。
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关键词
监测系统
智能工作面
灾害预警
融合分析
实时分析
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职称材料
矿井工作面突出危险性与瓦斯涌出特征回归分析的研究
被引量:
10
19
作者
屈世甲
《工矿自动化》
北大核心
2015年第5期74-77,共4页
分析研究了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值之间的相关关系,通过提取瓦斯涌出量平均值、最大值以及落煤瓦斯浓度数据斜率作为瓦斯涌出特征值,结合煤与瓦斯突出危险性指标,提出了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值回...
分析研究了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值之间的相关关系,通过提取瓦斯涌出量平均值、最大值以及落煤瓦斯浓度数据斜率作为瓦斯涌出特征值,结合煤与瓦斯突出危险性指标,提出了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值回归分析方法。实例应用验证了该方法的有效性。
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关键词
瓦斯突出
瓦斯涌出
回归分析
时间序列
特征值
预警指标
下载PDF
职称材料
煤矿安全监测监控体系中边缘计算模式研究
被引量:
11
20
作者
屈世甲
武福生
贺耀宜
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期247-252,共6页
针对煤矿现有监测监控体系下井下融合度不高,现场灾害分析和联动处理能力缺乏,无法满足监测监控深度融合需要的问题。对标智慧矿山建设中安全保障方面对监测监控体系的要求,论述了建立深度融合监测监控体系的必要性。分析了边缘计算技...
针对煤矿现有监测监控体系下井下融合度不高,现场灾害分析和联动处理能力缺乏,无法满足监测监控深度融合需要的问题。对标智慧矿山建设中安全保障方面对监测监控体系的要求,论述了建立深度融合监测监控体系的必要性。分析了边缘计算技术在煤矿监测监控体系中的适用性,提出了建立基于云、边、端三级的煤矿监测监控体系架构,增加“端”侧传感信息的采集和第一级安全分析预警并实现区域联动功能。提出了煤矿监测监控体系中设置两级边缘节点的模式,分析指出边缘网关是当前更为关注的边缘计算节点。结合EdgeX Foundry平台架构对智能边缘网关的硬件平台和软件平台设计提出了构想,设计了煤矿安全监控系统边缘网关的整体架构。以煤矿工作面外因火灾为例,分析了现有监测监控体系和基于边缘计算监测监控体系下对火灾信息采集、分析预警和灾变处置的不同流程,将原有的火灾9步处理流程优化为4步处理流程,分析认为基于边缘计算的监测监控体系在系统井下深度融合、区域安全融合分析和处置方面相比较现有监测监控体系都有一定的优势。
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关键词
边缘计算
边缘网关
监测监控
数据分析
火灾监测
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职称材料
题名
综采工作面区域甲烷分布特征及关键监测位置研究
1
作者
张婧
张桓瑞
赵乾坤
屈世甲
机构
西安科技大学计算机科学与技术学院
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第10期209-216,共8页
基金
国家自然科学基金项目资助(编号:52274137)
陕西省自然科学基金项目资助(编号:2024JC-YBQN-0665)
天地科技股份有限公司科技创新重点项目资助(编号:2019-TD-ZD007)。
文摘
基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域甲烷扩散规律进行了研究,从而为优化工作面甲烷传感器的布置和人工巡检策略提供借鉴。首先将工作面受限空间划分为294个网格,然后使用FLUENT软件对工作面三维模型进行边界条件设置并开展仿真模拟实验,根据实验结果对甲烷在不同网格区域的扩散情况进行统计分析,并通过对比现场实测结果与实验数据验证仿真实验结果的有效性。研究结果表明:采煤作业进行至工作面中部时甲烷扩散范围最广,风速影响甲烷在不同区域的扩散范围,但落煤甲烷由于逆风流方向运输产生的扩散强度远小于沿风流方向扩散强度,且工作面区域甲烷浓度最大值位置仅与落煤点位置相关。综合不同落煤点位置和不同风速条件下的甲烷扩散规律,应重点在横-1区域与纵-2区域、纵-3区域的重合位置布置甲烷传感器或加强巡检频次。研究成果揭示了综采工作面区域甲烷扩散机理,对于确定工作面瓦斯监测的关键位置和保障作业人员的安全具有重要意义,为提高综采工作面瓦斯灾害防治能力提供了有力支持。
