基于AI视频分析的煤矿瓦斯抽采钻场远程监督管理方法

传统的煤矿瓦斯抽采钻场视频监控系统在钻孔施工及退钻杆期间,只具有监测和存储功能,重要的过程参数或信息只能由监测人员通过视频录像查看,存在记录施工信息易出错、钻场管理人员难以连续监控现场视频等问题。针对上述问题,提出了一种基于AI视频分析的煤矿瓦斯抽采钻场远程监督管理方法。该方法包括信息牌检测、OCR识别、退杆分析3种算法。信息牌检测用于检测当前施工环节,OCR识别用于识别信息牌上打钻流程与施工信息,退杆分析用于分析收孔阶段的退杆数,从而实现打钻作业的全过程分析与管控。在接收并开始打钻任务后,启用信息牌检测与OCR识别服务,根据依次识别到的开孔、收孔、封孔流程与施工参数,自动保存施工信息。当识别出开始收孔,启用退杆分析服务;当识别出结束收孔,停止退杆分析服务。实验结果表明:信息牌检测算法的识别准确率为96%。PaddleOCR识别算法平均用时17.51 ms,较EasyOCR、ChineseOCR识别算法分别降低了25.25,4.34 ms;PaddleOCR识别算法的准确率较其他2种识别算法分别提高了5.75%,2.29%,召回率较其他2种识别算法分别提高了9.77%,2.36%。退杆分析算法能够有效识别现场退杆数,准确率约为95%。

水上漂浮式钻场施工工艺优化研究

水利水电站前期勘察外业勘探工作中,交通极为不便,机械设备和材料搬迁均是靠人扛马驮。尤其在近年来许多水电勘察项目主要集中在川、滇、藏的高山峡谷地区,因海拔高、地势险、交通条件差、搬迁距离远和社会环境复杂等,造成勘探工作前期搬迁组织难、协调难度大、搬迁时间长等诸多问题。而水上钻孔施工往往限制在每年的2—5月、11—12月流域枯水期,施工工期短,如何缩短施工前设备进场搬迁、组装、定位等无效钻进时间,增加钻进效率一直是水上钻探施工的专业研究重点,水上钻探施工工艺优化设计对于提高施工效率和降低生产成本具有重要意义。该文以中间套入油桶形成框架式油桶漂浮式钻场为例,研究水上漂浮式钻场的施工工艺优化方案。

21511工作面进风顺槽4#钻场施工安全技术措施

为了满足瓦斯治理的需要,在华阳二矿21511工作面施工钻场。在钻场施工时,会对顺槽局部区域进行扩大。为了保证钻场的施工,对钻场的支护进行了设计,主要包括永久支护和临时支护。分析了钻场爆破施工时采取的安全技术措施,可以为保证瓦斯抽采钻场的安全施工提供一定的技术参考。

预留瓦斯抽放钻场中钻场间距及布孔参数的确定

为达到工作面瓦斯灾害防治和采空区瓦斯资源有效开采的双重目的,在分析采空区顶板覆岩空间垮落规律的基础上,阐述了采空区顶板连续"O"型圈特征和边界顶板上相邻两"O"型圈交界位置处的变异特征,探讨了在高位钻场水平钻孔瓦斯抽放技术中将原钻场继续留用的可行性及合理位置,据此给出了预留钻场高度、间距,以及钻孔长度的理论计算公式.

高位钻场煤层注水防尘技术

针对松软、低透气性、底板起伏大煤层注水防尘效果差的问题,提出了高位钻场煤层注水防尘技术方案.根据11 071工作面煤层实际特点,确定了合理的钻场间距.每个钻场设计了20个钻孔,分为主要钻孔和辅助钻孔,其中主要钻孔湿润工作面前方大部分煤体,辅助钻孔主要湿润高位钻场周围煤体.此外,根据理论分析、计算及实践经验,确定了钻孔技术参数和注水工艺参数.通过分析现场测定注水前后粉尘浓度的数据表明:实施高位钻场煤层注水技术后,工作面各工序产生的粉尘量大幅降低,工作面及平巷的劳动环境显著改善.该成果对松软低透煤层注水防尘具有一定的参考价值和指导意义.

