基于改进U-net网络模型的综采工作面煤岩识别方法

煤岩识别是实现工作面智能化开采的核心技术,也是煤炭开采领域的技术难题。针对当前综采工作面煤岩识别精度低的问题,提出了一种基于改进U-net网络模型的煤岩图像识别方法。该方法通过使用深度分离卷积代替传统卷积减少了网络模型的参数,提高了语义分割的效率;添加Res2net模块来提高编码器提取特征的能力,同时加入条件随机场对分割图像进行后处理,提高了网络模型在分割煤岩图像交界区域的精确性。为了获取更加丰富的煤岩分布图像,研制了不同特性的煤岩试样,搭建了采煤机煤岩截割试验台。通过煤岩截割试验获取了煤岩分布图像数据,并对其进行切分、缩放、旋转、裁剪、加噪声等操作,生成了包含8000个样本的煤岩图像语义分割数据集,采用自适应学习算法对模型进行训练,给出了模型训练过程中准确率和损失函数的变化规律。选取像素准确度和交并比对语义分割结果进行评估,结果表明,改进U-net网络模型的像素准确度和交并比的平均值分别为95.81%和91.13%,所占内存为35 M,测试用时为36.45 ms/张,与其他网络模型相比,该方法在煤岩图像分割中具有明显的优越性。在井下现场试验中,通过构建综采工作面煤岩图像语义分割数据集对改进U-net网络模型进行训练和测试,最后实现了综采工作面的煤岩识别,验证了该方法的可行性和实用性。

XRF元素录井在普光地区海相地层录井现场的应用

普光地区海相地层多为碳酸盐岩类,颜色、岩性相近。加之,随着钻井工艺的提升,岩屑细小、钻速快,给录井现场层位的划分和对比带来一定的困难。部分地层岩性复杂、薄层地层互层、过度类岩性较多,岩性的准确判断较困难。XRF元素录井的应用有效地解决了这些问题的困扰。利用XRF元素分析中的Ca、Mg、S元素对碳酸盐岩和膏盐岩地层进行岩性识别,利用Al、Fe元素的含量来表征地层中的泥质含量,进行地层对比和层位划分,取得了良好的效果。有效提升了现场录井的效率和质量、提高了录井剖面符合率,为普光地区的勘探和开发提供了有力支持。