面向矿山机电设备监测文本的命名实体识别

正确抽取矿山机电设备监测文本中的设备名称、参数标准、故障位置、故障类型等实体,可以辅助专家尽早发现异常机电设备、提升分析设备故障的效率和精度。针对矿山机电设备领域实体多为嵌套实体,且具备字符较长、上下文关联性较强等特点,提出一种联合多粒度特征的实体识别方法,通过机器阅读理解框架初步确定长序列嵌套实体边界,采用融合注意力机制的BiLSTM神经网络深挖实体间上下文关联。实验结果表明,该方法对矿山机电设备监测文本中的实体具备较好的识别效果,并且提升了其他低资源场景下命名实体识别任务的效果。

煤矿大采高智能开采工作面设备选型与关键技术研究

针对红庆梁煤矿现有采煤工艺装备效率低、人员劳动强度大、工作面接续紧张等问题,结合近年来国内采煤工艺装备发展应用情况,对采煤机关键技术、液压支架、刮板输送机、选型配套等进行了新工作面设计分析。分析总结了自动化顺槽集中控制、工作面视频监控自动跟机切换、工作面自动调直等大采高智能采掘工作面应用的关键技术。实践应用结果表明,新型智能采掘工作面减员增效效果明显,为企业带来了明显的经济效益和社会效益。

基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

基于数据挖掘与预警的电气设备运输状态识别技术研究

针对大多数电气设备在运输过程中存在状态获取方式单一且监测效果不佳等问题,提出了一种基于数据挖掘与预警的电气设备运输状态识别技术。该技术方案结合了输电杆塔、高层建筑等点位上部署的摄像机,全方位获取电气设备的运输图像。采用支持向量机划分电气设备类型,并在此基础上根据各个设备的运输需求,利用改进ResNet-18网络进行状态识别,从而快速得到运输状态且发出必要的预警。基于前端系统获取的图像集对所提技术进行的实验分析结果表明,其对电气设备类型及运输状态的识别准确率接近97%。

双电机采煤机协同控制研究

采煤机在煤炭开采过程中有着重要的地位,随着开采需求的增加,对采煤机的要求也越来越高,为了提高采煤机的性能,对采煤机关键部件进行参数匹配、三维模型设计与数学模型建立,并进行运动学与动力学仿真,提出双电机交叉耦合协同控制结构,并通过Adams与Simulink联合仿真对耦合模型进行验证,达到提高采煤机可靠性与安全性的目的。

浅谈煤矿井下掘进机机电设备问题及日常维护

深入探讨了煤矿井下掘进机机电设备存在的问题及日常维护。由于煤矿特殊的环境和苛刻的工况,井下掘进机机电设备经常发生故障、使用寿命短等问题,严重影响煤矿生产和安全。针对这些问题,提出了解决方法和改进措施,如定期检查设备、及时清洁、合理润滑和及时维修更换等。这些措施能够提高掘进机机电设备的工作效率,延长其使用寿命,降低故障率,确保煤矿生产的安全和稳定。研究为煤矿井下掘进机机电设备的维护提供了重要的参考,有助于提升煤矿生产的效益和安全性。

井下采煤机双电机协调控制分析

为进一步提升井下采煤机双电机协调控制效果,以某煤矿企业应用的MG300/700型电牵引采煤机为研究对象,并采用ADAMS和MATLAB软件共同对其进行仿真分析研究,在结合施工图纸建立基本分析模型的基础上,对双电机协调控制方案进行优选,确定了交叉耦合控制模式及其控制器设计要点,并对其实际应用效果进行测试.结果显示,交叉耦合控制模式基本实现了双电机协调控制,具有一定的应用价值.

煤矿掘进机电气控制系统研究

在煤矿井工开采时,掘进机是巷道掘进的一种重要设备。掘进机的电气控制系统是其正常工作的基础。随着时代的发展,现有的掘进机电气控制系统仍存在一些不足,需要进一步改进。分析了煤矿掘进机电控系统实现的主要功能,包括截割控制、姿态和位置控制、设备故障报警及保护,总结了电控系统运行过程中存在的不足,主要包括故障率高、工人操作强度大和施工速度慢等方面,探讨了掘进机电气控制系统未来的发展趋势,主要包括截割的自动化控制、煤岩界面的自动识别和截割过程的可视化等。研究可以为煤矿的高效掘进提供一定的技术参考。

基于3203综采工作面末采设备配套的转载机机头自移改造优化

本文针对3203综采工作面末采设备中转载机机头自移存在的问题,设计了一套改造优化方案,旨在提高机头自移的效率与稳定性。通过系统的架构分析、机械结构的改进以及液压系统的升级,本文提出了一种综合性的改造方案。为了验证改造效果,进行了实际施工与性能测试,采集了机头自移的关键数据并进行了深入的结果分析。研究结果表明,改造后的转载机机头自移性能显著提升,关键数据表明改进后的系统在效率和稳定性方面均取得了明显的改善。这一研究为综采工作面末采设备的性能提升提供了有力支持,对类似工程具有一定的参考价值。

