基于数字孪生的智能化工作面三维监测技术研究

来源 :煤炭科学技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youyouwoyou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对智能化工作面设备运行数据监控、视频监控存在的不足,结合智能化工作面成套设备状态实时监控需求,提出了一种基于数字孪生技术的多元信息驱动智能化工作面三维可视化监控方法.分析了当前煤矿工作面设备监控、视频监测以及三维可视化等存在的问题,系统阐述了将数字孪生技术应用于智能化生产过程监控的可行性、设计思路、技术路线与关键技术.对工作面煤机设备传感器配套、数字孪生三维监测系统架构、设备精准建模、工作面数字孪生体搭建、模型数据驱动算法、实时数据采集、运行数据管理分析、人机交互界面设计等进行了详细介绍.基于鄂尔多斯中煤某矿大采高智能化工作面,开发了一套工作面数字孪生三维监测系统,内嵌了三维展示、数据监控与开采工艺仿真功能模块,集成了设备传感器数据、生产运行控制数据、历史数据、人员定位数据以及相关的派生数据等,实现对工作面成套设备的实时三维动态监测、数据和模型三维融合展示、设备异常状态诊断预警、工况和生产数据分析管理以及自动化开采工艺虚拟仿真等.实践应用证明,该系统能够直观再现和精准描述设备状态,对工作面设备运行数据和生产数据提供系统性管理,提高了监测的效果.
其他文献
为推动智能化综放开采技术的发展和应用,全面提升智能采煤的技术水平,针对自动放煤和工作面设备自动协调运行等行业共性难题,在放顶煤开采技术实践的基础上,开发了以“装备自动控制、数据自动采集、岗位无人值守”为目标的智能化综放控制系统,提出了综放开采智能化控制系统的技术路径和总体架构,配置了MG750/1860-WD采煤机、ZF12000/22/42D液压支架、SGZ1000/2400刮板输送机、BRW630/37.5乳化液泵站和DSJ140/260/3×500带式输送机等高可靠性综放开采成套装备,研发了液压支架
纵向切槽水力压裂作为一项强烈动压巷道切顶卸压技术,核心是控制裂缝开裂以及扩展方向,然而裂缝在定向起裂后通常受最大主应力的影响而发生偏转,裂缝的扩展方向与地应力条件、切槽角度、泵流量以及岩石力学性质等多种因素有关.对纵向切槽水力压裂多因素影响下的裂缝偏转规律展开研究,为纵向切槽水力压裂钻孔施工设计提供1种借鉴方法.采用ABAQUS软件中的XFEM模块,建立纵向切槽水力压裂二维模型,通过与前期纵向切槽水力压裂物理试验结果对比,实现了数值模型可行性验证,进而建立大尺寸纵向切槽水力压裂模型对煤矿顶板砂岩条件下的纵
针对露天矿车辆运输过程中运载量管控受人为及环境等因素干扰较大,存在轻车跑票和人为套票等不利于生产管理的问题,提出了一种基于深度卷积特征的车辆装载状况识别方法.该方法通过构建试验数据集和对卷积神经网络AlexNet模型迁移学习,完成对露天矿卡车装载状况图像深度卷积特征的提取,并基于支持向量机多分类模型,实现对卡车装载状况的自动识别,在此基础上统计露天矿车队运载工作量.试验过程中,基于同一组试验数据集分别对GoogLeNet、ResNet、SqueezeNet、DenseNet模型进行迁移学习,提取卡车装载状
研究高浓度浆液流变特性随时间变化规律对采空区注浆充填有重要意义,为准确掌握高浓度浆液在采空区中形成的堆积体大小与形态,选取水泥为胶结材料,标准砂为骨料,对不同骨胶比高浓度充填浆液流变参数随着时间变化规律进行研究.结果表明,剪切速率在0~60 s-1递增过程中,浆液的剪切应力和表观黏度均会先突增至某一值然后下降;剪切速率在60~0 s-1递减过程中,浆液的剪切应力和表观黏度为线性递减.剪切速率上升时对应的剪切应力和表观黏度均大于下降时的剪切应力和表观黏度,浆液具有触变性.剪切速率在60~0 s-1递减过程浆
1 创新背景rn目前,新冠疫情在全球肆虐,体温检测成为各场所防控疫情的重要手段.为了保证在供电员工1m左右距离范围内实现快速体温筛查和准确的检测,“杨章营示范性劳模和工匠人才创新工作室”研制了一种新型疫情防控智能检测人体温度异常预警型胸牌测温装置(本文简称胸牌型智能人体测温装置).