关键词
综采工作面
落煤
甲烷涌出
扩散规律
甲烷监测
Keywords
fully mechanized mining face
coal falling
methane emission
diffusion law
methane monitoring
分类号
TD712.5 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律研究
2
作者
张婧
周浩
屈世甲
赵乾坤
机构
西安科技大学计算机科学与技术学院
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第10期135-141,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52274137)
天地科技股份有限公司科技创新重点项目(2019-TD-ZD007)。
文摘
针对综采工作面受限空间内,监测传感器无法满足甲烷浓度监测的需要,以及工作面人工巡检位置难以明确的现状,研究了工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律。首先将工作面受限空间划分成均匀网格,并进一步划分为3个横向区域和4个纵向区域。然后通过对工作面煤壁甲烷涌出的特征分析,结合现场数据,建立仿真模拟实验的边界条件,对不同甲烷涌出强度和风速条件下的甲烷扩散规律进行研究。实验结果表明:随着甲烷涌出强度增大,垂直煤壁方向上,靠近煤壁位置的甲烷扩散占比减少,远离煤壁位置的甲烷扩散占比增加;平行煤壁方向上,甲烷扩散占比未发生明显变化。随着工作面风速增大,垂直煤壁方向上,靠近煤壁位置的甲烷扩散占比增加,远离煤壁位置的甲烷扩散占比减少;平行煤壁方向上,回风侧区域甲烷扩散占比向进风侧区域转移。
关键词
工作面煤壁
甲烷监测
涌出特征
受限空间
扩散规律
Keywords
coal wall of working face
methane monitoring
gushing feature
confined space
diffusion law
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
多风机并联通风系统探讨
被引量:
3
3
作者
屈世甲
张婕
焦强
机构
西安科技大学能源学院
出处
《陕西煤炭》
2009年第6期42-44,共3页
文摘
采用多台扇风机分区并联通风,可以合理增加矿井的需风量。文中分析了多风机分区通风并联运转的相互影响以及多风井多风机通风方式通风难易程度的评估。
关键词
多风机
通风难易
等积孔
Keywords
many fans
ventilation difficulty level
equivalent orifice
分类号
TD724.3 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
巷道内瓦斯爆炸状态下人工坝体的力学响应研究
4
作者
屈世甲
杨欢
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第9期132-139,共8页
基金
中煤科工集团常州研究院有限公司科技创新项目(2022FY0002)。
文摘
当矿井发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波会破坏储水坝体,导致采空区储水大量涌出,甚至造成瓦斯与水耦合灾害,因此,人工坝体在极端条件下的稳定性对矿井安全具有重要意义。针对当前对井下人工坝体随瓦斯爆炸冲击波传播的力学响应特性研究较少的问题,利用LS−DYNA软件模拟了巷道内瓦斯爆炸对人工坝体力学性能的影响,研究了迎爆侧、黄土夹层及背爆侧受力状态、形变和应力特征,分析了巷道内瓦斯爆炸冲击波作用下人工坝体的动力响应过程。人工坝体表面载荷分布分析结果表明:当巷道内部发生爆炸时,人工坝体迎爆面的爆炸荷载为不均匀分布,同时在井下各结构相交区域,反射超压因反射冲击波的汇聚和叠加作用而产生明显的增强效应;随着爆炸能量的快速释放,迎爆面中心测点的冲量加载时程曲线表现为三阶段变化特征,当瓦斯体积为200 m3时,在起爆500 ms内,迎爆面中心测点的最大冲量可以达到0.04 MPa·s。人工坝体表面形变和应力分析结果表明:在0~500 ms内,迎爆面中部始终处于受压状态,中心节点的最大横向位移为0.319 mm,由于掏槽的作用,人工坝体四周受拉应力,在此处出现了最大拉应力及剪切应力;黄土夹层动力响应依次为“受压−压实−塑变−传压”,在该过程中黄土起到缓冲作用,最大位移为0.0675 mm;背爆侧墙体由于受到黄土夹层的挤压而发生力学响应,但应力都较小,外侧墙体基本处于安全状态。
关键词
煤矿巷道
瓦斯爆炸
人工坝体
力学响应
载荷分布
表面形变
应力分析
迎爆面
Keywords
coal mine roadway
gas explosion
artificial dam
mechanical response
load distribution