司马煤业薄煤层工作面设备选型分析

为了实现对司马煤业薄煤层煤炭资源的有效回收,以8-2号煤层8101首采工作面为工程背景,在对地质赋存条件进行分析的基础上,首先确定工作面的参数,并对工作面综采设备进行选型,使采煤机、液压支架、刮板输送机“三机”配套满足技术要求,并选择适合的转载机及胶带输送机,组成完整的运输系统,满足工作面安全生产的需要。

急倾斜煤层综合机械化采煤设备三机优化配套研究

常规的综采设备三机配套方法以开采效率优化为主,并未考虑三机生产能力配套问题,会影响三机运行性能。因此,设计急倾斜煤层综合机械化采煤设备三机优化配套方法。选择急倾斜煤层综采设备三机配套型式,根据煤层硬度、厚度、倾角等地质条件,选择合适的采煤机、液压支架、输送机等设备型式,确保三机结构尺寸配套。调整综合机械采煤设备三机配套参数,调整液压支架工作阻力、支护强度、采煤机截割速度、牵引速度等参数,使三机性能配套。匹配综采煤设备三机采支落煤输送生产能力,根据采煤机采煤能力小于输送机运输能力的原则,使三机生产能力配套。实例分析结果表明,该方法的优化配套效果更佳,能应用于实际生产。

采煤机与刮板输送机协同控制技术研究

针对矿井使用的MG900/2400-WD型采煤机、SGZ1000/3×1200型刮板输送机的系统控制需求,搭建起采煤机与刮板输送机协同控制系统.测试结果表明:通过协同调速技术的应用,可有效降低刮板输送机20%~30%的无效机械损耗及电能损耗,单台设备年度维护费用可节省约2.5万元,技术经济效益显著,实现了预期的研究目的.

采矿设备装配三坐标测量机静态误差自动化校正方法

为解决在三坐标测量机进行扫描时,误差校正结果不准确的问题,提出了一种采矿设备装配三坐标测量机静态误差自动化校正方法。分析了三坐标测量机沿水平方向移动时采矿设备装配部件弯曲变形和测头不规则旋转导致的静态误差。利用自动化方法,通过考虑综合影响,对静态测量结果进行自动化综合分析,并总结静态误差的规律。采用相应的自动化数据处理方法建立静态误差修正模型,以自动化较正静态误差。结果表明,设计模型能很好地解决全局最优解问题,提高了校正精度。

双/四焊枪堆焊设备研发及三机槽体再制造应用

刮板机、破碎机和转载机的槽体作为综采设备的核心过煤部件,经受着苛刻的磨损损伤,其服役寿命直接影响煤矿的安全和稳定生产。然而以单焊枪堆焊设备为主体的三机槽体中板、底板、W形侧槽帮处磨损的再制造维修存在焊接工作量大、劳动强度高、操作环境恶劣等问题,亟需进行提升改造。通过升级双/四焊枪设备及相匹配的控制系统,实现了三机槽体中板、底板4条耐磨带的同时焊接再制造,大幅提升三机槽体的焊接再制造效率。通过焊枪定位系统还实现了底板耐磨带的自动补焊,显著改善了“口”字型槽体底板的焊接再制造加工质量。双/四焊枪堆焊设备在彬长生产服务中心的实践表明,单班维修槽体效率较原单焊枪模式提高4倍,助力了煤矿装备大修质量提升以及再制造产品转型升级。

基于谐波匹配补偿和无键相阶次跟踪的轴承故障诊断

煤矿机械设备轴承在强冲击、大载荷工况下产生的振动信号表现出强烈的瞬态非平稳与局部非线性特性。经典的时域统计分析方法和全局域变换方法难以识别故障特征;传统阶次跟踪方法存在设备安装不便、难以获取瞬时频率的问题;传统的无键相阶次跟踪方法在转速波动剧烈的条件下估计出的瞬时频率精度低,导致故障识别效果差。针对上述问题,提出了一种基于谐波匹配补偿和无键相阶次跟踪的轴承故障诊断方法。首先,利用基于谐波匹配补偿的时频分析方法对轴承振动信号进行处理,准确估计瞬时频率;其次,通过Vold-Kalman滤波方法自适应提取谐波分量信号;再次,采用Hilbert变换计算谐波的瞬时相位,进而获得时间域与角度域的映射关系,完成原始时间域信号在角度域的重采样;最后,对重采样的信号进行快速傅里叶变换,通过分析包络阶次谱,实现轴承故障特征识别。仿真和试验结果表明,该方法估计的瞬时频率与实际值之间的最大相对误差不超过1%,表征轴承故障特征阶次准确且明显,可有效诊断轴承故障。

