地下矿山水患灾害防控系统研究与应用

研究利用电力载波通讯技术、自动控制、传感技术,实现矿井水文动态的实时采集监测和灾害的预测预警,实时诊断矿井涌水情况,并上报应急调度中心。在有突发水灾情况下实现预警预报,结合灾害预警机制设立不同程度的报警信息。调度指挥中心结合响应的报警信息,及时发出撤离指令,引导避险人员及时撤离,为遇险人员赢得宝贵的逃生时间,解决当前国内普遍存在的矿山突水灾害问题。     

矿山井巷模型快速构建与突水避灾三维动态仿真

为准确规划人员最优避灾路径,以矿井现场实测数据为基础,联合Python与Blender快速生成矿山三维井巷模型,建立基于时空动态性的突水漫延仿真平台;综合考虑不同因素对巷道通行状况的影响,建立一种支持从源节点至多目标节点的前N条最优避灾路径搜索方法;调用Blender时间线功能,建立人员避灾逃生演示模型;以山东某矿为工程背景,开展矿井突水与人员最优路径避灾仿真模拟。结果表明:基于Python与Blender联合开发的矿井突水应急避灾仿真平台,可实现矿山井巷系统几何模型的快速构建;可真实模拟不同突水状态下水流漫延过程,为受灾人员规划出前N条最佳避灾路径,并可结合实时水情及时优化最佳避灾路径。     

基于粗糙集-未确知测度理论的金属矿山紧急避险能力评价模型

为实现对金属矿山紧急避险能力的可靠预测,建立了基于粗糙集-未确知测度理论的紧急避险能力评价模型。以问卷调查的方式获取指标数据;运用粗糙集理论对影响紧急避险能力的28个指标进行约简,删除相对不重要的指标,从而得到最优指标,进而通过归一化数据求得约简指标的综合权重;对约简后的指标建立未确知测度模型。以广西某矿为例,根据专家的打分,确定单指标未确知测度;依据置信度准则,进行等级判定,得出该矿山的紧急避险能力评价结果。将预测结果与专家评价结果对比,两者结果相符,表明该方法可行。     

煤矿紧急避险体系构建与应急救援模型研究

为构建煤矿井下紧急避险体系结构,打造基于紧急避险设施的应急救援体系,分析国外矿业发达国家紧急避险理论和应急救援案例,研究煤矿紧急避险建设及相关参数,探讨紧急避险体系构建中的国家层面概念定义、立法保障、救援体系、避险安全文化及评价等关键问题,设计出以危险源感知为基础的"感知-避险设施-运行"3层紧急避险体系结构。采用应急管理阶段理论与方法,构建基于紧急避险"感知-避险-救援"应急救援模型,并对救援模型的可行性进行模拟。煤矿井下紧急避险体系构建要有国家标准和立法保障,紧急避险3层体系结构为避险系统建设提供指导,救援模型为应急救援体系打造提供一种方法。     

基于Hadoop技术的突水治理平台的云服务及实现北大核心

通过对大数据、Hadoop等技术的介绍,总结出矿山突水大数据云平台的框架、服务内容和运作机制,并最终建立了一套基于Hadoop的矿山突水治理云系统。通过矿山突水治理云系统实现矿山突水数据的存储,并通过数据进行突水预测、可视化和突水防控措施的管理。     

基于Hadoop技术的突水治理平台的云服务及实现

通过对大数据、Hadoop等技术的介绍,总结出矿山突水大数据云平台的框架、服务内容和运作机制,并最终建立了一套基于Hadoop的矿山突水治理云系统。通过矿山突水治理云系统实现矿山突水数据的存储,并通过数据进行突水预测、可视化和突水防控措施的管理。     

矿井安全信息动态管理系统的设计

本文结合某大型地下金属矿山安全生产实际,以数据库技术和ASP动态网页开发技术为主要技术手段,综合运用Microsoft SQL Server 2005和Adobe Dreamweaver CS4开发平台,构建了一个包含各类安全生产运营信息数据的矿山井下安全生产信息动态管理系统。系统能够实时录入井下生产安全信息数据,并能实现安全信息的准确快速查询和统计分析,可以全面形象地掌握井下安全生产情况,对于提高矿山企业安全工作效率,为决策层提供安全决策支持具有重要现实意义。     