施工15°上山千米钻场方案首次在大兴煤矿的应用与实践

为解决突出煤层掘进工作面区域措施工程量大且执行时间较长的问题,首次在北二1206运顺工作面施工15°上山千米钻场,利用定向钻进技术优势,通过工作面施工定向长钻孔替代底板瓦斯道穿层预抽钻孔,不仅提高了完成防突措施钻孔所需时间,还提高了瓦斯抽采效果。

基于采空区瓦斯运移规律的抽采钻场设计

为了对高瓦斯工作面采空区抽采钻场进行设计,使采空区及工作面上隅角瓦斯得到有效控制,通过数值模拟分析了采场覆岩结构及裂隙发育规律;根据模拟结果利用实验室试验分析了抽采钻孔在不同位置时采空区瓦斯的运移规律,得出终孔位置距煤层顶板上方30 m左右,距回风巷水平距离10～20 m时抽采效果最佳;且终孔高度应根据工作面覆岩结构形态有所区别,靠近回风巷的钻孔高度应控制在规则冒落带上部,靠近工作面中部的钻孔应布置在裂隙带内。

基于两带高度的瓦斯抽采钻场设计

为解决上隅角瓦斯超限问题,在曙光矿1208工作面材料巷采用裂隙带钻场边抽边采技术。通过经验公式计算和UDEC数值模拟,对1208工作面两带高度进行分析,确定了1208工作面垮落带高度为16m,裂隙带高度为30m。根据两带高度对1208工作面进行了瓦斯抽采钻场设计,并应用于现场实践,结果表明,1号钻场平均瓦斯体积分数39%,通过裂隙带瓦斯抽采,1208工作面与材料巷瓦斯浓度始终控制在1%以下,上隅角也始终未超限,裂隙带钻场瓦斯抽采效果显著。

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术应用与分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术实际上是利用顶板钻孔抽放采空区冒落带及裂隙带瓦斯,进而改变采空区流场分布,解决因采空区瓦斯从上隅角一带大量涌出引起的上隅角和回风流瓦斯超限问题。本文以某高突矿戊8煤层为试验对象,制定了合理的高位钻场钻孔抽放瓦斯方案,探讨了其应用效果,为该矿的瓦斯治理提供理论支持和技术保证。

高位钻场近水平钻孔在低透气煤层瓦斯治理中的应用

主要介绍了高位钻场近水平钻孔在鸡西矿区杏花煤矿的运用实践工作,通过对采空区顶板冒落状态分析及钻孔参数试验研究,总结出适合鸡西矿区低透气煤层的瓦斯抽放技术,从而提高矿井瓦斯抽采效率,增强矿井安全可靠度。

凤凰山矿15#煤层U型通风工作面高位钻场钻孔瓦斯抽放技术研究

针对凤凰山矿151304综采工作面U型通风系统下开采初期瓦斯超限实际,结合矿井煤层赋存情况,经论证得出其上覆9#煤层的瓦斯涌出是151304工作面瓦斯涌出的主要来源;根据9#煤层存有272m实体煤且原始瓦斯含量大的特点,实施高位钻场钻孔瓦斯抽放。现场应用结果表明,该条件下高位钻场具有布置钻孔多、抽放浓度高等优点,可有效抽采和拦截9#煤层卸压瓦斯向15#煤层采空区的涌入,并有效改变15#煤层采空区瓦斯流态。

采动岩体破裂数值模拟及高位钻场参数优化

基于降低采煤工作面瓦斯浓度和减少采空区瓦斯涌出的重要性,采用岩石破裂过程分析软件(RFPA^(2D))对鹤壁六矿2115_1顶分层工作面上覆岩层随工作而推进的运动情况进行了数值模拟。从中获取了上覆岩层的运动信息,得到了顶板由变形到损坏的全过程及损坏规律,并用经验公式对覆岩裂隙带高度进行了计算,综合判定工作面上覆岩层的裂隙带高度为12.3～44 m。高位钻场抽采参数优化后,平均抽采量达到6.79 m^3/min。

