矿井侦测无人机研究现状与发展趋势

通过分析矿井侦测无人机动力系统、定位系统、环境监测系统及通信系统等的国内外研究现状,指出了矿井侦测无人机存在续航能力不足、定位精度差、信息感知能力弱、信息数据传输性能差等问题。展望了矿井侦测无人机的发展趋势:①新能源或新型供电技术的应用。对整个电源管理系统进行更加高效合理的优化,实时侦测用电设备的耗电情况,提高用电的高效性,延长侦测无人机的续航时间,并满足防爆性能。②基于协同导航搜索的无人机集群系统开发。采用混合式无人机集群控制结构,克服了分布式结构通信可靠性差、搜索效率低的缺点,解决了集中式结构鲁棒性及自主性弱的问题;通过数理优化算法进行信息推导,并对多无人机协同信息进行融合,提高定位精度,缩短救援时间。③基于多传感器融合技术的无人机监测平台设计。通过基于BP神经网络算法的多传感器信息协调及互相融合,提高无人机对井下环境的感知能力。④多无人机链状无线Mesh组网模式的应用。多无人机在井下环境搜索时,每架无人机采集的信息都是局部区域的信息,通过链状无线Mesh组网模式,所有无人机进行信息融合和资源互补,实时更新环境信息状况,提高侦测的可靠性和救援效率。

高层建筑消防无人机搭载灭火弹系统研究

针对高层建筑火灾危险源众多、人员密集、结构特殊等特点,综合六旋翼无人机、灭火弹、火灾识别技术的理论研究和现场试验,研发了一整套快速高效、安全可靠的无人机搭载灭火弹系统。实验表明,六旋翼无人搭载灭火弹可在空中稳定飞行并精准发射灭火弹,灭火弹发射反作用力可被无人机自身动力克服;灭火弹发射后按照预定路线稳定飞行,并在设定位置处进行爆破,得到灭火弹爆破最佳距离是距火源3~5m处,保证了灭火剂弥散的最佳效果。

气化灰渣凝胶制备及其对煤自燃阻化性能研究

针对凝胶防灭火技术现场使用成本高,难以大范围使用等问题,以廉价的煤化工固废料-气化灰渣作为基料,并添加羟丙基甲基纤维素凝胶剂(HPMC),制备出一种新型气化灰渣凝胶材料。同时,以褐煤为研究对象,借助煤自燃程序升温-气相色谱联用实验和FTIR傅里叶变换光谱仪,比较分析CaCl_(2)阻化剂、气化灰渣凝胶的煤自燃阻化性能。结果表明:随煤温不断升高,CaCl_(2)阻化剂和气化灰渣凝胶的煤样中CO与C_(2)H_(4)释放体积分数明显低于原煤,且CO抑制率在煤温110℃时分别达到46%、67.5%;气化灰渣凝胶可使30~200℃温度范围内的煤氧活化能增长25.2%;气化灰渣凝胶能够显著降低C-O、C=C官能团含量,有效阻断自由基链式反应,其阻化性能更佳。

微晶结构与矿物元素对煤体电阻率的影响

为分析不同煤体的电阻率变化规律,通过X射线衍射和矿物元素测定方法研究了芳香结构、矿物质种类、含量对电阻率的影响。结果表明:随煤变质程度的升高,002半峰宽收窄,峰形趋于尖锐,说明芳香片层间距d_(002)逐渐减小,芳香结构的石墨化程度逐渐提高,电阻率则相应下降。芳香片层延展度L_(a)、堆砌高度L_(c)和堆砌芳香片数N随煤级提高也逐渐增大,最终趋于稳定,说明煤结构周边原子集团可能发生脱落,使煤大分子结构表现出高度缩合性和有序性,造成导电性能加强,电阻率降低。不同变质程度煤中矿物元素种类越多,反映离子含量越高,发生离子热运动的可能性增强,其电阻率相应减小。

物联网在煤矿中的应用现状及展望

针对物联网在煤矿上的应用现状与存在的问题,对物联网的概念、主要的相关技术和物联网的层级划分进行概述。阐述了物联网在煤矿人员管理、设备管理、井下环境监测、煤矿绿色生产、应急救援等方面的应用状况。指出当前物联网在煤矿应用中还存在着相关设备适用性差、煤矿信息安全度不强、相关技术标准不统一和物联网普及与利用率低等问题。针对应用过程中存在的问题,提出了加大煤矿与物联网设备厂家合作、保障信息安全、建立统一标准、促进技术革新、提高设备智能化等对策。最后,根据煤矿物联网和各个相关技术、设备的发展状况,提出了以煤矿物联网为基础的煤矿监控一体化、救援智能化、生产少人化的发展方向。