矿山突水监测技术的研究现状及发展趋势

由于矿山事故的频繁发生,人们对矿山安全极为重视。而矿山突水是导致矿山事故的重要原因之一,矿山突水的监测成为了矿山监测的重要组成部分,本文对矿山突水监测技术的研究现状及发展趋势进行总结和论述。     

矿山突水监测技术落后的研究现状及发展趋势

由于矿山事故的频繁发生,人们对矿山安全极为重视.而矿山突水是导致矿山事故的重要原因之一,矿山突水的监测成为了矿山监测的重要组成部分,本文对矿山突水监测技术的研究现状及发展趋势进行总结和论述.     

矿井突水路径搜索算法与应用

为了实现对矿井突水路径的搜索以及突水范围的预测,基于图论与网络理论,以巷道交叉点的标高为搜索权重,将水流流向分成下向蔓 延和上向升涨两个突水阶段,提出了水流下向、上向蔓延路径搜索算法。实现了对突水路径的搜索,并在已知巷道突水点的情况下,通过两个 时刻的巷道水位变化,计算得出了单位时间的突水量,结合给定的矿井巷道拓扑结构信息,对未来时间段的突水范围和水位标高点进行预测。 研究结果表明:在已知矿井突水点和矿井基础数据信息的情况下,应用无向图宽度优先搜索法生成矿井突水路径, 并结合得出的单位时间的突 水量,对下一时间段的突水量进行计算并对突水范围进行预测。     

山区高速公路紧急避险车道安全性评价研究

为评价避险车道安全性,笔者从系统工程角度出发,对渐变段及引道参数、制动床参数、安全设施、附属设施4个方面构建了避险车道安全评价指标体系。采用AHP和改进TOPSIS相结合的方法,建立了避险车道安全性评价模型,提出了避险车道安全性分级标准,并以贵州仁赤高速K63+340、K86+200、K94+150 3处避险车道为例,对其进行了安全性评价,结果表明,K63+340避险车道安全水平为Ⅱ级,安全性好;K86+200避险车道安全水平为Ⅴ级,K94+150避险车道安全水平为Ⅲ级,安全性差。最后,针对避险车道存在的问题,提出了改善建议,旨在为避险车道设计及改造提供参考,从而提高避险车道安全性。     

矿山井下环境质量监测

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险"六大系统"的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事项,井下环境监测构建的形式及发展方向。     

Mine Underground Enviromnent Quality Monitoring

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险“六大系统”的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事项,井下环境监测构建的形式及发展方向.     

基于集对分析的非煤矿山紧急避险能力评价

为了更好地对非煤矿山紧急避险系统的避险能力进行综合评价,结合层次分析法(AHP)和集对分析(SPA)理论,建立了一种新的非煤矿山紧急避险能力评价模型。以某非煤矿山紧急避险系统为实例,从环境、物料、管理、设备设施4个方面构建了紧急避险能力综合评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,计算得出系统的联系度表达式,分析了该模型的集对势及不确定性,对其进行了同一、差异和对立的集对分析。结果表明,该矿山紧急避险能力的级别为"良好"。该模型全面考虑了系统的确定和不确定性,从而使评价实现了定性与定量的结合。     

基于模糊神经网络的深井底板突水判别研究

通过分析深井底板突水因素的影响作用,建立各影响因素的层次分析结构模型,运用层次分析法计算各影响因素的权重并进行排序,进而选出深井底板突水的主控因素。在该基础上,建立隶属度和隶属函数实现各因素的归一,构建基于模糊神经网络的深井底板突水判别模型,选择合适的网络结构参数以改善神经网络的缺点,并选取样本训练网络,以现场实例为验证样本,以突水等级作为输出结果,该判别表明基本符合工程实践。     

