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一种井下人员乘车识别与定位方法

现有矿用人员精确定位系统大多基于UWB定位技术，采用人员定位卡+定位分站的布局模式，无遮挡情况下可实现厘米级的高精度定位；当井下人员乘车时，由于矿用车辆的大范围金属遮挡和车厢内人员的密集因素对定位精度的影响，难以实现乘车人员的精确定位。针对上述问题，设计1种井下人员乘车识别与定位方法，在车辆外部安装车载定位卡，同时车厢内安装接收头，通过车辆速度监测、定位卡姿态及车内测距等多信息进行人员乘车状态识别；在车载定位卡与巷道内定位分站测距的同时，通过消息复用将车内乘车人员信息透传给定位分站，定位分站通过矿井环网将乘车人员信息上传至地面数据中心。测试结果表明：该方法对人员乘车识别准确率极高，乘车人员位置信息与车辆位置同步，可有效解决井下人员乘车过程中的定位问题。

2024-12-17

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声波团聚净化火电300 MW机组湿法脱硫后烟气试验

目前国内火电燃煤机组广泛采用的石灰石−石膏湿法脱硫系统会产生大量颗粒物,传统除尘除雾装置对粒径较小的颗粒物尤其是PM10的脱除效果比较有限。声波团聚对于控制细小颗粒物尤其是PM10的排放具有重要意义,可作为烟尘预处理环节与传统除尘除雾器组合使用。为解决火电机组湿法脱硫后烟气中粉尘特别是PM10的逃逸问题,对烟道进行工程改造试验,配置3200、1600和800Hz频率的不同组合方案,探究其对PM10数量浓度、粒径分布的影响,选取其中团聚效果最好的声波组合方案,分别测试背景工况、声波单独作用、声波耦合喷雾作用时的除尘效率。结果表明:未开启声波时PM10数量浓度较高,为2.75×104cm−3,峰值粒径在0.05μm左右,声波开启后PM10的数量浓度明显降低,且峰值粒径增大,多种组合方案中3200Hz×4+1600Hz×2的声波组合方案PM10的数量浓度最低,为2.26×104cm−3,代表此方案团聚效率最高,为17.82%。除尘效率的测试中,除雾器单独作用时除尘效率较低,仅为34.3%,配合上述声波可将除尘效率提升至52.1%,再辅助喷雾时除尘效率最高,达到60.4%,此时除雾器出口烟尘质量浓度降至5mg/m3以下,满足超低排放要求。此外,对于试验中的低质量浓度PM10环境,声波团聚规律依然适用,但颗粒物碰撞概率较低,可采用高低频声波组合的方案弥补。

2024-12-17

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基于MRAU视频分割模型的矿井涌（突）水风险识别方法

矿井涌（突）水视频识别是智能化矿井建设的关键之一，通过识别涌（突）水从无到有、从小到大的动态演变过程，有助于防止水量超出矿井排水能力并演变为水害。为此提出了一种基于多通道残差注意力机制的U2Net视频分割模型（MRAU），旨在识别涌（突）水的演变过程。首先，基于卷积注意力模块（CBAM）改进U2Net网络模型，以提高特征提取效果。通过多通道残差预处理，区分水流动态特征与静态背景，并将处理结果作为注意力机制输入模型，从而强化水流特征的学习。此外，使用中间帧掩码作为标签进行多帧融合学习，进一步提升网络对水流动态特征的识别能力。最终，通过学习不同场景下的水流特征，实现对未知场景中涌（突）水动态演变的有效识别。通过与Deeplab、LRASPP、FCN、U2Net网络模型的对比试验，选用Dice和IoU作为评价指标。试验结果表明，MRAU模型的Dice和IoU分别达到92.88%和87.51%，相比U2Net基础网络，识别结果分别提高了4.71%和7.41%。在未知的涌（突）水场景中测试时，MRAU的Dice和IoU得分分别达到了86.75%和80.23%。与其他模型相比，MRAU的识别精度最高，表明该模型在不同场景下对水流特征具有更强的泛化能力。此外，MRAU能够精准监测涌（突）水流量从小到大的演变过程。最后，通过在井下环境中模拟突水场景，进一步验证MRAU模型在实际生产中的实用性，为矿井水害监测提供了有效的技术手段。