寺河矿千米钻场瓦斯监控系统的设计与应用

针对寺河矿瓦斯环境的恶劣性,以及井下千米钻场点多面广、现有监控系统对该区域的瓦斯监测存在缺陷等问题,设计了一套千米钻场瓦斯监控系统。该系统利用瓦斯传感器实时监测钻场各处的瓦斯浓度,并通过RS485总线将信息上传至监测分站,分站则通过RS485总线与以太网相结合的传输方式将数据进一步上传至地面监控中心。实测结果表明,该系统运行稳定性高。

凤凰山矿外错高位钻场瓦斯治理技术

针对"U"型通风采煤工作面上隅角瓦斯经常超限问题,以凤凰山矿XV1306工作面为例,利用顶板"三带"划分理论对采场覆岩破坏情况进行分析,结合FLAC3D软件对坚硬顶板条件下覆岩裂隙发育和应力分布规律进行数值模拟研究.提出外错高位钻场布置方式:沿本工作面回风顺槽和下一工作面回风顺槽之间联络巷中间开掘斜巷,进入煤层顶板布置外错高位钻场,在高位钻场内分别向本工作面和下一工作面施工近水平扇形高位钻孔.确定高位钻场水平方向上距离回风顺槽外侧15 m,垂直方向上距离顶板7.5~12 m,钻孔终孔间距20 m.研究结果表明:工作面瓦斯流量稳定在10m3/min左右,采空区瓦斯抽采率达到60%以上,外错高位钻场可以显著提高钻孔覆盖范围,减少采空区垮落钻孔封堵报废数量,提高采空区抽采效率.

孙疃煤矿防治水钻场与高位钻场一体化设计与施工

受底板灰岩水威胁的高瓦斯回采工作面,在治理瓦斯及灰岩水过程中,应兼顾防治水工程和瓦斯治理工程的共同需要,合理设计钻场,同时统筹安排防治水工程与瓦斯治理工程的时间间隔,利用防治水钻场改造成瓦斯抽排高位钻场来治理瓦斯,既满足了安全生产需要又减少了安全投入。

高位钻场在主焦矿瓦斯治理中的应用

通过对采空区顶板冒落状态分析及钻孔参数的试验研究,总结出适合主焦矿区的瓦斯抽放技术,提高了矿井的瓦斯抽放率,从根本上消除了上隅角瓦斯超限的现象。

综放面覆岩破裂数值模拟及高位钻场参数优化

基于准确划分煤层上覆岩层"竖三带"的煤层法向分布范围,根据鹤壁九矿长壁综放工作面开采技术条件和岩石力学性能等参数,建立力学模型,运用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,对上覆岩层随工作面推进时的变形、冒落情况进行了数值模拟,得到了顶板由变形到破坏的全过程及其破坏的规律。用经验公式对覆岩裂隙带高度进行了计算,综合判定了工作面上覆岩层的裂隙带高度为23.5～55m,高位钻场抽采参数优化后,其平均抽采量达到7.36m3/min,较好地解决了采空区瓦斯涌出问题。

高位钻场穿层钻孔预抽上覆被保护层瓦斯技术

利用海孜煤矿煤系地层顶底板岩性组合具有明显的关键层和若干个亚关键层的特点,在对10煤层保护层进行开采的同时,采用高位钻场进行穿层钻孔预抽被保护层瓦斯,取得了较好的抽放效果。

高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术在新集二矿的应用

新集二矿1808工作面8煤层瓦斯含量高、压力大,具有突出危险性。为确保安全回采,实现工作面稳产高产,采用高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯;为提高钻孔有效长度,达到最佳抽放效果,对高位钻场及顶板走向钻孔技术参数进行优化与确定。

巷帮钻场深孔抽采配合迎头孔卸压防治掘进工作面煤与瓦斯突出

阐述了突出煤层掘进过程地应力和瓦斯压力卸放及形成防突安全屏障的原理,提出构筑中等到及严重突出煤层掘进防突安全屏障的措施主要是采取巷帮钻场深孔抽采+迎头孔卸压。