surface deformation
stress analysis
explosion facing surface
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤矿典型安全巡检场景特征及巡检可靠性分析
被引量:
2
5
作者
佘九华
屈世甲
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第9期212-217,共6页
基金
天地科技股份有限公司科技创新重点资助项目(2019-TD-ZD007)。
文摘
从《煤矿安全规程》对人工巡检的具体要求和现场安全巡检的实际需求入手,针对当前煤矿人工巡检工作自动化、信息化程度低、巡检结果数据可靠性不高的问题,提出了通过信息化手段和智能化研判对人工巡检进行辅助的方式,来提高安全巡检效率和典型场景巡检数据可靠性问题。通过对人工测风场景、井下瓦斯巡检场景和甲烷传感器标校场景的特征分析,提出了安全巡检信息化系统的架构;对应3种典型的巡检场景,利用精确人员定位系统、安全监控系统和安全巡检信息化系统本身的数据分别建立了巡检数据可靠性研判模型。以综采工作面甲烷传感器标校数据为例,对进风巷、上隅角、工作面和回风巷4个甲烷传感器标校数据的可靠性进行了研判,分析结果与现场实际情况一致,说明该方法能够在一定范围内对安全巡检的有效性和可信度进行提高。
关键词
人工测风
瓦斯巡检
传感器标校
可靠性
研判模型
Keywords
manual wind measurement
gas patrol inspection
sensor calibration
reliability
research and judgment model
分类号
TD676 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿地下积水采空区挡水煤柱分级预警模型研究
被引量:
2
6
作者
王健
屈世甲
于世雷
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第12期213-219,共7页
基金
中煤科工集团常州研究院有限公司科技创新资助项目(2022FY0002)。
文摘
煤矿地下积水采空区运行状态是井下高效生产工作的基本条件,而挡水煤柱作为直接与水接触的对象,更是潜在的危险因素。为及时了解挡水煤柱内部受力及渗压变化情况,以内蒙某矿42108辅运巷32与33联巷间挡水煤柱为研究对象,设计搭建监测系统,实时采集数据;引入概率论中相关理论和不等式方法,对各传感器进行分类和异常数据判定,建立了单一传感器分级报警方法,能够精准发现异常数据,提高数据异常甄别的准确率;采用矩阵QR分解法和最小二乘法等,同时对钻孔应力和渗压监测数据进行综合分析,建立区间范围,提供基于钻孔应力和渗压监测的综合安全分级方法。研究结果表明:单一测点分级预警和综合分析预警技术方法,能较准确地对挡水煤柱定点区域及整体进行安全评价预警;同时单一测点分级结果都略高于挡水煤柱综合分析预警等级,说明单点区域风险并不决定煤柱整体安全状态,挡水煤柱仍具有较高的可靠运行特性。
关键词
地下积水采空区
挡水煤柱
数据异常甄别
分级预警
安全评价
Keywords
underground water accumulation goaf
water-blocking coal pillar
data anomaly identification
grading early warning
safety evaluation
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
下载PDF
职称材料
题名
事故树原理在分析煤层注水影响因素中的应用
7
作者
张婕
张朵
屈世甲
机构
西安科技大学能源学院
出处
《陕西煤炭》
2009年第5期80-82,共3页
文摘
根据事故树的基本理论,建立煤层注水事故树模型,反映出影响煤层注水效果相关因素和各因素逻辑关系。按基本事件的性质将其划分为4种类型进行分析,讨论它们对煤层注水效果(顶上事件)的影响,并提出应从研究注水煤层自身性质;探求有效且应用性强的水处理方法;建立工作面条件和施工参数对应量化关系体系;探索有针对性的钻孔、封孔施工技术和选择、设计符合现场条件的施工设备等方面统筹考虑各因素的影响,提高煤层注水效果。
关键词
煤层注水
事故树
原理
影响因素
应用
Keywords
coal seam infusion
fault tree
principle
effect factor
application
分类号
TD714.4 [矿业工程—矿井通风与安全]
下载PDF
职称材料
题名
构建本质安全型矿井的对策研究
8
作者
焦强
张卫强
屈世甲
张朵
机构
西安科技大学能源学院
出处
《能源技术与管理》
2009年第5期116-118,共3页
文摘
通过对本质安全理论的理解以及构建本质安全型矿井的重要性及迫切性,从PD-CA循环管理模式论述煤矿本质安全管理,从实现人的本质安全、物的本质安全、环境的本质安全和科学管理等方面,对构建本质安全型矿井的对策研究进行了探讨。
