双切顶留巷采空区煤自然发火“三带”分布特征研究

为了研究双切顶留巷采空区煤自燃“三带”分布特征,以沙曲一矿4502工作面为工程背景,采用现场监测与数值模拟相结合的方法研究了双切顶留巷4502工作面采空区漏风规律和自然发火“三带”分布特征。结果表明:双切顶留巷采空区漏风区域主要为工作面两侧隅角及两侧留巷,风流主要由隅角漏入采空区,同时采空区与两侧留巷都有风量交换,双留巷侧存在细长的氧化带,氧化带在采空区内整体呈U型分布;双切顶成巷工作面在开采的不同时期,煤自然发火“三带”分布存在较大差异,开采初期要加强双留巷侧5 m范围和采空区中部32~65 m范围内煤自燃防控,而在开采中后期,要加强运输留巷侧2.5 m范围内、距离轨道留巷38 m以后12 m范围内和采空区中部30~80 m范围内煤自燃防控。

煤自燃指标气体分析与分级预警

煤自然发火严重制约矿井安全生产。为实现煤自然发火危险性精准预测预报,采用程序升温试验系统测试分析了沙曲一号煤矿不同粒径煤样各种气体产物及其浓度变化规律,进一步引入随机森林集成学习方法建立了煤自然发火危险性分级预警模型,并通过大佛寺煤矿自然发火试验进行了验证分析。结果表明:粒径越小,煤氧接触面积越大,煤氧反应越激烈,气体产物浓度越大;C_(2)H_(6)气体属于煤体赋存气体,在试验初始阶段就出现了,但C_(2)H_(4)气体在温度升高至120℃左右才出现,是煤氧化裂解的产物,可以作为沙曲一号煤矿自然发火指标气体;基于随机森林建立的煤自然发火危险性分级预警模型训练样本预测准确率达到100%,在默认参数条件下,测试样本预测准确率高达96.7%,通过自然发火试验数据验证分析得到测试集预测准确率为98.9%,变量重要度评估结果为CO和C_(2)H_(4)气体对煤自然发火危险性影响最大,这与现场实际情况吻合。随机森林用于处理煤自然发火危险性与气体产物之间的复杂非线性关系十分理想,适合于煤自然发火危险性预测预报。

采空区煤自燃极限参数灰色关联分析及预测

采空区动态变化特征决定了煤自燃极限参数与其影响因素之间的复杂性。为了实现煤自燃极限参数精准预测,引入灰色综合关联度分析方法,定量分析了上限漏风强度与其影响因素之间的关联程度,并基于此建立了改进粒子群优化算法(IPSO)优化支持向量回归(SVR)参数的煤自燃极限参数预测模型;以上限漏风强度为例,分别建立了标准PSO-SVR模型和多元线性回归模型(MLR),进行上限漏风强度预测并与已有的变步长网格搜索优化SVR参数方法和神经网络对比。结果表明:浮煤厚度与上限漏风强度的灰色综合关联度最大,氧体积分数与煤温次之,放热强度与采空区距工作面距离最小;煤自燃极限参数与其影响因素之间非线性关系较线性关系更显著;SVR相比于神经网络方法具有更强的非线性处理能力;IPSO-SVR模型预测值与真实值之间的相对误差在2.6%以内,其预测精度明显优于其他4种模型,IPSO参数优化对提高SVR模型的预测精度有很大帮助,IPSO-SVR方法应用于煤自燃极限参数预测是有效的。

基于物联网技术的安全生产监管大数据平台

文中提出基于物联网技术的安全生产监管大数据平台,充分利用物联网、移动互联、大数据等技术,结合安全生产监管业务,构建安全生产监管全业务流程的信息平台,实现安全生产监管网络化、信息化、智能化,有效预防生产安全事故发生,提高应急救援能力。

计算机信息系统集成项目管理研究

计算机信息系统集成项目作为综合性的工程,其管理的成效紧密关系着该项目的成功与否。本文立足于此,针对计算机信息系统集成项目管理进行了分析,以供参考和借鉴。

基于UWB技术的井下快速移动目标高精度定位系统的设计与实现

基于UWB技术的井下快速移动目标高精度定位系统集UWB技术、AI技术、无线数据传输、自动控制技术、通信技术等于一体,能有效解决智能矿井下快速移动的工作人员及车辆分布实时统计、精确定位、智能辅运调度、智能采煤、掘进工作面精确定位等问题,在遏制超定员生产、防止人员进入采空区等危险区域,发现超时作业人员或特种作业人员、干部下井,入井考勤,持证上岗管理,应急救援,事故调查等方面发挥着重要作用。该系统的应用,可极大提高煤矿生产企业的安全生产管理水平,为企业及各部门日常生产调度、安全监管及应急救援、隐患排查提供重要手段。

焦煤氧化燃烧特性参数与热动力学特征

煤氧化自燃是矿井火灾的主要原因之一。为了探明煤氧化燃烧的特点和规律,采用TG-DTG试验研究了沙曲一号煤矿焦煤氧化热解过程,对不同升温速率下煤样的特征温度和燃烧特性参数进行了计算,并根据改进的Starink法计算了缓慢失重阶段和燃烧失重阶段的热动力学参数,确定了这2个阶段的动力补偿效应。结果表明:特征温度点随升温速率的增大出现了后移现象,并且反应结束后的残余物质比例随着升温速率的增大而增加;燃烧特性参数随升温速率增大呈现显著增大趋势,升温速率越大,煤粉可燃性越好,燃烧越稳定,但反应也越不充分;表观活化能在缓慢失重阶段呈现逐渐增大的趋势,最大值188.47 kJ/mol在着火点T_(3)附近;在燃烧失重阶段当转化率小于0.3时,表观活化能逐渐增大,之后逐渐减小,最大值173.65 kJ/mol在最大失重速率温度点T_(4)附近;指前因子整体变化规律与表观活化能基本一致,动力学补偿效应在燃烧失重阶段更大。