《矿业安全与环保》“矿山粉尘在线监测预警与智能防控”专题_中国煤炭行业知识服务平台

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《矿业安全与环保》“矿山粉尘在线监测预警与智能防控”专题

来源：矿业安全与环保

专题来自于《矿业安全与环保》2024年06期，共6篇研究成果。

行业视野: 安全
类别; 31个
关键词; 31位
专家; 6篇
论文; 32IP
点击量; 3次
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基于多元时间序列的煤矿粉尘浓度预测方法

作者(Author)：邓勤

摘要：为了提高矿井粉尘浓度预测精度,针对煤矿粉尘浓度数据的时序特征,提出了一种基于多元时间序列分析的煤矿粉尘浓度预测方法。采用变分模态分解(VMD)将粉尘浓度时序信号分解为趋势、周期和随机波动3个维度;分别利用灰色模型(GM(1,1))、霍尔特-温特斯(Holt-Winters)三次指数平滑法及自回归移动平均(ARMA(p,q))模型对各维度进行预测,并将预测结果进行融合生成最终预测值。利用现有矿井监测数据对提出的粉尘浓度预测方法进行了验证。实验结果表明,基于多元时间序列的煤矿粉尘浓度预测方法的平均绝对误差(MAE)为0.0094,均方误差(MSE)为0.0001,均方根误差(RMSE)为0.0104,最大相对误差为0.48%。将基于多元时间序列的煤矿粉尘浓度预测方法与经典单一或复合方法进行比较,其在MSE、RMSE及最大相对误差等关键指标方面均优于经典方法,验证了该方法的有效性。

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矿业安全与环保

2024年第06期

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瓦斯煤尘及其混合物着火爆炸特性研究进展

作者(Author)：苑春苗, 孙凯文, 李刚, 张志烊, 刘正东, 田富超

摘要：煤尘、瓦斯及其混合物广泛存在于煤矿、冶金等粉尘涉爆行业场所中,其着火爆炸特性各异。基于广泛的文献调研,系统研究了煤尘、瓦斯及其混合物等3种不同可燃物着火爆炸特性的测试方法、实验结果及影响因素;分析了研究爆炸特性对于预防和减轻工业环境中瓦斯和煤尘爆炸相关灾害的重要性。分析结果表明:即使瓦斯和煤尘浓度低于其爆炸下限值,混合爆炸仍可能发生,混合物通常具有更高的爆炸严重性和爆炸敏感性;瓦斯、煤尘及其混合物的爆炸特性受瓦斯煤尘浓度、实验环境条件及煤粉的物理化学性质等多种因素的影响。未来,瓦斯煤尘及其混合物着火爆炸探索的重点包括化学动力学、爆炸抑制和缓解措施,以及特殊条件下的着火爆炸特性等。

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矿业安全与环保

2024年第06期

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“十四五”以来煤矿粉尘防治新技术及发展方向

作者(Author)：李德文, 隋金君, 赵政, 郑磊, 马威, 巫亮, 陈建阁

摘要：“十四五”以来,我国井工煤矿和露天煤矿在粉尘治理和粉尘监测方面取得了较大进展,对预防煤矿尘肺病和煤尘爆炸起到重要作用。论述了“十四五”期间取得的大采高液压支架系列防尘、综采工作面回风巷控风除尘技术及成套装备、快掘工作面长压短抽自适应控风除尘、喷浆机器人及综合除尘、无动力光散射粉尘浓度监测、新型静电感应式粉尘浓度监测、沉积粉尘监测、露天煤矿运输道路粉尘综合防治等煤矿粉尘防治新技术及装备,分析了现有煤矿粉尘防治技术及装备存在的不足,提出了粉尘防治技术的发展方向。

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2024年第06期

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选煤厂转载点多种控尘措施及智能排风效果分析

作者(Author)：蒋仲安, 张兆盈, 张勇, 杨向东, 陈雅

摘要：为研究选煤厂转载点不同控尘措施对粉尘污染的控制效果,提升选煤厂转载点降尘效率,初步实现选煤厂转载点除尘系统的智能化,采用数值模拟、物理相似模拟实验相结合的研究方法,分析了吸尘罩、挡尘帘、风幕等多种控尘措施的降尘效率与粉尘浓度的变化规律。数值模拟结果表明,最佳吸尘罩位置结合风幕的布置方式降尘效率高达92.0%;当吸尘罩排风量增大时,降尘效率提高,但需避免排风量过大对通风系统的不利影响;入口风速的增大会降低降尘效率,当风速为0.1m/s时,效率降至74.8%,因此可通过适当减小入口风速以提高降尘效果。物理相似模拟实验验证了数值模拟的可靠性,结果表明:单一降尘措施的效果较为有限;通过将吸尘罩与风幕相结合,降尘效率可提高至90.5%;进一步结合使用挡尘帘,降尘效率可进一步提升至95.7%。基于此,引入智能调控技术,通过传感器与可编程控制器系统实现按需调节风量,从而使降尘效率稳定超过90.0%。

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2024年第06期

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煤尘爆炸灾害防控关键技术及发展趋势

作者(Author)：司荣军, 黄子超

摘要：煤尘爆炸是煤矿井下热动力灾害的主要模式之一,并与井下赋存的瓦斯耦合形成复合灾害。目前煤尘爆炸灾害防控主要包括被动式隔爆技术、主动式抑隔爆技术等。在煤矿智能化建设的背景下,传统的被动式隔爆水棚的应用条件受限,不能完全满足灾害精准、有效、智能防控的需求;机械式隔爆技术、主动式抑隔爆技术、爆炸区域联控技术具有较好的推广应用前景。在此基础上,考虑到煤矿井下的复杂环境及煤尘爆炸传播的致灾过程,分析了抑隔爆装置区域联控技术要求、爆炸信息的准确感知及阈值综合判定、爆炸传播能量与抑爆剂用量之间的关系、机械式隔爆装置应用规范等技术瓶颈问题,为进一步提升爆炸防控技术装备的适用性、可靠性提供了研究思路。

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2024年第06期

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巷道内超细雾滴蒸发—弥散特性与影响规律研究

作者(Author)：林明磊, 刘建国, 金龙哲, 吴雪冰, 周玉竹, 穆拉提·居尔艾提, 毋豪盛, 刘沱江, 查舰, 杨保国

摘要：在巷道内应用超细雾化降尘技术后可大幅提高降尘效率,但易使巷道能见度下降,造成安全隐患。针对这一问题,通过建立雾滴蒸发—弥散模型,研究了粒径、环境温度、相对湿度及风速对雾滴蒸发—弥散特性的影响规律。结果表明:随着雾滴粒径的减小,其完全蒸发时间缩短,且缩短速率逐渐增大,当雾滴粒径由200μm减小至20μm后,其完全蒸发时间由7.350s缩短至0.001s,缩短了99.97%;随着环境温度升高、相对湿度降低,雾滴蒸发速率增大,当温度由5℃升至30℃时,粒径20μm的雾滴完全蒸发时间减少了80.0%,相对湿度达到80%后雾滴蒸发速率迅速减小;随着风速的增大,雾滴弥散距离增加,粒径小于20μm的超细雾滴是弥散雾滴的主要组成部分。在井下煤巷实测了雾滴弥散特性,随着巷道距离的增加,雾滴平均粒径与体积、数量浓度均逐渐减小,当扩散距离达到45m后迅速减小,大粒径雾滴逐渐沉降,小粒径雾滴在巷道内弥散;巷道截面中心位置是雾滴聚积的区域,是影响巷道能见度的关键位置。

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2024年第06期

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