关键词
本质安全
风险预测
矿井
分类号
TD79 [矿业工程—矿井通风与安全]
下载PDF
职称材料
题名
煤矿地下积水采空区防水密闭安全评价方法研究
9
作者
李雪佳
王健
李鹏
屈世甲
张羽
冯黎莉
于振
机构
国能神东煤炭集团有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第11期173-178,共6页
基金
国家能源集团科技创新资助项目(GJNY-21-26-03)。
文摘
煤矿地下积水采空区的建设及应用为井下生产开采和地面工业用水提供了重要保障,人工防水密闭安全运行性能越来越受重视。为提供可靠的监测方案和安全评价技术手段,以石圪台煤矿31205积水采空区3#防水密闭墙作为研究对象,设计针对表面应变计、钻孔应力计和渗压计监测方案,并将表面应变计B1、B3及钻孔应力计LY作为输入矩阵,渗压计LS1作为输出矩阵,引入GRNN模型(广义神经网络),采用十折交叉验证法和循环迭代逻辑进行网络训练及数据预测评价,得出最佳光滑因子σ为0.2,并在此状态下得出渗压预测结果绝对误差不超过0.01的为97%;同时与BP神经网络模型进行预测对比发现:GRNN模型预测效果优于BP模型;引入PNN模型(概率神经网络)对GRNN模型分类评价结果10个等级共100个数据进行分类验证,评价样本准确率为96.7%。研究结果表明:GRNN模型可准确预测出渗压监测数据,且GRNN模型准确性较BP模型准确性高;通过GRNN模型预测出的评价等级,使用PNN模型仍可进行有效的评估验证。
关键词
积水采空区
防水密闭
数据预测
分类评价
评估验证
Keywords
ponding goaf
waterproof and airtight
data prediction
classification evaluation
evaluation and verification
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于多测点关联分析的工作面瓦斯浓度实时预警
被引量:
12
10
作者
董丁稳
屈世甲
王红
机构
西安科技大学能源学院
中国煤炭科工集团常州自动化研究院
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期111-115,共5页
基金
国家自然科学基金资助(51104116)
西安科技大学博士启动基金资助(2012QDJ030)
文摘
为有效分析矿井瓦斯监测数据以拓展监控系统功能,实现工作面瓦斯浓度的有效预警,研究基于多测点实时监测数据关联分析的工作面瓦斯(甲烷)浓度预警方法。通过分析瓦斯实测数据的统计特征,以及利用贝叶斯网络方法分析工作面与其关联监测点瓦斯实测数据构成时间序列的关联特征,确定基于实时监测数据的瓦斯预警指标及其预警阈值,进而分析瓦斯浓度异常情况,实现基于监测数据分析的实时、动态量化预警。实例分析表明,将该方法应用于工作面瓦斯浓度预警,结果显示了瓦斯浓度持续偏大时段反映出的异常情况,符合实际瓦斯浓度变化趋势。
关键词
多测点
关联分析
工作面
预警
瓦斯浓度
Keywords
multi monitoring-site
correlation analysis
working face
pre-warning
gas concentration
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
矿井瓦斯监测数据特征分析及预处理
被引量:
8
11
作者
董丁稳
屈世甲
王红刚
机构
西安科技大学能源学院
西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2015年第9期1-4,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51104116)
西安科技大学博士启动基金资助项目(2012QDJ030)
文摘
针对矿井瓦斯监测数据包含异常数据、存在数据缺失及数据含噪等特征,提出了瓦斯监测数据预处理方法。首先利用移动平均线处理法或自回归模型处理法进行异常数据替代,然后采用三次指数平滑法补齐缺失数据,最后通过小波软阈值法进行数据消噪处理。实例分析表明,该方法可在不改变瓦斯监测数据统计特征的基础上,消除异常数据的干扰,保证监测数据的完整性,使监测数据表现特征平滑、波动性较小。
关键词
瓦斯监测
监测数据
特征分析
预处理
Keywords
gas monitoring
monitoring data
characteristic analysis
preprocessing
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于GRU和XGBoost的矿压显现规律预测
被引量:
6
12
作者
柴敬
刘义龙
王安义
屈世甲
欧阳一博
机构
西安科技大学能源学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
