基于5G通信的矿山可视化智能监控技术

来源 :煤炭技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weizx20090123
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结合目前智能矿山建设的发展趋势,视频监控应用的范围越来越广泛,井下重要场所对视频可视化监控的传输带宽、时延、智能分析等方面提出了更高的建设需求.通过研究矿用5G通信技术,为可视化监控提供大带宽、低时延的5G传输通道,研究固定式可视化监控和移动式可视化监控技术,实现井下人员、设备、煤等动目标以及设备外观、铭牌信息、温度等的智能管控.通过井下测试实验,测试数据表明,摄像仪与5G基站通信距离不小于150 m,通信时延小于21 ms,视频分析识别率大于98.1%,系统可满足井下固定场所和移动执法信息的智能管控,有效提升煤矿智能化水平.
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针对韩城矿区桑树坪煤矿岩巷掘进存在的问题,分析了岩巷掘进的主要影响因素,根据桑树坪煤矿现有的岩巷掘进工艺及地质条件,优化了爆破参数和支护参数,研制了一套适用于该地质条件下的岩巷快速掘进机械化作业装备.结果 表明:影响岩巷掘进的主要影响因素有爆破参数、支护参数、凿岩设备、排矸设备等,对比优化后的爆破参数,日循环进度增加2.2 m,通过FLAC3D数值模拟分析,优化了支护设计,巷道支护效果良好,合理选型钻装一体机,现场施工效率得到大幅提升,最终形成适合桑树坪煤矿岩巷快速掘进的机械化作业线,进尺从60 m/月提
液氮冻结是一种在煤炭和市政工程中应用的低温快速直接冻结技术,液氮消耗量是工程筹划和成本预测的重要参数.通过开展液氮冻结原型试验,利用能量守恒原理,通过理论计算分析,得到了冻结初期阶段液氮消耗量计算方法,该方法计算结果与试验实测数据较为吻合,可以作为工程实际中液氮消耗量测算的参考.
矿用永磁滚筒电磁负荷高,长时间运行易直接导致温度升高,进而降低永磁体电磁性能.优化永磁滚筒散热水道结构,对维持永磁滚筒转矩性能,确保设备正常运转具有重要意义.传统的单通式散热水道结构与水套热交换不充分,散热效果差.提出一种新型异相并联式水道结构,建立滚筒模型,通过有限元软件对永磁滚筒温度场仿真,得出与传统单通式水道相比,新型异相并联式结构水冷管道冷却效果提高了12.5%.最后通过实验验证了温度场仿真结果准确性.
针对煤层倾角≥55°、厚度≥2.8 m复杂条件下的液压挖掘机机械化开切眼掘进工艺,实现由传统钻爆法开切眼向机械破煤台阶施工法转变,形成挖掘机“破煤”、挖斗“装煤”,下煤通道“运煤”等系列先进成套工艺流程,构建了急倾斜煤层切眼全断面强力支护体系,保障了倾斜煤层开切眼一次成巷稳定性,研发了急倾斜开切眼下煤通道堵塞处理装备并联合双下煤通道,突破了急倾斜煤层下煤运煤技术瓶颈,建立了急倾斜中厚煤层开切眼掘进防推底方法,解决了煤层厚度不稳定情况下底板推底难题.
在23202进风顺槽掘进过程中,底板裂隙发育,邻近层瓦斯异常涌出,造成回风瓦斯浓度持续升高.通过增加工作面供风量、注浆封堵底板裂隙、底板卸压瓦斯抽采、底板拦截抽采等措施有效降低了底板裂隙瓦斯涌出量,探索出了底板裂隙瓦斯涌出治理方法,为以后生产过程中遇到类似问题提供了瓦斯治理借鉴.
为了提高煤泥干燥工业效率,降低系统产尘和煤尘灾害事故的发生,优化运行参数和干燥设备结构,为后续除尘设备提供选型依据.运用流体力学理论基础和流体仿真ANSYS Fluent软件相结合的方法,对滚筒干燥机内不同颗粒粒度的干燥效果进行了模拟.结果 表明,颗粒粒度越小,其干燥速率越快,易过度干燥,在系统中停留,造成较大产尘.在文中粒度范围内,颗粒粒度越大,可以同时保证系统煤尘安全和干燥效率.
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永磁直驱带式输送机煤量的精确检测是节能调速的重要依据,针对不同环境下煤量的快速检测问题,结合迁移学习方法和密集连接思想提出一种基于VGG16改进的FF-CNN网络.将该网络作为煤量图像的特征提取器,实现煤量的检测分类,将煤量图像分为“无煤量”、“少煤量”、“中煤量”、“多煤量”和“满载量”.实验结果表明,训练后的FF-CNN网络检测准确率达98.2%,平均检测1张图像的时间为0.058 s,满足检测精度和时效性要求.
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