基于语义分割的带式输送机煤料运输区域检测算法

针对煤炭运输过程中,经常无法保持煤炭在带式输送机上的运量均匀,使得带式输送机长时间全速运转而造成电能浪费和设备无效磨损的问题,提出一种基于语义分割的带式输送机煤料运输区域检测算法。该算法在DeeplabV3+的基础上,根据特征通道之间的相互依赖关系,引入注意力机制,使用不同扩张率的卷积核获得多种尺度的语义信息,来精确分割出煤炭在带式输送机的运输区域。实验结果表明,该算法平均交并比(Mean Intersection over Union,MIoU)相比于DeeplabV3+算法提高1.24百分点,能够有效精准地分割出煤料的运输区域,为煤量估计工作提供有效的保障。

刮板输送机技术发展历程(一)——国外技术

刮板输送机是井下采煤工作面的“脊梁”装备,它经历了6次技术变革,持续推动采煤工艺变革及生产效率持续提升。刮板输送机第1次技术变革发生于1900-1940年,诞生了可拆卸刮板输送机,煤矿开启半机械化开采时代;第2次技术变革产生于1940-1950年,创制了可弯曲刮板输送机,煤矿进入机械化开采时代;第3次技术变革形成于1950-1985年,创设了可自移刮板输送机,煤矿跨入综合机械化开采时代;第4次技术变革出现在1985-2000年,已发展成为重型化刮板输送机,煤矿走向高产高效综采时代;第5次技术变革形成于2000-2010年,研发出自动化刮板输送机,煤矿迈向数字化综采时代;第6次技术变革始于2010年,创新推出智能化刮板输送机,煤矿开启少人化智采时代。英国和德国为刮板输送机初创做出巨大贡献,研制出多种早期的刮板输送机机型。苏联对刮板输送机的系列化,以及对机械化采煤机的配套起到重要的创新推动作用。在此基础上,1954年,英国把安德顿滚筒采煤机与垛式支架、可弯曲刮板输送机组合为综合机械化采煤机组,建成世界上第一个综采工作面。21世纪以来,世界煤炭开采的重心逐步转向我国,国外刮板输送机研发与制造影响力逐年衰减,我国逐渐成为刮板输送机的制造强国。

掺烧准东煤锅炉的结渣问题分析

某超临界燃煤锅炉掺烧准东系列煤,出现渣块掉落引起捞渣机过载跳闸。从煤质分析、落渣位置、炉膛吹灰试验、空气动力场、燃烧器喷口5个方面进行诊断分析,推断结渣和落渣原因,并停炉检查验证结论。结果表明,掺烧准东系列煤后,入炉煤具有中等结渣倾向,在燃烧器周界风口变形堵塞的诱导下,燃烧后的煤灰在侧边水冷壁结渣,渣块积聚后掉落引起捞渣机跳闸。结合掺烧准东系列煤的煤质特性,从运行和检修的角度提出防控措施,为相似情况的锅炉运行提供参考。

基于视觉技术的胶带输送机煤量检测方法

胶带输送机广范应用于煤炭行业,为了保证设备连续、稳定运行,必须对胶带输送机加装相应的故障检测装置,传统的检测装置检修维护工作量大,保护误动作率高。通过改进YOLOv5s的方法,对胶带输送机煤量进行检测,首先将原本YOLOv5s的骨干网络替换为MobileNetV2,然后在骨干网络之后引入注意力模块,在Neck中引入BiFPN结构,利用迁移学习的方法微调模型参数。结果表明,改进后的YOLOv5s检测速度为32帧/s,mAP50为98.9%,与常见的目标检测算法相比,具有更高的检测精度和速度,可以快速准确地实现输送机“无煤量”“小煤量”“中煤量”“大煤量”检测,进而对输送机进行实时调速,为智能视频监控系统设计提供参考。

基于概率约束的超声相控阵输煤机工伤缺陷检测

输煤机常处于复杂且恶劣的运行环境中,对其外部探伤过程中,存在信息缺失和遮挡干扰,当前以固定阈值为基础的探查方法容易忽略出现各类工伤缺陷的概率波动,单一阈值很难描述这种概率波动,导致检测效果差。针对上述问题,该文提出超声相控阵技术下输煤机工伤缺陷检测方法。分析输煤机工伤缺陷事件类型,计算设备工伤缺陷事件发生概率。以缺陷概率为约束条件,基于超声相控阵列的几何参数,计算平面和凸面超声相控阵聚焦声压,确定回波信号的数据深度。遍历发射阵元和发射通道,通过比较设定阈值的幅度、信号峰值、谷值,判断输煤机是否发生工伤缺陷,实现工伤缺陷检测。实验结果表明,所提方法能够准确检测到输煤机中的所有工伤缺陷。