西安科技大学通信与信息工程学院
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第1期91-97,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0808301)
国家自然科学基金资助项目(51804244)。
文摘
采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短期记忆网络)2种预测模型,对缺失的光纤频移值进行对比预测,得出GRU模型的收敛速度优于LSTM模型的收敛速度,说明基于GRU模型的缺失值处理方法较优。将原始完整的光纤频移值转换为可表征矿压显现位置的光纤平均频移变化度,引入XGBoost(极端梯度提升)模型和BP神经网络模型进行对比预测,XGBoost模型能准确预测出测试集中所有出现“尖峰”的位置,而BP神经网络模型只预测出2处“尖峰”位置,说明XGBoost模型的预测效果优于BP神经网络模型的预测效果。将预测出的光纤频移缺失值替换至缺失位置,形成“完整”光纤频移值数据,将该数据转换为光纤平均频移变化度后,采用XGBoost模型进行预测。验证结果表明:LSTM模型及GRU模型均可准确预测出光纤下半部分的数据,且GRU模型准确性较LSTM模型准确性高;使用XGBoost可准确预测出测试集中出现的周期来压;通过GRU模型预测出的缺失数据经整合至缺失位置后,使用XGBoost模型仍可进行有效的矿压预测。
关键词
矿压显现规律
极端梯度提升算法
XGBoost
GRU
光纤频移值
光纤平均频移变化度
Keywords
strata behaviors law
extreme gradient boosting algorithm
XGBoost
GRU
optical fiber frequency shift value
optical fiber average frequency shift change
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法
被引量:
4
13
作者
董丁稳
屈世甲
王红刚
机构
西安科技大学能源学院
西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2015年第6期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51104116)
西安科技大学博士启动基金资助项目(2012QDJ030)
文摘
提出了一种基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法。以矿井瓦斯监测数据为研究对象,分析其统计特征,利用灰色关联分析方法研究瓦斯监测数据构成的时间序列的内在关联特征,并在此基础上确定基于实时监测数据的瓦斯浓度预警指标及其预警阈值,进而分析瓦斯浓度异常情况,划分预警等级,实现动态、量化预警。实例分析表明该方法对于现场的单一测点瓦斯浓度预警具有较好的适用性,可为煤矿日常安全管理提供有效的决策依据。
关键词
瓦斯浓度
预警
监测数据
灰色关联分析
Keywords
gas concentration
pre-warning
monitoring data
grey correlation analysis
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
大采高综采工作面采空区自燃“三带”研究
被引量:
27
14
作者
屈世甲
安世岗
武福生
李鹏
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
神华神东煤炭集团有限责任公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2019年第5期22-25,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801804)
神华神东煤炭集团有限责任公司科技创新资助项目(201592548008-4)
文摘
针对上湾煤矿12401大采高综采工作面采空区煤自燃防治,通过程序升温氧化实验确定CO作为煤自燃预报指标气体,并辅以C2H4来掌握煤自燃情况;在工作面采空区回风侧铺设束管对采空区气体进行监测,根据监测结果划分了采空区自燃"三带":距工作面0~32m处为散热带,32~225m处为自燃带,225m以外为窒息带;依据散热带和自燃带总长度及煤最短自燃发火期,计算出工作面最小安全推进速度约为6.4m/d。该研究结果为工作面防灭火措施制定提供了可靠依据。
关键词
煤炭开采
煤自燃
自燃“三带”
指标气体
大采高综采工作面
采空区
推进速度
Keywords
coal mining
coal spontaneous combustion
spontaneous combustion "three zones"
index gas
fully mechanized working face with large mining height
