煤矿井下机电设备故障检测技术研究

本文针对煤矿井下作业的安全问题,提出了机电设备的故障检测方法。以掘进机为研究对象,构建了基于循环深度网络的检测框架,并对其内部层次结构和注意力机制进行重点设计,同时对电气故障、机械故障和液压故障进行检测。检测试验的结果证实,本文提出的方法比其他方法检测效果更好,可以提升煤矿井下机电设备的作业安全性。

基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。

基于LS-DYNA的矿用圆环链损伤分析

基于非线性接触动力学,建立了圆环链模型,运用有限元动力学分析软件ANSYS/LSDYNA对圆环链间的接触碰撞过程进行了仿真分析。分析结果表明,冲击导致的磨损是造成链环断裂的主要原因。给出了圆环链断裂的主要位置,从而为研究矿用圆环链装置的损伤和寿命估算提供了理论依据。

基于多源域迁移学习的带式输送机剩余寿命预测方法

煤矿开采过程中,带式输送机运行环境恶劣、工况复杂,致使获得的传感监测数据量有限且存在大量噪声干扰,严重限制了其剩余寿命预测的准确度。针对该问题,提出了一种多源域迁移学习剩余寿命预测方法,充分利用煤矿运输过程中积累的带式输送机多工况数据,以达到准确预测其关键零部件托辊轴承剩余寿命的目的。首先构建集成多尺度卷积神经网络和双向门控循环单元(MCNN-BiGRU)的设备退化特征提取模型,对单工况数据进行特征提取挖掘,并使用PSO算法确定模型超参数。在此基础上,加入多源域迁移学习(MDT)方法,利用多个工况数据进行剩余寿命预测,通过最大均值差异(MMD)与相互关系对齐(CORAL)联合损失拉近各源域数据分布差异,解决因数据量少导致的模型训练精度不高的问题。最后以煤矿实际生产数据集为例进行实验,结果表明:MDT-MCNN-BiGRU模型的预测效果较好,Savitzky-Golay滤波去噪后模型性能得以进一步提升;使用IMS数据集与现有方法进行比较,发现所提方法预测准确度较高,对煤矿运输设备健康管理具有一定的指导意义。

基于TRIZ的全断面铺锚支机器人结构创新设计

为解决煤矿巷道掘进过程中支护、铺网、钻孔及锚固等工序自动化水平低、难以高效协同等技术难题,基于TRIZ理论,开展全断面铺锚支机器人的结构创新设计。通过九屏分析法、功能模型图与因果轴分析得出现有铺锚支机器人效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76种标准解等方法,设计出新型全断面铺锚支机器人结构,进而通过ADAMS-AMESim联合仿真,开展其关键迈步式自移支架的机液耦合分析。结果表明:全断面铺锚支机器人具备迈步行走、铺网、支护、锚固、钻孔的平行作业;迈步式自移支架工作时推移缸的最大推架力为10940 N,最大拉架力为18510 N,实际位移与理想位移误差满足设计要求。

煤矿机电设备中自动化技术的应用探究

为了推动煤炭产业长远发展,企业积极学习和引进自动化技术,以实现对煤矿机电设备的集中控制,但由于自动化技术应用水平有限,且在各类机电设备中的应用存在误区,导致煤矿机电设备的自动化发展比较缓慢。煤矿生产和检测对机电设备要求极高,推进自动化技术在煤矿机电采掘、运输等设备中的应用,能够有效提升煤矿产业的生产效率,降低煤矿产业的生产成本、缓解人力资源紧缺问题,为煤矿生产经营提供安全保障。随着科技水平的提升,自动化技术不断发展,促进煤矿产业获得长期、可持续发展。