基于环境监测的矿井通风三维仿真辅助决策系统设计

为优化金属矿山矿井通风系统及辅助决策设计,弥补常用矿井通风仿真解算软件在环境监测、实时解算和辅助决策方面的不足,基于矿井通风理论、环境监测、计算机与通信技术开发矿井通风三维仿真辅助决策系统。提出通过利用实时监测到的井下通风环境参数（风量、风速等）和已存储在系统数据库里的巷道参数,实现对矿井通风网络实时解算,并将其应用到山金阿尔哈达矿井通风系统中。结果表明:矿井通风三维仿真辅助决策系统同步实现了山金阿尔哈达矿井通风系统的环境监测、风网实时解算和三维仿真模拟,提高了其矿井通风管理水平,为矿井通风系统改造优化设计和矿井向深部中段延伸时的通风系统设计提供辅助决策依据。     

基于贝叶斯网络的建筑火灾动态风险评估方法研究

为提高建筑火灾风险评估的准确性,建立1种智能化的动态风险评估方法。针对具体建筑的风险评估,以物联网技术为基础,构建智能消防监测系统,在建筑日常使用过程中通过动态风险评估,实现火灾风险要素的实时监测、数据传输,充分发挥大数据、云计算的支撑作用,将贝叶斯网络方法引入火灾风险定量评估过程,构建火灾动态风险评估模型;结合具体的应用实例,分析不确定因素对风险评估结果的影响。研究结果表明:基于贝叶斯网络的动态风险评估方法能较准确地反映建筑火灾风险的可能性,达到实时监测、动态评估的效果。     

基于RFID及ZigBee技术的隧道机电设备运行监测系统

针对传统隧道机电设备运行监测困难、信息传输不便、可扩展性差、反馈效率低等问题,构建了基于RFID技术及ZigBee技术的隧道机电设备运行监测系统架构。首先,基于系统原理及特点建立了隧道机电设备运行信息架构;然后,构建了以设备层、信息层、网络层、监测服务层为核心的隧道机电设备运行监测系统架构;最后,结合系统架构,实现了面向用户的静态及动态监测信息服务。所构建系统及服务模式对隧道机电设备的高效可靠运行及智能监控提供了新思路。     

采空区影响条件下巷道围岩应力监测与研究

金属矿采空区多以矿房-矿柱组合的复杂采空群体系构成,这种复杂的空区群结构是一种复合应力拱的承载结构,复合应力拱的成拱机制形成了采场上方覆岩发生拉压破坏模式,进而导致围岩塌陷及巷道破坏;为了监测采空区影响下巷道围岩复合应力变化,提出在巷道内利用锚杆应力计监测围岩复合压力拱应力变化方法,锚杆采用端部锚固结构,埋入深度超过围岩冒落带并施加预应力;根据监测数据分析围岩应力变化可分为递变式、突跳式、振荡式和复合式变化四种变化模式,利用多元回归及突变模型建立围岩应力变化的数学模型,以历史数据为基础,建立以围岩应力极限值、应力变化速率及突变模型势函数临界值为判据的围岩稳定性分析数学模型。     

煤层底板突水危险性的PNN预测模型研究及应用

为准确有效地预测煤层底板突水的危险性,在分析大量观测实例数据的基础上,选取底板含水层水压、煤层采高、隔水层厚度、断层落差、煤层倾角和断层距工作面距离等6项指标作为影响煤层底板突水的初始特征指标。针对指标之间具有相关性的问题,利用主成分分析(PCA)法提取6项特征指标的主成分,将其作为概率神经网络(PNN)的输入向量,建立基于PCA的煤层底板突水危险性的PNN预测模型。选取21组煤矿实测数据作为学习样本,用于训练模型。采用回代估计法对模型回检。利用学习好的模型,预测另外4组矿井突水数据样本。结果表明,该方法有效降低了指标数据相关性,实现了降维,使PNN模型工作复杂度减弱。将该模型应用于工程实例中,所得预测结果准确率为100%。