基于优化Fast-SLAM的煤矿水泵房巡检机器人研究

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针对目前煤矿水泵房无GPS环境下巡检机器人的自主定位、抗干扰能力弱、不能很好的帮机器人完成日常巡检任务等问题,研究基于Fast-SLAM的同步定位与建图方法。首先建立SLAM的概率模型,采用最小线性二乘对里程计进行标定和融合轮式里程计、IMU的方式对传感器数据进行预处理,获得比单一轮式里程计更为精确的位姿信息,减小相对定位中的非系统误差。然后再利用机器人的坐标变换关系将外部传感器获得的环境信息和机器人的运动信息转换为世界坐标系下,基于粒子滤波算法对proposal分布进行优化以获得机器人的精确位姿估
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为解决煤矿井下顶板高位大直径定向孔“先导孔+分级多次钻扩”成孔方法存在的扩孔工程量大,综合成孔效率低等问题,进行了先导定向孔多动力钻扩技术研究。为实现一次高效钻扩先导定向孔,开发了基于钻机与泥浆泵两种动力源、以孔口机械能、孔底压力能多动力联合钻扩大直径定向孔技术,研制了配套双钻头螺杆马达钻具。煤矿井下实钻试验结果表明:多动力钻扩技术装备能够实现孔径120mm到200mm一次钻扩成孔,典型顶板砂岩层中平均机械钻速可达10m/h以上,大幅降低了扩孔起下钻具作业量,综合成孔效率可提高25%以上。该技术丰富了
为了实现瓦斯精准抽采,提高矿井瓦斯的抽采效率,对甘肃靖远矿区魏家地煤矿井田瓦斯地质单元进行划分,根据不同瓦斯地质单元建立了回采工作面梯级抽采的三个梯级,不同梯级含量的区域对应实施顺层钻孔瓦斯抽采、上隅角埋管抽采、上出口中位钻孔瓦斯抽采、顶板岩石走向高位钻孔和地面钻井瓦斯抽采等不同的瓦斯抽采技术措施,构建了矿井瓦斯精准抽采模式,并在东102综放工作面进行了试验实践。结果表明,采煤工作面通过实施工作面瓦斯梯级治理、精准抽采模式,煤体残余瓦斯含量降至6m3/t以下;回采期间,工作面回风流瓦
为有针对性地采取瓦斯治理措施,以平煤股份十一矿己16-17-24070工作面为试验地点,采用以孔代巷区域瓦斯治理技术,运用定向钻机施工梳状定向分支孔,开展了定向钻孔现场工业性试验,测定了工作面原始瓦斯含量、原始瓦斯压力。试验结果表明:(1)采用“定向钻孔+深孔密闭定点取样”技术可以获得煤层的原始瓦斯参数;(2)将定向钻孔主孔布置在煤层顶板稳定岩层,分支孔由煤层顶板穿入煤层,可解决碎软突出煤层钻孔不稳定、易缩径的问题;(3)井下定点取样实测煤层瓦斯含量为3.74~4.91m
断相故障是导致三相异步电机损坏的主要原因之一,现有断相鉴别方法需要进行复杂的数学运算,数据精度和计算速度受算法性能影响较大。基于此,提出一种根据二次谐波在三相电流包络信号中的占比来鉴别断相故障的新方法。文章分析了典型的断相故障特征,通过傅里叶级数变换,计算出电机对称运行、单相运行、非对称运行状态下二次谐波在三相电流包络信号中的占比,并针对相不平衡工况进行了验证,给出了硬件电路设计原理。实际应用证明,该方法实现简单,对断相故障非常敏感,能够准确识别断相故障,不易受到三相电压幅值不平衡的干扰,适应范围广,为及
为了研究特定矿井或地区的截割比能耗,利用MG900/2400-WD采煤机在陕蒙煤田某矿区的运行数据,结合设备使用的实际工况,提出了针对不同数据类型的数据清洗算法,消除数据采集过程中的误差。首先针对速度,采高,架号三种数据分别设计了速度修正算法,完成数据修正后通过可视化采煤机架号数据变化情况,选取了45组采煤机在正常截割时的数据。最后利用采煤机牵引速度左右采高及滚筒截深,计算采煤机割煤体积。利用采煤机电机电流数据,计算采煤机割煤消耗的能量,从而得出了随着牵引速度变化,截割比能耗的变化情况。结果表明这两种算法
邱集煤矿1102工作面顶板为致密坚硬的复合灰岩顶板,基于四周固支岩梁模型,理论计算未切顶前顶板初次垮落和周期垮落步距,发现工作面推采后出现采空区大跨度悬顶等问题。为解决这一难题,分析计算合理悬顶长度,提出工作面深孔爆破闭合切顶技术;拟采用聚能爆破定向断裂顶板形成闭合贯穿裂缝,帮助采空区顶板随推采及时垮落,减小采空区悬顶长度;根据工程地质条件,针对性设计聚能预裂爆破切顶高度、切顶角度和炮孔间距,并推导出合理封堵长度计算公式,形成了一套完整的爆破切顶参数选取方案。经现场试验证明,爆破切顶后,相邻炮孔间裂缝贯通
为开发具有高效高速处理能力、低成本的矿井水预处理技术,提出了高浓矿井水“旋流分离+膜处理+旋流澄清”处理新工艺,将大颗粒物进行旋流分离,再经陶瓷膜过滤脱除悬浮物,浓缩
伊犁矿区煤层埋深浅、距含水层近,基岩薄且软弱,工作面涌水成为制约矿井安全生产的重要难题。为此,通过理论分析和现场实测的方法对伊犁矿区覆岩运移特征以及对工作面涌水量的影响规律进行了研究。研究结果表明:工作面采空区上部仅存在“两带”,无形成弯曲下沉带的覆岩条件,工作面推进速度慢会给覆岩采动裂隙充分的发育时间,“两带”发育高度大,与含水层沟通导致工作面涌水量大;加快工作面推进速度,全部软弱覆岩会随采随冒,地表出现整体性、规律性沉陷,为充分发育的“两带”被快速压实,弥合裂隙导水通道,减少工作面涌水。研
为获得斜顶巷道围岩应力分布规律,以共形映射函数为基础,运用复变函数法求解了斜顶巷道围岩应力分布解析解。以潘三煤矿17102(3)工作面运输巷为工程背景,分析了斜顶巷道围岩主应力和主应力集中系数分布特征。结果表明:斜顶巷道围岩最大主应力、最小主应力、最大剪应力及其应力集中系数的最大值均出现在巷角处,主应力分量最大值均超过35MPa,主应力集中系数最大值分别超过4.5、2.5和8,巷角是斜顶巷道的薄弱部位;两帮最大剪应力和最大剪应力集中系数整体大于顶底板,表明顶底板较两帮稳定。研究结果可为斜顶巷道支护设计提供
求取精准可靠的概率积分参数在开采沉陷移动变形预测中至关重要,在非线性模型广泛应用于参数预测的背景下,开展了融合FWA和Logistic模型的概率积分动态参数预测方法(FWA-Logistic方法)。结合Logistic模型的应用情况,考虑到非线性最小二乘求取模型参数的波动性较大,且不合理的初值选取会导致求参结果发散,因此引入了一种FWA算法;综合FWA算法原理、Logistic模型和概率积分动态参数变化规律,提出了FWA-Logistic方法。试验结果表明,拟合样本参数q、tanβ、θ的效果较好,拟合中误