goaf
advancing speed
分类号
TD752 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于支架工作阻力大数据的工作面顶板矿压预测技术研究
被引量:
22
15
作者
屈世甲
李鹏
机构
天地(常州)自动化股份有限公司
神华神东煤炭集团有限责任公司
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2019年第2期92-97,共6页
基金
神华能源股份有限公司科技创新项目(201592548008-4)
文摘
为攻克综采工作面顶板矿压显现规律预测预报的难题,基于工作面支架工作阻力大数据,围绕顶板来压开始位置、顶板来压强度和来压步距这3个重要参数,采用机器学习语言设计了一种多元线性区域预测模型,对工作面顶板来压规律进行区域分析和预测。介绍了基于大数据的机器学习预测算法数学模型的建立过程,以及对预测模型的检验,并以30组矿压监测原始数据为例,构建了大数据分析数学模型,研究结果表明该预测模型方程可行,确定了分析区域来压预测算法。
关键词
矿山压力
支架工作阻力
大数据
矿压预测算法
预测预报
Keywords
mine pressure
support resistance
big data
mine pressure prediction algorithm
prediction
分类号
TD322.1 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于时间序列分解的工作面瓦斯涌出分析方法研究
被引量:
2
16
作者
屈世甲
邢呈呈
李鹏
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
神华神东煤炭集团有限责任公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018年第10期171-174,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801406)
神华神东煤炭集团有限责任公司科技创新资助项目(201592548008-4)
文摘
以回采工作面推进过程中落煤瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出为研究对象,利用2种瓦斯涌出特征的特点,提出了1种瓦斯涌出量时间序列分解的方法。对采空区瓦斯涌出特征、落煤瓦斯涌出特征和工作面平均瓦斯涌出特征变化趋势进行了分析,认为3种瓦斯涌出特征变化既有相关性又有独立性,基于时间序列分解的方法将采空区瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出的特征分别提取出来并进行了趋势分析。以山西某工作面连续15 d瓦斯涌出数据为例,对瓦斯涌出量时间序列分解、特征提取和分析方法进行了验证,认为该分析方法有效可行。
关键词
瓦斯浓度
瓦斯涌出量
时间序列
特征值
割煤
Keywords
gas concentration
gas emission quantity
time series
characteristic value
cutting coal
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
下载PDF
职称材料
题名
基于边缘计算的采煤工作面甲烷监测模式研究
被引量:
14
17
作者
屈世甲
武福生
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期161-167,共7页
基金
天地科技股份有限公司科技创新创业基金重点资助项目(2019-TD-ZD007)。
文摘
针对工作面现有甲烷监测点不足,无法满足智慧矿山建设中工作面甲烷感知、分析和预警需求的问题,结合边缘计算技术、矿山物联网环境感知技术和数据传输等相关技术,分析了甲烷微功耗感知、自组网传输、监测终端供电和传感位置服务问题。提出了集微功耗甲烷感知、自供电、自定位及自组网数据传输于一体的甲烷监测终端,配合工作面区域边缘网关、矿端边缘服务器和云端大数据分析,建立了基于云、边、端三级的甲烷边缘监测模式的系统架构,解决了工作面区域基于边缘计算的甲烷感知和传输问题。以100台液压支架、2台端头支架工作面为例,在笛卡尔二维坐标系下设计了该工作面基于边缘计算的甲烷监测方案,实现了甲烷浓度二维空间范围的大数据量监测,提出了工作面区域全覆盖的甲烷含量数字场实现方法和云图直观展示方式。在甲烷含量空间场和云图展示的基础上,提出了2种基于大数据支撑的甲烷含量分析预警模式和思路,一是对甲烷超限含量前后区域空间场进行关联分析,提取工作面甲烷含量超限对应空间场的分布特征和变化规律,利用区域含量场及早发现甲烷含量超限问题,另一种是利用大数据分析工具解决甲烷监测报警阈值以下的显现异常问题。
关键词
边缘计算
边缘网关
智慧矿山
甲烷监测
甲烷感知
煤矿智能化
Keywords