2024-12-17

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基于简化区间核全局−局部特征融合的采煤机智能故障诊断

采煤机作为煤炭开采的主要装置之一，其健康状态受工作环境恶劣、操作空间狭窄等因素影响而难以准确监测，且极易受到煤岩的冲击而发生故障，直接影响采煤机工作效率。此外，由于采煤机特殊的工作环境，使采集的振动数据极易受到各种因素的干扰而变的难以使用，影响其监测可靠性和智能化水平。为准确监测采煤机健康状态，以采煤机正常状态下的电流、温度、流量等容易获取的数据为基础，综合考虑数据集的全局和局部特征以避免其结构信息的丢失。利用主成分分析PCA (Principal Component Analysis)和局部保持投影LPP (Locality Preserving Projections)构建的目标函数，结合互信息、核函数、区间内积估计和重构贡献的方法建立了一种基于简化区间核全局−局部特征融合SIKGLFF(Simplified interval kernel global–local feature fusion)的智能故障诊断方法，用于对表征采煤机状态的非线性不确定数据进行特征提取。并使用山西斜沟煤矿采煤机实际运行数据模拟故障和沙曲二号煤矿实际故障数据对所提方法的性能进行评估实验。结果表明，与中点−半径核PCA、核局部保持投影和区间核全局−局部特征融合算法相比，所提方法对采煤机的单变量模拟故障、多变量的截齿损耗和水路堵塞故障具有良好的监测效果，其故障监测准确率分别达到了99.90%、99.40%和98.70%，计算时间分别只有0.324、0.367和0.345 s，而且可以准确识别产生故障的相关变量，为采煤机故障位置的确定提供理论依据，也为工作人员维护性决策的准确实施指明了方向。

2024-12-17

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上新 |《燃料化学学报》 2024年第12期

<燃料化学学报>.月刊.创刊于1956年.由中国科学院主管.中国化学会.中国科学院山西煤炭化学研究所主办.科学出版社出版.是燃料化学和能源领域具有代表性的国家级学术类刊物.主要刊载与燃料及能源相关的前瞻性.原始性.首创性研究成果和进展.涵盖氢能及煤炭.石油.油页岩.天然气.生物质等的热加工过程及其测量技术.催化合成转化.化工过程及工艺的理论基础.化学品的深加工及产物分析.污染物的控制及资源化利用等研究领域.设有研究论文.研究快报.综述等栏目.

2024-12-16

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上新 |《工程研究——跨学科视野中的工程》 2024年第06期

《工程研究—— 跨学科视野中的工程》是由中国科学院主管，中国科学院大学主办，科学出版社出版的跨学科、综合性的学术期刊。2009年创刊，2016年起由季刊改为双月刊。本刊旨在面向国内外工程建设和工程发展的实际，前瞻性地研究和传播工程建设的新思想、新理念和新进展、实事求是地研究工程实践的经验和教训，多学科视角地研究工程与社会发展的复杂关系，探讨工程与创新的公共政策议题，努力推动有关领域的学术发展，进而服务于我国全面建设小康社会和构建和谐社会的任务。

2024-12-16

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李全生教授级高工：煤炭生态保护型开采科技创新与工程实践

承办单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司、煤矿灾害防控全国重点实验室、煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室、煤矿安全技术国家工程研究中心、煤矿瓦斯灾害预警与防控国

2024-12-16

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煤可可的科普之旅丨覆岩离层注浆充填减沉技术

中国煤科科工生态坚持理论研究与工程实践相结合,提出新型覆岩离层注浆充填减沉开采技术,探索出了一条“三下”压覆资源释放、地表塌陷防治、水资源保护、煤基固废处置利用的

2024-12-16

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