基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法应用

为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并对输送机区域进行坐标矫正;然后,采用SNc-YOLOv5模型对经过标准化处理的图像进行深度学习建模,得到大块煤识别模型;最后,通过试验分析和现场应用对该方法进行有效性验证。结果表明:该方法在1号煤矿数据集的试验分析精确率为94.8%,召回率为83.2%,在2号煤矿数据集的试验分析精确率为92.8%,召回率为85.3%,现场应用置信度达到0.9,与其他方法进行比较,精确率和召回率指标均优于其他方法;该方法在图像预处理阶段提取带式输送机区域对图像进行标准化,仅对感兴趣区域进行处理,提高了大块煤识别的准确率。该算法部署到某煤矿现场,能够实现实时监测,为带式输送机的安全运行和延长使用寿命提供了有力保障。

输煤皮带秤技术的优化与应用研究

在传统煤矿测量过程中,容易出现精确度低、稳定性差等问题。因此通过分析传统输煤皮带秤技术,提出了输煤皮带秤技术的优化方法。该方法深入剖析了影响计量皮带秤测量准确度和稳定性的因素,提出了提高计量皮带秤测量准确度和稳定性的电气仪表技术优化改进措施。结果表明,优化后的输煤皮带秤技术能够提高称重准确度和效率,为相关行业的生产和管理提供了有效的建议和改进空间。

采面刮板输送机与采煤机协同控制技术研究

通过实时监测采煤机牵引速度、负载及刮板输送机负载等实现刮板输送机与采煤机协同控制,具体采煤机牵引速度快时且刮板输送机负载呈增加趋势时适当增大刮板输送机运行速度,反之则适当降低运行速度。对协同控制使用的硬件设备结构及控制方式等进行分析。现场应用后,刮板输送机运行速度可随采煤机牵引速度改变而改变,在一定程度提高了刮板输送机运行效率。

工作面高效回采智能化调控技术研究

针对采煤机和刮板输送机连续高速运转造成的能源浪费和运输效率低的问题,基于多传感器信息融合技术,选取采煤机摇臂振动信号、截割电机电流信号以及调高油缸压力信号作为表征信号,利用RBF神经网络识别参数得到采煤机的煤岩截割状态。开展采煤机煤岩截割实验,读取采煤机截割煤、岩时的参数信号进行分析,验证预测效果为97.2%.对采煤机双向割煤过程中刮板输送机载煤量的变化进行分析,探究负载与电机电流的关系,为刮板输送机-采煤机协同调速提供依据和控制策略,有效解决采煤机和刮板输送机恒速运行模式下刮板输送机负载变化过大,避免了煤量短时过度累积和卸载。研究结果为加强矿区的安全建设提供一定的技术依据,避免了各种装置及设备的损失,对提高提煤矿的经济效益具有重要意义。

煤矿带式输送机支架结构优化分析

为解决三角支架因承受过大的载荷,导致支架结构变形和损坏;工作时间过长,降低了支架的工作极限,支架结构严重失效,导致输送系统停机的问题,以带式输送机三角支架为研究对象,建立支架三维实体模型,利用ABAQUS软件对三角支座模型进行结构优化设计,分析荷载作用下三角支座的应力-应变位移,并根据软件分析结果对三角支座进行优化.

煤矿皮带机安装调试常见故障的分析与处理

探讨了煤矿皮带机在安装调试阶段常见的故障问题,总结了跑偏、皮带松驰、电机启动困难、减速机异常、链条断裂等故障类型。通过分析每种故障的原因,提出相应的处理方法,如调整装置、修复部件等,以确保皮带机的安全运行。通过此研究,可提高矿山生产效率,减少设备故障对生产造成的影响。

基于PLC的煤炭胶带机智能振打系统设计实现

振打电机的应用可解决胶带机漏斗堵煤问题,从而有效避免造成生产中断、设备损坏等严重后果。针对煤炭胶带机振打电机在实际应用中因启动滞后而导致防堵煤效果不佳的问题,经现场实际分析其主要原因包括振打电机控制方式单一、自动化程度不足、预警机制效果欠佳以及人为影响因素过大等,由此提出1种基于PLC控制系统的煤炭胶带机设备改造方案,通过线路改造和优化编程设计,将原振打电机改造升级为基于PLC的智能振打系统,增加远程控制、大料流预警机制以及煤种黏度预设等功能,实现运行全过程的自动化控制。经改造后的智能振打系统性能可靠、自动化与智能化程度高,投入实际使用后,胶带机堵煤风险得到有效预防和控制,提升了振打电机的运行效率和稳定性,同时减轻人力劳动负担,降低维修、维护成本,为煤炭作业提供重要保障。

刮板输送机常见故障及改进措施研究

刮板输送机是一种运输设备。由于煤矿地质条件复杂,并且运输强度大,刮板输送机在运行时经常出现各种故障,引起一系列安全事故,给煤矿企业造成一定的损失。重点分析了刮板输送机的常见故障,并针对这些故障提出了有效的改进措施,以降低故障发生概率,提高设备运转效率,并延长设备使用年限,为煤矿创造更好的经济效益。