期刊
煤体孔隙结构研究主要侧重于某一种孔隙结构测定技术方法,而单一测定方法在原理上不能准确表征煤体多尺度孔裂隙结构特征.在分析压汞法、液氮吸附法、二氧化碳吸附法以及小角X射线散射法4种试验方法的试验原理、适用条件和煤体物性特征基础上,提出了基于数据融合的煤全孔径孔隙结构集成测定和表征方法.采用新方法从孔隙形状、孔容、比表面积、孔径分布4个方面,研究了2种不同变质程度软硬煤孔隙结构的差异性.结果表明:煤全孔径孔隙结构集成测定和表征方法融合了上述4种方法测定孔隙结构的优势,结果更可靠、合理;2种煤样的软煤总孔容大于
为深入研究黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征,针对毕节大方背斜区域的龙潭组富有机质泥页岩,采用了总有机碳质量分数(TOC)、镜质体反射率(Ro)、岩石热解、X-射线衍射、薄片鉴定、高压压汞、比表面积及联合孔径等测试分析方法,研究了海陆过渡相龙潭组富有机质泥页岩的有机质特征、矿物组成及孔隙发育特征.研究结果表明:该区龙潭组泥页岩单层厚度薄(平均1.8~2.8 m),与煤层频繁互层,累计厚度大,泥地比平均达70%;泥页岩有机碳质量分数较高(0.23%~22.10%,平均3.51%,主要分布1%~7%)
为攻克煤矿开采重复扰动地层导致地面井变形破坏的技术难题,深入分析了重复扰动下地层的移动规律、地面井的变形破坏力学机理、失效方式与特征,发现地面井破坏的直接原因是发生了过量的位移变形,据此总结分析出地面井破坏失效的判识条件:①套管剪切位移量超过其管内直径;②套管的最小拉伸安全系数小于阈值“1”.在此认识基础上提出了“避、抗、让、疏、护”五大地面井防护技术理念,能够从井位选择、井身结构、钻完井工艺、安全防护装置等方面有效减少重复扰动地面井的破坏性位移量.应用技术成果在岳城煤矿设计5口地面井,实现了“采动-采空
为了解决冻融循环下排土场软岩边坡稳定性问题,基于内蒙古地区的露天矿散体软岩在排土场堆载之后受冻融循环的影响,其排土场边坡局部台阶上出现坡顶岩体崩落及单台阶滑坡现象为研究背景,对散体软岩物料进行颗粒级配及试样制备试验,进行了散体软岩物料的冻融循环和剪切破坏试验,定量分析了散体软岩物料的抗剪强度、黏聚力及内摩擦角与冻融循环次数、含水率间变化关系,提出了抗剪强度与冻融循环次数、含水率的关系的指数表达式和冻融循环边坡的时效稳定性计算公式,揭示了冻融循环下的排土场散体软岩边坡的时效性变化规律.试验结果表明:不同正应
导向轴是指向式旋转导向钻井工具实现导向钻进的关键部件.在钻进过程中,导向轴受力复杂,易发生振动而影响旋转导向钻具的导向稳定性、精确性和可靠性,影响井眼轨迹控制、井壁质量和钻进效率等.以导向轴为研究对象,对其所受偏心环组的导向驱动力、旋转外套的转矩和地层岩石的侧向力进行受力分析,建立了导向轴力学模型,分析所受载荷.基于动力学理论和有限元方法对导向轴进行了纵向和横向2种振动的模态分析及谐响应分析;探讨了导向轴偏摆角对导向轴固有频率的影响,以及转矩、钻进压力和导向轴偏摆角对导向轴振动特性的影响.结果表明:导向轴