综掘系统视觉处理技术研究现状及发展趋势

机器视觉技术具有非接触测量、获取信息量大、数据处理能力强等优点,将其应用于综掘工作面,对于提高综掘工作效率、保障人员设备安全、减少事故发生具有重要意义。综述了近年来视觉处理技术在煤矿综掘系统中的具体应用与发展情况,依据综掘工作面的任务分工,结合具体实际案例,重点分析了机器视觉技术在视觉检测与定位、安全监测与事故预防、装备自动化与智能化等方面的应用。通过分析不同应用场景中各类视觉检测系统的结构与检测原理,明确了视觉处理技术在综掘工作面工程应用中的技术性能、工作流程及优缺点。分析了视觉技术在综掘工作面应用中存在的挑战,包括环境适应性问题、成像视野范围较窄、智能算法的鲁棒性和可靠性尚待提高等。指出多传感器信息融合技术、设备群协同控制技术与数字孪生驱动远程监控技术是基于机器视觉的煤矿智能化装备体系未来需要重点发展的新方向。

胜利煤矿智能环境监测系统研究与设计

针对露天煤矿在开采和运输过程中容易产生的煤尘、扬尘等环境污染问题,国能北电胜利能源有限公司(以下简称“胜利煤矿”)创新应用5G通讯技术、机器视觉、大数据分析和无线传感设备等关键技术对露天煤矿环境进行了全要素和全方位监测。介绍了智能环境监测系统的研发背景,详细阐述了涵盖煤火识别预警、扬尘识别预警、多元数据融合监控的智能环境监测系统技术架构,以及图像识别技术、Tensor RT推断加速、Deepstream实时视频流分析等环境监测系统的关键技术。通过在胜利煤矿的实际应用,智能环境监测系统能够实现矿山环境全天候、全方位、全覆盖的自动监管和报警,并且支持各类智能设备的接入,对治理露天采矿过程中的环境污染问题具有重要意义。

煤矿无人化智能开采系统理论与技术研发进展

提出以矿井物联网和先进传感等通信方式为支撑环境,构建“感知、传输、决策、执行、运维、监管”六维度智能开采控制系统;基于此系统架构,提出无人化智能开采控制技术路线和系统方案;最后,对煤矿无人化智能开采系统的理论和技术研发最新进展进行了详细论述。利用双光谱热红外摄像及图像增强技术,解决综采工作面生产工况条件下的视觉监控透尘问题;提出多目视频帧图像融合和全景视频拼接技术,解决工作面大视角覆盖以及实时无死角视频监控问题;利用三维颜色查找法,解决增强算法在质量和实时性难以满足井下视觉测量任务的问题。工作面设备自适应控制进一步发展:构建精准三维地质模型,进行开采预测和模型动态修正,为智能开采提供精准地质保障;结合采煤机截割模板修正技术、工作面多源信息融合智能控制技术,规划采煤机割煤路线;利用新一代信息技术,实现高质量的视频传输,满足智能控制及感知设备的无线接入;利用远距离液压保障技术,在有限开采空间内减轻检修强度、增加安全性。在行业当前普遍采用的“工作面内自动控制+远程干预模式”的智能化开采技术基础上,提出了新一代无人化智能采煤控制技术方法,设计了“井上智能决策、井下自动执行、面内无人作业”的智能无人开采模式;提出聚焦“一网到底”的网络型控制系统、基于透明地质的采煤机自主规划割煤技术、云台摄像机自动跟机视频技术以及基于一体化操作座椅的地面远控平台等关键技术的研发,并应用于黄陵一矿627智能化工作面,实现工作面1人巡视,采煤机自主规划截割,地面2人远程辅助控制的常态化生产。

急倾斜不稳定特厚煤层综放工作面“三机”设备选型研究

针对益门煤矿煤层倾角大、煤软、厚度变化大等带来的开采难度大的情况,通过分析急倾斜不稳定特厚煤层开采特点,计算工作面液压支架、采煤机和输送机技术参数,对工作面“三机”设备选型并进行工程应用。结果表明:益门煤矿水平分段工作面应选择重量轻、封顶性好的放顶煤液压支架,短机身采煤机以及与采放能力相匹配的输送机,计算得出支架工作阻力不低于1920 kN,采煤机的实际功率应在94~109 kW,前部刮板输送机的运输能力应不小于300 t/h,后部输送机不小于952 t/h。将工作面“三机”选型结果应用于益门煤矿1212工作面,现场观测期间采煤机开机率达60%,支架工作阻力满足顶板控制要求,采煤机割煤和放顶煤工序平行作业,实现了安全高效生产。

大采高综采工作面200 m加长至280 m分析研究

为了解决霍尔辛赫煤矿连续工作面布置难题,在夹缝中最大化地回收资源,达到稳产保供的目的,通过对3015工作面加长至280 m的合理性分析,以及采煤机、工作面输送机、液压支架的理论核验以及邻近同煤层大采高综采支架情况对比,提出方案,仅增加有限的投入,并利用现有装备可提高资源回收率3.38%,节省近5000万元的费用,经济效益显著。