edge computing
edge gateway
intelligent mine
methane monitoring
methane sensing
intelligent coal mine
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿智能工作面环境安全监测及预警方法研究
被引量:
18
18
作者
屈世甲
武福生
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2020年第8期132-135,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801804)。
文摘
从智能工作面环境安全监测及预警方面的需求入手,以工作面区域水害、火灾、瓦斯、矿压和粉尘5大灾害监测预警为主线,利用信息化手段研究了智能工作面5大灾害的实时监测和分析预警实现问题。从基础分析数据来源、灾害分析方法和监测分析成果3个方面对智能化工作面环境安全监测预警进行了分析。
关键词
监测系统
智能工作面
灾害预警
融合分析
实时分析
Keywords
monitoring system
intelligent working face
disaster early warning
fusion analysis
real-time analysis
分类号
TD679 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿井工作面突出危险性与瓦斯涌出特征回归分析的研究
被引量:
10
19
作者
屈世甲
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2015年第5期74-77,共4页
基金
中煤科工集团常州研究院有限公司科研项目(13GY004-1)
文摘
分析研究了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值之间的相关关系,通过提取瓦斯涌出量平均值、最大值以及落煤瓦斯浓度数据斜率作为瓦斯涌出特征值,结合煤与瓦斯突出危险性指标,提出了工作面煤与瓦斯突出危险性与瓦斯涌出特征值回归分析方法。实例应用验证了该方法的有效性。
关键词
瓦斯突出
瓦斯涌出
回归分析
时间序列
特征值
预警指标
Keywords
gas outburst
gas emission
regression analysis
time series
characteristic value
earlywarning indicators
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
煤矿安全监测监控体系中边缘计算模式研究
被引量:
11
20
作者
屈世甲
武福生
贺耀宜
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期247-252,共6页
基金
天地科技股份有限公司科技创新重点项目(2019-TD-ZD007)。
文摘
针对煤矿现有监测监控体系下井下融合度不高,现场灾害分析和联动处理能力缺乏,无法满足监测监控深度融合需要的问题。对标智慧矿山建设中安全保障方面对监测监控体系的要求,论述了建立深度融合监测监控体系的必要性。分析了边缘计算技术在煤矿监测监控体系中的适用性,提出了建立基于云、边、端三级的煤矿监测监控体系架构,增加“端”侧传感信息的采集和第一级安全分析预警并实现区域联动功能。提出了煤矿监测监控体系中设置两级边缘节点的模式,分析指出边缘网关是当前更为关注的边缘计算节点。结合EdgeX Foundry平台架构对智能边缘网关的硬件平台和软件平台设计提出了构想,设计了煤矿安全监控系统边缘网关的整体架构。以煤矿工作面外因火灾为例,分析了现有监测监控体系和基于边缘计算监测监控体系下对火灾信息采集、分析预警和灾变处置的不同流程,将原有的火灾9步处理流程优化为4步处理流程,分析认为基于边缘计算的监测监控体系在系统井下深度融合、区域安全融合分析和处置方面相比较现有监测监控体系都有一定的优势。
关键词
边缘计算
边缘网关
监测监控
数据分析
火灾监测
Keywords
edge computing
edge gateway
monitoring and control
data analysis
fire monitoring
分类号
TD76 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
综采工作面区域甲烷分布特征及关键监测位置研究
张婧
张桓瑞
赵乾坤
屈世甲
《中国矿业》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律研究
张婧
周浩
屈世甲
赵乾坤
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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职称材料