煤矿带式输送机尾架动力学分析

尾架是煤矿带式输送机中的重要组成部分,尾架性能的好坏直接关系到整个输送机的运行效果。所以,煤矿带式输送机设计时,应对尾架的动力学进行分析,以掌握影响尾架运行状态的主要因素。基于此,通过对煤矿带式输送机尾架结构的选择,进而在静力学有限元分析的基础上,对尾架动力学进行了仿真分析。通过动力学仿真分析可知,导致尾架振动的主要原因包括输送机启动过程、突然制动与输送带不平稳,以此为尾架及带式输送机更好地设计提供支持。

刮板输送机中部槽的设计及优化研究

刮板输送机中部槽运行质量直接关系到刮板输送机的整体工作质效。从刮板输送机中部槽的使用情况来看,中部槽的刚度、强度等因素直接对刮板输送机的工作效率、使用寿命及运量等产生直接的影响。全面对中部槽构成、受力情况等进行对比分析,实现对中部槽的整体优化和提升,能够较好提升刮板输送机的运行质效。本文从刮板输送机运行原理分析入手,研究了刮板输送机中部槽结构组成,并针对性提出了刮板输送机中部槽的设计及优化主要技术措施,结合具体案例,对刮板输送机中部槽的设计进行优化后的效果进行了剖析。

煤矿井下原煤长距离运输带式输送机巡检系统研究

为实现带式输送机高效巡检,针对带式输送机铺设距离长、工作环境恶劣以及空间狭小等问题,构建一种带式输送机巡检系统代替人工巡检。巡检系统关键子系统包括有轨道系统轨道支撑系统、机器人本体以及无线通信系统等,采用高强度铝合金作为运行轨道并固定到巷道顶部;机器人本体布置有各类检测传感器、无线通信以及视频采集、温度采集装置等,实现运行沿线环境参数、带式输送机运行状态等采集;在巷道内间隔150m布置一个无线基站,通过无线基站实时接收机器人本体检测数据并传输至上位机,实现检测数据分析,以便实时掌握带式输送机运行情况。现场应用后,该巡检系统运行平稳,可代替人工巡检,应用效果较为显著。

带式输送机底煤清理装置设计及应用

为减少带式输送机底部积煤量、输送带黏附煤量,矿井一般在带式输送机上配备清煤装置,但是受清煤装置工作效率、带式输送机长期高负载运行等多因素影响,带式输送机底部仍会出现积煤,而常规的人工清理方式存在安全风险大、工作环境差及劳动强度高等问题。为此,以山西A矿13503综采工作面运输巷DTL 120/150/2×315型带式输送机为研究对象,构建一种带式输送机底煤清理装置,对清理装置机械结构组成、控制方式等进行详细设计,并探讨了其工程应用效果。结果表明,设计的底煤清理装置运行平稳,清煤效率较高,可显著减少井下清煤工数量,降低清煤工劳动强度,应用效果突出。

煤矿皮带机跑偏故障处理措施分析

煤矿皮带机是煤矿生产中的重要物料运输设备,然而由于各种原因,煤矿皮带机常常出现跑偏故障,严重影响生产效率和安全性。通过分析煤矿皮带机的跑偏故障,探讨了跑偏故障的原因和特点,并提出了一系列处理措施,包括调整辊道安装、优化皮带材料、改进皮带对中机构等。实践验证,这些处理措施能够有效预防和解决煤矿皮带机的跑偏故障,提高生产效率和安全性。

基于视频抽帧技术的输煤皮带智能监测系统的研发与运用

基于视频抽帧技术,介绍了输煤皮带智能监测系统的研发过程,以及该系统在实践运用中的效果和价值,旨在解决现有输煤系统存在的问题,提高其安全与稳定性。该系统利用视频抽帧技术对输煤皮带的运行状态及环境情况进行实时监测,并通过深度学习建模实现自动识别比对,预警潜在的撕裂、堵煤、跑偏、入侵以及异物等问题。该系统具有实时监测效果好、深度学习建模精度高、测控一体化实现简单、系统稳定性好以及经济效益明显等优点,可大幅提高输煤皮带的作业效率和安全性,减少设备故障和安全事故的发生。

带式输送机张紧力调节系统研究

为给带式输送机高效、平稳运行创造良好条件,避免张紧力不足或者偏大引起跑偏、撕裂或者磨损严重等问题,提出一种张紧力调节系统。该系统采用张力传感器(TJL-7)实现输送机带张紧力实时检测,并通过温度传感器(HSTL-103F)、电流变送器(MILDJI-V1-B1)等获取输送带运行状态,采用PID控制方式确定张紧力实时值与预设值间偏差,后通过变频器、电机等自动调节张紧力,确保张紧力值与带式输送机现场运行情况相匹配。对张紧力调节系统结构、张紧力调节方式以及关键硬件结构等进行分析,现场应用后该张紧力调节系统运行平稳,可依据现场情况自动调节张紧力,现场应用效果显著。