智能矿山背景下的煤矿机电设备管理创新

煤矿机电设备在煤炭开采中具有关键作用,是确保安全生产和提高生产效率的基石。然而,部分企业在煤矿机电设备管理方面缺乏规范。在信息化时代,各种自动化技术被广泛应用于煤矿生产中,有效提升了生产效率和质量。在智能矿山背景下,煤矿机电设备管理有助于实现矿山采掘和监测等方面的智能化。通过深入分析智能矿山的建设现状以及煤矿机电设备管理创新中存在的问题,提出了一些煤矿机电设备管理的创新措施。这些措施的实施有利于促进煤矿机电技术的发展,对保障煤矿安全开采具有重要意义,可以为煤矿安全开采提供有力的技术保障,增强企业的生产实力。

基于贝叶斯网络和仿真分析的矿山机电系统可靠性评估

为增加矿山机电系统的可靠性,及时发现并预防潜在故障,提高矿山生产效率、确保工人安全及设备正常运行,建立了故障信息数据诊断系统,收集矿山机电系统故障数据,同时构建了贝叶斯故障网络,并利用ITE结构将其转化为二元决策图,对机电系统故障进行定性和定量分析。结果显示,在不同挖掘软件上,研究构建模型对机电系统故障的诊断准确率均达98%以上。在对某矿山机电系统实际评估中,测得绝缘老化或损坏、过载或过热、电子元件故障、内部短路对系统故障影响重要度最大,约为0.972。该故障分析系统有效提高了机电系统故障诊断的准确性和效率,对底层故障节点进行了有效评估,可为同类型机电系统的故障诊断和可靠性评估提供参考。

神东煤矿机电设备大型部件安全库存分析

为探讨煤矿机电设备大型部件安全库存的必要性以及对煤企安全生产的影响,通过调研国能神东机电设备大型部件库存的现状,给出了保障国能神东煤矿机电设备大型部件安全库存的具体措施。分析认为,开展机电设备大型部件库存统计对实现国能神东在管理上的提质降本增效有重要的作用,且在实践中应建立一套符合神东模式的机电设备大型部件安全库存储备标准,有助于为设备管理提供科学精准的参考。

提升神东采掘运设备价值最大化的措施

通过调研和分析神东公司采掘运大型机电设备目前的使用和管理现状,从神东集团13个矿井的生产、机电设备结构配置、机电设备成本、机电设备管理等方面入手,深入分析影响采掘运大型机电设备价值最大化的原因,并给出后期发挥采掘运大型机电设备最大使用价值的努力方向,对降低机电设备成本的投入以及安全、高效生产具有现实意义,对其他煤炭企业采掘运设备的高效、精细、精益、价值最大化管理亦有重要的借鉴作用。

掘进物料专用集装箱的研制与应用

为了提高掘进人员作业效率,提升井下标准化水平,研制了掘进物料专用集装箱,解决了掘进生产中遇到的问题,应用情况良好,对矿山掘进系统安全高效运行具有重要的意义。

探究非金属矿山机械设备安全管理措施

随着我国市场经济的不断发展,对于矿产资源的需求也逐渐提升,采矿行业规模随之扩大。目前采矿工作更加注重效率和质量的双元提升,对于机械化、自动化水平的应用范围较广,但伴随而来的是机械操作风险,应加强安全管理提升施工流程的规范性。本文立足于当前非金属矿山机械设备进行安全管理的必要性展开思考,分析机械设备管理过程中存在的安全隐患问题,并予以针对性管理措施以供参考。

煤矿主通风机智能运维管理系统开发与应用

由于煤矿主通风机部件及配件都要进行定点、定期检查,来发现设备的特殊现象与隐患,及时掌握设备故障的初期信息,并基于知识图谱和专家经验进行故障诊断和辅助决策。因此,本文基于煤矿在设备管理方面的先进经验,研究了主通风机状态检修、优化检修与设备全生命周期管理相结合的设备管理方法,开发了相应的运维管理软件,以期提高设备的可靠性和安全性,降低运维成本。

超声波在煤矿机械设备探伤中的应用

煤矿机械设备损伤探测对于煤矿安全生产十分重要。无损探测技术的出现大大方便了设备进行探伤,超声波是其中重要的一种。首先,分析了超声波探伤的原理;其次,探讨了超声波在煤矿机械设备探伤中的具体应用,主要体现在轴承类零件合格检验和焊接件质量检测。可以为煤矿机械设备的损伤探测提供一定的参考。