3
多风机并联通风系统探讨
屈世甲
张婕
焦强
《陕西煤炭》
2009
3
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职称材料
4
巷道内瓦斯爆炸状态下人工坝体的力学响应研究
屈世甲
杨欢
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
5
煤矿典型安全巡检场景特征及巡检可靠性分析
佘九华
屈世甲
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023
2
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职称材料
6
煤矿地下积水采空区挡水煤柱分级预警模型研究
王健
屈世甲
于世雷
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023
2
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职称材料
7
事故树原理在分析煤层注水影响因素中的应用
张婕
张朵
屈世甲
《陕西煤炭》
2009
0
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职称材料
8
构建本质安全型矿井的对策研究
焦强
张卫强
屈世甲
张朵
《能源技术与管理》
2009
0
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职称材料
9
煤矿地下积水采空区防水密闭安全评价方法研究
李雪佳
王健
李鹏
屈世甲
张羽
冯黎莉
于振
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
10
基于多测点关联分析的工作面瓦斯浓度实时预警
董丁稳
屈世甲
王红
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
12
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职称材料
11
矿井瓦斯监测数据特征分析及预处理
董丁稳
屈世甲
王红刚
《工矿自动化》
北大核心
2015
8
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职称材料
12
基于GRU和XGBoost的矿压显现规律预测
柴敬
刘义龙
王安义
屈世甲
欧阳一博
《工矿自动化》
北大核心
2022
6
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职称材料
13
基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法
董丁稳
屈世甲
王红刚
《工矿自动化》
北大核心
2015
4
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职称材料
14
大采高综采工作面采空区自燃“三带”研究
屈世甲
安世岗
武福生
李鹏
《工矿自动化》
北大核心
2019
27
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职称材料
15
基于支架工作阻力大数据的工作面顶板矿压预测技术研究
屈世甲
李鹏
《矿业安全与环保》
北大核心
2019
22
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职称材料
16
基于时间序列分解的工作面瓦斯涌出分析方法研究
屈世甲
邢呈呈
李鹏
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018
2
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职称材料
17
基于边缘计算的采煤工作面甲烷监测模式研究
屈世甲
武福生
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
14
下载PDF
职称材料
18
煤矿智能工作面环境安全监测及预警方法研究
屈世甲
武福生
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2020
18
下载PDF
职称材料
19
矿井工作面突出危险性与瓦斯涌出特征回归分析的研究
屈世甲
《工矿自动化》
北大核心
2015
10
下载PDF
职称材料
20
煤矿安全监测监控体系中边缘计算模式研究
屈世甲
武福生
贺耀宜
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
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职称材料
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