煤矿虚拟机电仪器设备故障诊断技术分析与研究

煤矿虚拟机电仪器设备中的电机是设备中最核心的部件之一。一旦出现故障,就会导致严重的事故和经济损失。因此,研究基于主成分分析(PCA)对煤矿虚拟机电设备中的行星齿轮箱进行故障诊断,进一步提取行星齿轮箱的太阳/行星/环形齿轮和支撑轴承的故障特征频率,并利用奇异频谱分析(SSA)预处理方法,去除电机电流信号中的频率分量。实验结果表明,PCA的电机故障诊断精度均大于98.0%。而深度学习模型及随机森林模型的平均故障诊断精度远低于PCA,分别较PCA降低12.65%、16.09%。PCA在不同的电机故障诊断上获得了非常稳定和有效的结果,并产生了较高的召回率,优于深度学习模型和随机森林模型。PCA在不同电机故障诊断方面的召回率均大于90%,最高召回率为92%。所提出的PCA模型能够有效、准确地识别故障,可为煤矿虚拟机电仪器设备故障诊断提供参考。

特殊条件综采工作面顶层设计快速安装技术研究与应用

近年来,深部高应力破碎顶板的开采区域越来越多,随着矿井开采深度的不断增加,提高安装效率,缩短安装工期成为一项重要研究项目,在工作面压力变化最小的期间尽早进行回采,针对综采工作面设备快速安装存在的问题,以林西矿1793综采工作面为例,分析影响设备快速安装的主要因素并提出了针对性对策,尝试采用尾巷开通巷道进行快速安装的方法。经研究和经济效益计算对比,通过简化运输路线,实行尾巷安装,达到了快速衔接的目的,为矿井提供了有力的生产保障。

煤矿机电运输智能化技术的应用现状及改进路径

机电运输系统不仅与煤矿生产的效能紧密关联,而且在安全层面也起着至关重要的作用。近年来,煤矿智能化建设加快推进,机电运输智能化技术得以发展,已运用在主副井、供电系统、监控系统等,促进机电运输设备、设施能够更为高效运转,发挥了保安提效的作用。但在使用的过程中,机电运输智能化技术仍存在亟待完善之处,为此需要结合矿井实际,进一步完善提升机电运输智能化系统,助推煤矿智能化建设进一步发展。

基于数字化技术的煤矿机电设备管理智能化转型

得益于多元传感器、无线通信技术和物联网技术等数字化技术在煤矿中的广泛应用,更直观的机电设备数据信息为运维人员提供了明确的工作方向,煤矿设备管理趋于现代化、智能化。本次研究以数字化技术中的寿命衰退理论为主基调,在分析煤矿机电设备智能化转型必要性后,对煤矿机电设备的剩余寿命开展智能化预测,为后期煤矿机电设备智能化管理提供决策方向。

基于UWB定位技术的煤矿机械装备防碰撞系统研究

随着煤矿机械装备的广泛应用,机械装备的防碰撞已经成为煤炭行业重要的研究课题。文章主要研究了基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位技术的煤矿机械装备防碰撞系统,通过开发定位算法、防碰撞算法、数据处理与分析等功能模块,实现系统的实时监控与报警功能。实验表明,该系统能够有效避免机械装备之间发生碰撞,进而提升煤矿生产的安全性。

煤矿机电设备变频技术的应用研究

变频技术作为现代交流电动机调速控制技术,与传统的直流调速系统相比,具有节能、调节性能好以及启动转矩大等特点。煤矿在生产过程中,一般会使用防爆变频器、功率因数补偿装置,实现对煤矿机电设备有效控制,同时配合采用变频调速技术,可以显著提高机电设备运行效率。煤矿在生产过程中应用变频技术是一种比较常见的手段。在变频技术应用过程中,一般会利用其软启动和软停止功能,提高机电设备运行的稳定性。在煤矿生产过程中,如果采用传统的直流调速方式进行控制,会对生产带来很大影响。基于此,本文阐述变频技术的应用价值以及应用。